丰富学习资源，拓展教材空间

陈伟新

学生、教师和教材是教学结构的三大要素，而教材是教与学的中介。当今知识更新迅速，教材不等于教科书，因此教师要加快学习速度，树立“大教材”观，进而创造性地使用教材。本文根据建构主义学习环境下教学设计理论及创新教学的有关策略，通过发挥主题探究，充分利用生活知识、科学实验，以丰富多彩、形象逼真、通俗易懂、贴近生活的课堂情境创设入手，将结构化后的、以符号为主要载体的书本知识重新激活，充分发挥学生的主观能动性，让学生有更多的机会思考、发现和体验，努力让课堂成为学生体验科学知识、提高科学素养、培养创造意识和发展创新能力的快乐时空。

新课程改革日益强调教师教学的专业性和自主性，在“大教材”观指导下，选择和加工教学内容成为每位教师走进课堂之前必须思考的问题之一。建构主义认为，学习环境是学习者可以在其中进行自由探索和自主学习的场所；在此环境中学生可利用各种工具和信息资源（例如：文字材料、书籍、音像资料、多媒体课件及互联网上的信息等）达到自己的学习目标；强调利用各种信息资源支持“学”。因此，教师课前应加强对课堂学习环境的创建，加强信息资源的获取和利用，以便有效放大教材空间，为学生的自主学习与合作探究过程提供帮助，创造学习科学的条件和环境，使学生在学习中体验科学的魅力和乐趣。

一、灵活运用教科书

教学内容是教学活动得以开展的主要物质载体，在教学实践中，教师受固有思维影响，往往把教材内容当成教学任务完成，对教材安排的课时、进度、逻辑、知识体系乃至观点不敢进行丝毫的调整和变更，这就导致教师为完成教学任务、讲深讲细教材的“知识点”而赶时间、赶进度，疲于应付。其实，课程标准才是教材编写、教学、评价和考试命题的依据，是教师教学行动的指南；而教材只是课程专家、学科专家和教师共同开发和制定的一些基本的教和学的材料，是课程实施的一种物质载体。为此，教师要灵活而富有创造性地处理教材，努力开创适合自己学校（班级）的个性化教学。具体而言，教师应让教材实现三方面沟通：与生活事件沟通，与学生经验、成长需要沟通，与发现、发展知识的人和历史沟通。因此，教师要把注意力从研究教学内容转向研究学生的潜在状态、生活经验和发展需要，实现“为教书而教书”向“通过教书来育人”的理念转变。

二、充分发挥主题探究

主题探究是教学过程的最主要环节，是课堂的核心和展示亮点的环节，决定着一堂课的成败。“主题”，即课堂教学的主题；“探究”，即师生对本课主题的学习和研究。传统教学称这一环节为“讲授新课”。在新课程理念下，师生互动、生生合作、独立探究、自主学习等方式已成主流。因此，“讲授新课”这一环节应改为“主题探究”。

根据建构主义，探究教学至少应有四个步骤。一是让学生表达思想的阶段。教师要考虑和设计一些情境，让学生表达自己的观点，据此考虑后面的教学安排。二是对学生的观点进行重建的阶段。教师应让学生之间相互交流，互通有无；同时，教师可告知学生科学家是如何考虑这个问题的，从而引导学生重建新的概念。三是应用科学家的观点。在这一过程中，教师应让学生把自己的想法理清，去伪存真。四是让学生回顾自己在观念上的变化。

例如，在教学“氧气的性质”一课时，教师可这样设计“主题探究”环节。

第一，创设情境，让学生表达思想。

教师：先请大家猜一个谜语。“说是宝，真是宝，动物植物离不了；看不见，摸不着，越往高处越稀少。”

学生：氧气。

教师：对于时刻与我们相伴的好朋友，你对它有哪些了解？请你描述一下氧气。

第二，让学生相互交流，重建新概念。

教师要求学生通过多种方式（先用看、嗅的方式，再用带火星的木条、木炭、铁丝、硫、磷、镁等物质与氧气接触）观察一瓶氧气的变化，主要通过分组交流、相互讨论的形式。在学生描述所看见的现象时，教师应悉心聆听，并不断规范学生的表述。最终，重建新的概念：在常温下，氧气是无色、无味的气体；另外，氧气具有助燃性。

