经验·实践·思维——例析小学科学自主课堂构建的“三关注”策略

叶晶晶

（杭州市申花小学 浙江杭州 310000）

小学科学自主课堂，意味着在“自主·启智·育人”课堂文化观照下，将学生视作科学课堂学习主体，鼓励他们提出自己的独特见解、奇特想法，通过任务驱动及项目实践，采用观察、实验、调查等多样化的手段，全身心地投入科学学习之中；科学课堂从传统的“教为中心”转向“学为中心”，从传统的“教师中心”转向“学生中心”，从传统的“教材中心”转向“项目中心”。与以往的课堂教学相比，小学科学自主课堂更加关注经验、关注实践、关注思维。[1]

一、关注经验·基于前置任务的经验探查

研究表明，学生在从事科学学习之前，头脑里并非一片空白，他们在日常生活里早已积累了对各种事物和现象的看法，并逐渐形成了自己独特的思维方式。这种由日常经验形成的对事物、现象的早期看法和思维方式，是有别于其日后将接受的正规科学教育中的科学概念，一般称之为前科学概念，简称前概念。科学课堂学习，始于前概念。

前置任务，即学生在预先布置的学习任务引导下，以个体或小组形式进行自主阅读、观察、实验等作活动，以回忆或初步形成对事物及其变化的原始经验，从而为课堂教学提供经验基础。因此，前置任务可以帮助教师了解学生的科学前概念，有助于科学课堂中的探究推进、思维碰撞，提升课堂学习的广度和深度。

现行小学科学教材中，许多学习内容需要有前置任务的支持。例如，在教科版二年级下册第二单元《我们自己》单元的教学中，教师可以设计如下的前置任务，让学生先行完成。这不仅有利于激活学生前概念，还能够提升科学课堂的学习效率。

教科版二下册《我们自己》单元前置任务的设计

值得强调的是，教师在设计前置任务时，首先要深入解读教材、把握教学目标。只有深入解读教材，把握教学目标、教学重难点，才能有效地进行教学设计。前置任务作为课堂教学的前伸，目的是了解学生科学前概念，给学生更多的时间和空间，激发学生的科学学习兴趣。其次是要了解学生的学习能力和学习兴趣等因素。根据学生的身心发展特点，低段学生可以借助家长帮助，中段学生尽可能自主完成，高段学生要求自主完成。

教师需要对学生的前置任务完成情况作出评价，了解学生任务达成情况的异同，并在此基础上，对教学进行再设计。

总之，前置任务的设计要基于教学目标、基于学生水平，让学生通过先行的探索与实践，来获取课堂学习所需的基础经验。这不仅有助于概念建构，还有助于学生批判性思维和自主学习能力的提升。[2]

二、关注实践·基于项目驱动的实践精进

小学科学自主课堂，主要采用“科学探究”和“工程实践”两类教学流程。当下，两者均倡导以项目来驱动学习。比例如，项目驱动的小学科学“工程实践”教学，即引导学生围绕一个真实情境下、具体可操作的工程实践项目，在一定的环境或材料的支持下，采用“提问·项目聚焦”“想象·标准研制”“计划·方案设计”“创造·实施测试”“改进·迭代提升”等过程模块，以实现工程实践项目的成功标准。项目驱动的小学科学工程实践教学，在教师引导下，这些过程模块被有机组合在一起。

（一）源于真实情境的问题挑战

在小学科学自主课堂中，教师要善于创设问题情境，设计驱动性问题，激活学生的创新思维，激发学生的好奇心和对大自然的思考，激起他们的求知欲望，让学生在愉悦中克服困难，在探究中感悟知识，在满怀期望中取得成功，以激发学生热烈而持久的探究兴趣。

