例谈科学课教学设计应关注的几个要点

沈晓英

【摘 要】课改至今，在某些大型观摩研讨或赛课活动中，经常能看到一些或以新颖教具取胜、或以先进教育技术令人刮目等表现的科学课堂教学。毋庸置疑，这些课很多是具有引领作用的。但一堂课要真正让学生受益，还是要回归常态，一方面要多维度研磨教材，厘清教学内容的逻辑体系，另一方面，要多角度研究学生，使教学设计不仅有高度，而且更要有温度，才能有效提升教学实效。

【关键词】教材体系 教学设计 最近发展区

一堂精彩的家常课，除了必要的教育技术媒体支撑外，起到决定作用的还是教师的态度和能力。精彩的家常课诞生，既需要教师认真的课前准备，这种准备并不是单向输出，还需要结合学生的认知程度；精彩的家常课的诞生，还和教师对于课堂上生成资源的利用与处理机智有关。本文笔者就六下《小苏打和白醋的变化》这一课为例谈谈如何打造一节优质的家常课。

一、多维度备教材，统领教学设计的高度

一堂优质家常课，承载着教师对教材的深入研究。上好一堂课的第一秘诀是要厘清教学内容间的内在逻辑关系。这里的研究是有梯度的。教师要学会通过教材体系来审视教学内容的位置和教学价值，从学段或者年段来设计教学内容。

（一）分析教材体系，厘清纵向脉络

《小苏打和白醋的变化》这一课隶属于教科版小学科学的“物质世界”板块的内容。物质世界包含了“物体与物质”“运动和力”“能量的表现形式”三大部分。其中“物体与物质”部分通过对物体—材料—物质这三个层次的观察和探究，让学生了解物质一些常见的基本性质和变化规律。

在学习本课之前，学生接触过的“物质世界”的教学内容主要有：三上《我们周围的材料》《水和空气》单元；三下《温度与水的变化》《磁铁》单元；四上《溶解》《声音》单元；四下《食物》《岩石和矿物》单元；五上《光》《运动和力》单元；五下《沉和浮》《热》单元；六上《工具和机械》《形状与结构》《能量》单元；六下《微小世界》《物质的变化》单元。这些教学内容，使学生知道：材料的柔韧性、沉浮、硬度；空气和水之间的透明、流动、无色、轻重等属性；磁铁的吸铁、指示南北两极、同极相斥异极相吸等；“岩石和矿物”的透明度、条痕、形状、硬度等；物体在水中的沉和浮……

对这些属性的研究，并不是单独的，也不是割裂的，其中隐含着与本课有关的物质的变化，比如使用外力让物体弯曲来研究柔韧性、表面刻划研究硬度、改变物体大小研究物质在水中的沉浮等，所有这些都是物质在形状、体积、状态等物理性质方面的变化，不产生新物质。

在学习本课之前，学生是不是就没有接触过化学变化呢？当然不是！四年级《食物》单元中蛋白质的检测和食物中是不是含有淀粉的变色实验等都属于化学变化。虽然在教学这部分内容时不需要提到化学变化，但这种上位的关联性作为科学教师是应该心中有数的。

（二）分析单元结构，了解横向关联

《小苏打和白醋的变化》这节课放在该单元的第四课，那么前三课是什么内容？前三课主要是生活中物质变化的实例，有豆和沙混合、白糖持续加热等，以分辨物理变化和化学变化，第三课中还有米饭、淀粉遇上碘酒后的变化。前面三课的教学涉及物理变化和化学变化，那为什么第四课还要放小苏打和醋的内容呢？一方面当然是为了丰富学生的感性认识，更重要的是小苏打和醋放在一起，产生了明显的现象，也产生了明确的新物质！这就把化学变化的本质凸显出来。此后的几课则是帮助学生进一步建构化学变化过程中显现出来的特点，比如变色、沉淀等。因此，从单元结构上来说，《小苏打和白醋的变化》一课具有桥梁与过渡的作用，是对学生认识的一次升华与递进。这也就决定了教师在教学该课时，要注重知识与知识之间的链接，处理好前期的铺垫与后期的升华。