第三，应用科学家的观点。

教师引导学生比较氧气、二氧化碳和家用液化气的不同之处，进而抽象出“助燃性”的概念。

第四，让学生回顾自己在观念上的变化。

教师：对于氧气，你们有了哪些新发现？氧气究竟是怎样的？

三、不断丰富知识情境

建构主义认为，学习总是与一定的“情境”相关联。因此，在实际“情境”下学习，可使学习者利用自己原有认知结构中的有关经验同化和索引当前学到的新知识，从而赋予新知识以某种意义；如果原有经验不能同化新知识，则要引起“顺应”过程，即对原有认知结构进行改造与重组。总之，通过“同化”与“顺应”才能达到对新知识意义的建构。“教学情境”，即以直观方式再现书本知识所表征的实际事物或实际事物的相关背景，其核心观点是人类的有效学习必须发生在真实和自然的环境中。因此，教师要善于将书本知识还原成生活中学生已认知的事物和事件，进而为学生应用知识解决问题，提供背景或平台。

1.回归生活

科学课堂强调情境创设的生活性，其实质是要解决生活世界与科学世界的关系。为此，创设教学情境须做好两方面。一是联系学生的现实生活。教师应在学生鲜活的日常生活环境中发现和挖掘与“教学情境”相关的资源。二是挖掘和利用学生的经验。任何有效的教学都始于对学生已有经验的充分挖掘和利用。学生的经验包括认知经验和生活经验。因此，在设计教学时，教师要从学生原有的生活经验出发，从激发学生内在的学习动力出发，指导学生开展具有一定深度和广度的学习活动，形成学生自主学习、学生间合作学习及师生间共同学习的动态组合。简言之：要让生活事件融入课堂教学，成为课程知识；让一堂课成为学生探索生活世界的窗口。

2.变化活动

创新教学的根本追求即努力实现课堂教学范式从单一“接受”到“创新”发展的转型；创新教学的实施途径是以课堂生活重建为背景，引领学生从传统的“小课堂”走向创新发展的“大课堂”。知识本身具有丰富生动的实际内容，而表征它的语言文字、符号图表则抽象而简约，这就要求学生不论学习什么知识，都要把语言文字、符号图表所代表的实际事物想清楚，从教育心理学的角度讲，这样的学习就是有意义的学习。学生是课堂的主人，现在的教学已由“以教师教为中心”转向“以学生学为中心”，由“单向传递的学习方式”转向“多向、多项交换的学习方式”。因此，教师要改变学生单一的接受式学习，创建接受性、基础性、探究性和活动性为一体的教学模式，调动学生视觉、听觉和触觉等多种感官参与学习活动，进而体验知识建构的过程。

例如，在教学“动物的生命周期”这一内容时，教师可这样创设“教学情境”，使学生回归生活，学习知识。

教师播放有关“青蛙的生殖过程”的视频。

学生看课本上的图片，仔细观察不同生长阶段的青蛙，填写其各生长阶段的名称，并排序；归纳青蛙的生命周期；比较成蛙和蝌蚪在形态结构上的不同，填写书上的表格，得出完全变态发育的概念。

教师：小蝌蚪为什么会变成青蛙？

学生：为了适应环境不得不发生变化。

教师设置“教学情境”——播放动画片《小蝌蚪找妈妈》。

教师：小蝌蚪变成青蛙后，就进入一个全新的生活环境，从在水中生活变成在陆地上生活。这时，小青蛙很想念曾经在一起玩耍的小伙伴，既很想告诉小伙伴陆地上的生活环境，又很想告诉小伙伴自己的身体发生了哪些变化，还很想告诉小伙伴自己在陆地上是如何生活的。请你帮助小青蛙给曾经的小伙伴发一段“微信”，好吗？

3.拓展探究

高效的课堂应让尽可能多的学生在尽可能多的时间里做最有意义的事。在教学中，教师要善于挖掘一些发人深省的问题，使学生始终处于积极参与的状态，动脑、动手、动眼、动口，充分发挥学生学习的主动性，使学生所学的知识进一步升华。