工程实践教学，往往源自一个真实问题。在教学中，教师要将学生的日常问题转化为满足特定需求的、具有一定挑战性的工程问题。例如，当学生知道“拱形可以承受一定的压力”后，教师提出挑战性工程问题“怎样让拱形承受更多的压力”。再如，在开展“潜望镜”的项目实践过程中，教师设计核心问题“如何利用光的反射制作一个可以看到高墙外的装置”。挑战性问题，可以引发学生思考，为后续的项目开展明确方向。又如，教学现行教科版四年级下册《电》单元“点亮小灯泡”一课时，教师基于学生的实际情况来设计实践项目“2人小组，5分钟内，利用1根导线、1节5号电池、1个小灯泡，尝试多种方法，将小灯泡点亮，并把能点亮小灯泡的方法画出来”。

挑战性问题的设计，首先要求教师熟悉教材，把握教材的基本内涵，了解新旧知识间的内在联系。其次，教师要善于引入生动而具体的事实或现象，特别是引入学生日常生活中学有关联的物品、现象和事件等，或者是与科学有关的社会热点问题等。

（二）借助评价量表的实践推进

评价量表是一种评价工具，它描述的是对某项任务达成的具体期望。评价量表能提供及时详细的反馈，使得学生能够在清晰地知道具体目标以及对应的等级基础上，形成自我评价和自我改善。同时，评价量表还能培养学生的批判性思维能力和交流沟通能力。[3]

因此，在项目实践的操作中，评价量表通常出现在学生实践之前，以利于学生开展实践过程有目标和方向。例如，教师可以设计一年级期末练习任务评价量表，作为一个学期学习的终结性评价。学生借助评价量表自主完成实践任务，反思达成情况。

任务描述：捡一片自己认识的大树的落叶，选择一种工具（小立方体、小木棒、小橡皮、自己的手）测量树叶的长度。

《一年级期末练习任务评价量表》

在设计评价量表的过程，教师需要考虑：1.每个等级的特征是否清晰？2.学生能够依照不同等级的描述进行自我检测吗？3.描述内容是否可以为学生提供足够的信息进行改进和提高？4.评分栏是否充分反映了学生在任务表现上所有可能的程度区间和等级？5.每一个等级的评分标准是否定义一致、打分准确且没有偏见？6.若多个教师使用同一评分标准对同一个学生进行评估，结果是否相同？以上考虑的目的是让评价量表更有效地推进项目实践。

需要注意的是，基于项目实践的小学自主科学课堂，评价量表是一种行而有效的推进工具，但我们的评价方式也可呈现多样性。从评价载体来看，有量表、PPT展示、海报设计、演讲、模型展示等不同方式。从评价过程来看，有形成性评价和终结性评价。形成性评价，包括学生方案设计、教师课堂观察记录、学生自评、组内互评及反思日记等；终结性评价，包括学科能力评估、作品展示、比赛等。从评估方式来看，可分为传统型评价和表现性评价。对学生学科能力的评价，往往需要借助于封闭式的测评系统来完成，这属于传统型的纸笔评价；而作品、模型展示、海报、演讲等则属于表现性评价。[4]

三、关注思维·基于交流反思的思维提升

交流可以深化学生的认识，可以从同伴中获得新的信息，引发深度思考。在交流活动中，善于倾听且批判性地思考分析信息，这是非常重要的学习能力和思维品质。小学科学自主课堂，教师应引导学生对问题、设计、实施等进行思考，培养学生的逻辑性思维和批判性思维。

（一）关注交流中的逻辑性思维

教师巧妙的点拨和引导，会促进学生的交流和质疑向更高更深的思维层次发展，让学生通过交流获得更多信息，收获钻研、思考的乐趣。这种对科学本身的钻研和执著有助于培养学生乐于探究不懈追求的科学精神。在课堂实践中，我们可以采用“个体交流，对照求同”的方式来提升学生的逻辑性思维。以《自制冰激凌》项目为例。