（三）分析本课活动，把握教学要点

实际上小苏打和白醋也并不是特别理想的实验材料，因为这个实验最关键的观察点是“新物质的产生”，而新产生的物质是二氧化碳，它是一种无色无味的气体，小学生对“二氧化碳是一种实实在在的物质”这一点并不容易接受。但是，从另外一个角度看，小苏打和白醋这两种物质源于生活，反应速度快，实验现象明显。明白了这一点，教师就可以在小苏打和白醋混合的实验中抓住一些最具有价值的实验点、观察点——冒气泡现象和产生新的物质。教师要在这一关键点下足功夫，给予学生充足的时间。

对教材的全面分析是上好《小苏打和白醋的变化》这一课的前提。因为这些信息的获得能让教师对教学的内容了然于心，从而更好地设计过渡语言和把握教学重点。

二、多角度认识学生，增强教学设计的温度

课堂教学的本质是由教师组织学生进行有计划、有目标、有效学习的教学过程，其目的在于促进学生的发展。故课堂不是教师表演的舞台，而是师生之间交往互动的舞台；课堂不是对学生进行训练的场所，而是引导学生发展的场所；课堂不是教师教学行为的模式化运作，而是教师教育智慧充分展现的场所。这样的课堂才会更有温度。

（一）了解学生前概念，把准最近发展区

在儿童智力活动中，所要解决的问题和儿童的能力之间可能存在差异，通过教学，儿童在教师的帮助下可以消除这种差异，这个差异就是“最近发展区”。换句话说，儿童独立解决问题时的实际发展水平（第一个发展水平）和教师指导下解决问题时的潜在发展水平（第二个发展水平）之间的距离，就是“最近发展区”。儿童的第一个发展水平与第二个发展水平之间的状态是由教学决定的，教学可以创造“最近发展区”。因此教学绝不应消极地适应儿童已有的智力发展水平，而应当走在发展的前面，把儿童的智力从一个水平引导到另一个新的更高的水平。

1.厘清同类课的干扰，达成优势迁移

关于本课，学生的第一个发展水平是什么呢？“物质是变化的”这个概念学生比较显性的认知是在三年级水的三态变化和四年级《溶解》等单元教学时。从学生对知识的迁移来说，本课的两种物质的混合很容易让学生联想到《溶解》单元中的食盐和水的混合等实验。从学生的认知规律来说，他们一定会把两者的情况等同起来。这是很自然、很正常的一种想法。因为食盐在水中不见了，小苏打在白醋中也不见了。如果对于《溶解》单元的核心概念没有学透的话，本课只会混淆学生的认知。

那么，溶解的核心概念是什么？溶解是指一种物质均匀地分散于另一种物质中形成均匀、稳定溶液的过程。它是溶质颗粒大小的变化，其本质属性没有发生变化，这是物质的微观存在。溶剂的本质也没有发生变化。溶质在溶剂中的溶解和结晶的双向变化过程，即是可逆的，是一种物理变化。在教学《水能溶解一些物质》这一课时，正确的情况是在学生对现象进行描述时要有教师适时的引导：食盐还在水里，只是变得很小很小，小到什么程度？我们肉眼看不见。而《小苏打和白醋的变化》这课的核心概念是什么？——小苏打和白醋混合后这两种物质在化学性质上发生了变化，即产生了新物质。其关键点在于它的性质发生了变化。回顾以往教学“水能溶解一些物质”的相关内容时，更多的是围绕溶解现象的描述，但几乎没有听到教师去强调食盐和水没有变化的课堂教学语言。为什么没有？这是因为很多教师没有把物质世界中的相关内容进行分析和梳理。