例如，在教学“生物是怎样呼吸的”这一内容时，教师可采用这样的“拓展探究”方式。

教师：动物要通过不停呼吸维持生命，那么，动物呼出和吸入的气体成分有没有变化？

教师和学生一起动手操作可证明“动物需要呼吸”的实验（图1）。

教师：以上实验只能证明动物呼吸消耗了空气中的部分气体。那么，如何证明消耗的是氧气，呼出的是二氧化碳呢？

学生：要证明氧气减少，二氧化碳增多。

教师：怎样去证明？

学生：可用燃着的木条验证氧气是否减少。

教师：那么二氧化碳增多怎么验证？

……

教师：书本实验中用碱石灰吸收二氧化碳，那么用碱石灰能否简便验证二氧化碳增多呢？

学生：不能。

教师：那怎么办？

学生：用澄清石灰水。

教师：用原先的装置可行吗？

学生：（思考、讨论）逐步改进实验装置。

又如：在教学“牛顿第一定律”这一内容时，教师可采用这样的“拓展探究”方式。

教师（设置“教学情境”）：古希腊学者亚里士多德在2 000多年前就提出“凡是运动的物体，一定有推动者在推着它运动。若你看到一个东西在移动，你就会寻找一个推动它的东西（像我们的手、身体）。当没什么东西推它时，它就会停止移动”。就是说如果要使一个物体持续运动，就必须通过力来维持。

教师和学生一起动手操作“摩擦力对物体运动产生影响”的实验（图2）。

教材设计：在水平放置的木板上铺上粗糙程度不同的物体（如毛巾、棉布等），让小车从斜面顶端由静止开始滑下，观察小车从同一高度滑下后，在不同水平表面上运动的距离。

教师（课堂实验改进）：只给你一块毛巾，请用最节约合理的方法对书本实验进行改进设计。请展示你们的设计和所得的现象。

学生设计的结果很丰富。有的用书本代替斜面，有的用桌面代替斜面，还有的用餐巾纸代替斜面；有的用铅笔代替小车，有的用笔芯代替小车等。学生纷纷发挥了创新精神。

4.丰富设问

积极探索如何教会学生“提出问题”，这是培养学生“创新精神”的起点，也是造就“创新人才”的根本途径。值得一提的是，学生问题意识的培养也依赖于教师的教学设计，教师应通过设计问题情境，引发学生的认知冲突，诱发学生的问题意识。首先，教师的设问要有针对性，即针对教学重点、难点、关键点和易错点进行设问。一方面设问要难易适度，符合学生的实际和“最近发展区”；另一方面应尽可能寻找“有感染力的真实事件”展开提问，并围绕问题开展学习研究。其次，教师的设问要有探索性和开放性。一方面设计的问题要能激发学生的学习兴趣和求知欲望；另一方面在解决问题的过程中要引导学生发现新问题。最后，教师的设问要有思维层次。看一节课设计得好不好，不是看这节课多么热闹，而是看教师设计的活动及问题是否巧妙，能否引领课堂。因此，教师应善于设计一些带有情境性、具有丰富性的问题，帮助学生体察书本知识在其生活中的意义、用途和价值，并为学生展示个人的情境性意义设置通道。

例如，在教学“大气的压强”这一内容时，教师可进行这样的丰富设问。

教材设计：挂钩为什么会吸在墙上？

教师（课堂改进设计）：请同学们根据所学知识思考吸盘挂钩的原理，并思考三个问题。为什么要用力去挤？从科学角度讲，吸盘挂钩用“吸”字合理吗？吸盘挂钩在任何物体表面都能吸牢吗？

教材设计：早在1654年，德国马德堡市市长奥托·格里克就在马德堡市公开演示了一个著名实验。他将两个直径为30多厘米的空心铜半球紧贴在一起，用抽气机抽出球内的空气，然后让马向相反的方向拉两个半球。直到两边的马各增加到8匹时，才把半球拉开。这个实验说明了什么？

教师（课堂改进设计）：对于这个实验，同学们想试一试吗？现在，我们模仿马德堡半球实验，来体验一下大气压强的存在，并想一想这是为什么？为什么在抽去空气前很容易拉开？为什么在抽去空气后不容易拉开？马德堡半球实验证明了什么？

在建构主义学习理论指导下的教学设计应是针对学习环境的设计而非教学环境的设计。因为，教学意味着更多的控制与支配，而学习则意味着更多的主动与自由。要创造性地使用教材，教师必须融入自己的科学精神和智慧，对教材知识进行重组和整合，选取更好的素材对教材深加工，设计出活生生的、丰富多彩的学习环境。要充分而有效地将教材的知识激活，既要有能力把问题简明地阐述清楚，又要有能力引导学生主动探索、自主学习，使知识具有时代特征和教师的教学个性。教师要对学生放心和放手，不仅让学生学好基础知识，更培养学生的自主探究、合作学习能力和创新意识。

（作者单位：浙江省丽水市丽水外国语实验学校）

（责任编辑：梁金）