任务：15分钟内将冰淇淋原料变成固态。

原理：在冰块中加盐，可以得到更低的温度。

《自制冰淇淋》活动评价量表

学生在完成设计草图后，进行交流研讨。教师选取两个组的设计图（如下图）进行对比，并提问：这两组设计有什么相同的地方？哪些设计有助于达成上述的成功标准？

A设计

B设计

首先让学生在个体交流中发现相同的地方。学生发现：两个设计中都有画出冰块的放置位置；两个设计中都有文字的标注；两个设计中都有冰激淋和冰块的位置关系；两个设计图中都有冰激淋大小的标注等等。然后，教师再提问：这两个组的设计有什么不同的地方？其中的哪一种设计更有助于达到成功标准？学生对比B设计草图会发现，例如，在设计图中体现如何有效地将冰淇淋原料凝固（设计图中将冰淇淋原料置于中间的），可以得一星；在图中体现如何节约成本的（将每一块冰块的位置标明的），可以得一星；在图中体现如何有效利用食盐的（一层冰块一层盐的），可以得一星；在图中体现操作过程的（分步操作），可以得一星；在图中图文结合的，可以得一星等。最后，了解完小组的设计方案后，学生针对自己小组存在的问题进行改进，重新绘制设计图。这是想法迭代的过程。因此，教师明确挑战任务的要求，让学生在交流设计图时也指出达到成功标准的设计，让后续的操作更加有效，从而明确了设计的重要性。

在这样的交流过程中，学生会去发现其中相同的地方，因为这些相同点我们都是根据同一个任务作为出发点而设计的，是基于统一的成功标准而设计的，并根据成功标准评价学生设计图是否满足标准。在科学课堂交流的过程中，如果经常利用两张设计图的对照，并且开展交流研讨，对照求同，相较于常规个别交流，能够更有效地发展学生的逻辑性思维。

（二）关注反思中的批判性思维

“注重证据”“不断反思”是科学素养不可或缺的重要两点。我们不仅在收集信息的过程中让学生对科学探究问题、实验计划、科学实验、合作交流等诸方面进行自我感悟、总结、评价，而且需要对项目实践的结果进行效能评价。在效能评价的过程中，我们也可以采用两个组的效果进行对照，并且对照标准进行评价，也就是利用“效能评价，异同对照”，来发展学生的批判性思维。

在方案初步实施过程中，各学习小组之间缺乏沟通。他们无法进一步分析各组之间的设计在取得的成效上是否令人满意，或者哪一种设计更符合需求。因此，我们需要将各组的测试结果在成功标准框架下进行展示评估。下面的对话，呈现了教师通过两张学习单之间的“异同对照”“对标评估”过程，以帮助学生深化概念理解，促进他们批判性思维发展。

例：《自制冰淇淋》教学片断

师：同学们，时间到，请对照我们的评价标准，给自己小组的冰激凌打分。每组之前发了5个星币，用于购买材料，如果有星币剩余，直接加到总分上去。

生：小组间自评开始。

师：请最快完成的小组来分享一下，为什么他们这么快完成？

请最慢（失败）的小组总结一下，他们小组的问题出在哪里了？

生：学生讲述。

前文中提及的“异同对照”“效能评价”，主要基于学习单或实物产品。在此过程中，我们更强调反思性学习，以培养学生的批判性思维能力。例如，通过设计图和实证数据的求同分析，学生发现“加盐的冰块可以获得低温”；通过求异分析，学生会更多地形成诸如“产品的结构差异对其功能产生影响”“有些差异来自探究方法或探究精细度的不同”的看法；通过评判哪一种设计更体现成功标准，学生能够领会到诸如“在设计中怎样充分表达自己的想法”“怎样在设计中呈现更多的成功标准”等。可见，“异同对照”“对标评估”有助于学生理解科学核心概念和科学本质，有助于学生的实践精度和实践深度。

在一系列反思活动中，提高学生的思维能力，感悟科学探究的过程，提高学生的科学素养。

总之，良好科学思维品质的形成决非一朝一夕可以完成。在小学科学自主课堂的实践中，笔者相信，只要我们持之以恒，关注学生的思维发展，不断创设适合学生的探究情境，敏锐地发现教学过程中的生成点，用更多的鼓励引导学生经历、实践、体验高品质的科学实践活动，就能够促进学生科学素养的养成。