2.基于认知基础，合理调整教学方法

关于白醋，学生对它的认识多一点。在三年级《水和空气》单元中用它的酸味衬出了水的无气味，同时知晓它和水一样是无色、透明、会流动的液体。而小苏打，学生可能相对陌生些，其在《溶解》单元的认识物质的溶解能力这课中出现过，但是学生印象不深。因此，白醋和小苏打混合前的观察是必须的，从已知的事物混合后产生不同于该物质特征的新物质，正是这种区别，可以帮助学生作出判断是不是发生了化学变化。从对事物熟悉的程度不同，认识的方法也有不同，对白醋建议学生验证性的闻一闻，而对小苏打则要摸、看、闻。对于这两种物质混合后会产生什么现象，学生知道的更少。对小苏打和白醋的反应，学生是基本无经验的。这是本课的教学起点和价值所在。当然，一堂优质课的价值还在于：要认识物质世界，不是初步认识就能完成的，而是在不同的阶段逐步完善的。所以，本课还要对小苏打和白醋的性质进行进一步补充，这也是凌驾于单元目标之上的又一个教学目标。

（二）搭建学习支架，优化最近发展区

确定了学生的第一个发展区，教师的任务就是尽可能把学生最近发展区的区间最大化。从学生认识发展的角度，本课并不要求学生掌握化学变化的类型和化学变化生成的具体新物质，这对于学生来说为时尚早，他们将在中学时继续学习。小学课堂要求的是，学生能够从种种变化的现象出发，推断物质的变化是否产生了新物质，然后寻找各种证据验证自己的假设，从而达到提升科学探究能力的目的。

1.运用对比教学，突出核心概念

基于对学生的学情分析，笔者把本课设计成比对法教学。分别有以下几组对比：一组是小苏打和水的混合与小苏打和白醋的混合对比；另一组是小苏打和白醋混合前的特点和混合后的特点的比较。即由小苏打在水中的溶解引入，让学生回忆溶解后的小苏打还在吗？水还在吗？你有什么办法证明小苏打的存在？帮助学生厘清溶解的核心概念：小苏打变成了微粒，肉眼看不见，它还存在液体中，用蒸发的方法可以证明小苏打存在。学习本课后，希望大家能用新的方法证明它的存在——小苏打遇醋产生气体的反应来检验小苏打溶液中小苏打的存在。

2.倡导简约化指导，破除限制和障碍

学生对一个科学问题进行探索和发现的过程，实际上也是一个完整的问题解决过程。而所有的问题都包含三个基本成分：一是给定的条件，二是需要达到的目标，三是存在的限制和障碍。这里的限制和障碍其实就是最近发展区。去除“存在的限制和障碍”是整个问题解决过程的关键。

《小苏打和白醋的混合》一课， 重点是研究气体是什么？第一个障碍是气体容易流失部分；第二个障碍是学生容易被大量气泡吸引而忽略了有价值的细微现象的观察。消除障碍的第一步是必须知晓障碍从何而来。第一个障碍的产生是因为小苏打和白醋的反应速度是很快的，在反应过程中，产生了大量的二氧化碳气体，在学生不知道产生了什么气体的情况下，产生的气体也许会由于操作不当而散失。作为教师，在课堂教学中要规范集气瓶使用方法，指导学生用与之配套的毛玻璃片进行封口。当然，这个教学设计动作的价值指向不仅仅在此，新产生的“气体”是本节课不可或缺的主角，只有学生有意识地、正确地使用毛玻璃片并及时保护好瓶中的主角，才能确保下一步活动的继续开展。至于第二个障碍则完全是基于学生的年龄特征的“伴随物”。教师解决第二个障碍的策略是可以设计一些问题，使得学生的注意力能够聚焦（如下图）。

精彩的课堂一定是表现为教师在课堂教学实践中的游刃有余。这种精彩全看教师课前是否做足功课，即研究教材、研究学生，也就是通俗讲的“备课”。精彩的家常课，教师不能仅仅备自己认为上课要讲的内容，还应该根据所授科学概念既备概念的由来，又备概念的延伸；既备学生不同类型的问题，又备同一类问题的不同要求……只有这样，才能在课堂教学中根据学生的学习和接受的情况，适当调整教学进度、难度，使课堂教学左右逢源，方能提高教学效果，培养学生的科学素养！

（浙江省宁波市行知实验小学 315040）