小学科学理趣课堂：为学生蓬勃生长奠基

仇丽君

【项目简介】

南通市海门区新教育小学汲取新教育文化基因，扎根江海教育大地，校园环境优美、文化特色鲜明。笔者和团队一直致力于小学科学“理趣课堂”教学研究。2014年，“小学科学‘理趣课堂’构建的实践研究”被立项为江苏省教育科学规划“十二五”重点自筹课题，2018年课题被评为第四届江苏省教育科学规划精品课题。2020年11月，课题被确立为江苏省基础教育前瞻性教学改革实验项目。小学科学“理趣课堂”倡导以“理趣”觀照小学生的科学学习，通过自由舒展的心理场域、基于生活的物型场域等学习场域的营建，设计理趣相生的学习进程，采用理趣兼顾的学习评价实施教学，体现了小学科学课堂求真悟理、理趣相融的教学本质。

摘要：科学技术推动社会发展，对公民的科学素养提出了新要求。当下的小学科学教学仍存在重知识轻实践、重书本轻生活、重活动轻思维的倾向，悖离了科学教育的初衷，淡化了科学课程应有的价值。小学科学“理趣课堂”倡导以“理趣”观照学生科学学习，通过课程内容、学习进程、学习策略、学习评价的优化与变革，呵护学生的好奇心，点燃学生的创造力，发展学生的科学素养，为他们的蓬勃生长奠基。

关键词：小学科学;理趣课堂;理趣相融

中图分类号：G623.6 文献标志码：A 文章编号：1673-9094（2022）06A-0020-07

南通市海门区新教育小学成立于2017年，近年来，在“过一种幸福完整的教育生活”理念引领下，学校重视学生科学素养的培育，通过优化资源配置、提升队伍素质、开展科学教育校园文化活动、建构适合学生的科学学习课堂等措施，进行了学生科学素养培育的实践，产生了较好的影响。2018年学校被评为江苏基础教育课程教学改革重大项目（小学科学）基地学校。“小学科学理趣课堂构建的实践研究”被立项为江苏省基础教育前瞻性教学改革实验项目，“理趣课堂”成为学校科学教育的重要实践路径。

一、小学科学理趣课堂研究的缘起

当今世界瞬息万变，科学技术的迭代更新推动了社会的繁荣发展，对每一位公民的科学素养提出了新的要求。在“中国学生发展核心素养”六大素养中，“科学精神”“实践创新”两大素养与科学素养直接相关。2020年9月11日，习近平总书记在科学家座谈会上指出：“好奇心是人的天性，对科学兴趣的引导和培养要从娃娃抓起，使他们更多了解科学知识，掌握科学方法，形成一大批具备科学家潜质的青少年群体。”小学科学课程是以培养学生科学素养为总目标的基础性、实践性、综合性课程。研究小学科学课堂教学，呵护学生的好奇心，培养学生的科学兴趣，帮助学生形成可持续发展的科学素养，是时代赋予的重任，也是科学教育工作者的根本责任。

二、小学科学理趣课堂的内涵与特征

（一）小学科学理趣课堂的内涵

课堂是学生在教师引领下求真、求善、求美的过程。20世纪80年代，刘默耕对自然课的学习方式做了这样的描述：“第一要掌握事实，而且要掌握大量的事实，这要靠观察、靠调查、靠收集;第二要整理这些事实;第三要进一步整理研究这些资料，发现其中的规律性;第四要发动小孩子来创造性地对这些规律作个解释……”[1]。小学科学课程，从自然课开始，就形成了鲜明的“基于事实的探索”的学科特征，“求真明理”是其本质。但以“理”为天性的科学课堂长期以来一直表现为按程序步步推进的探究、基于事实的现象观察、严谨的统计和归纳，这种“冷冰冰”的逻辑教学理性显然与小学生天真活泼的气性不相符。因此，在科学课堂中，采用小学生喜闻乐见的、能增强他们情绪情感体验的“趣”的教育，显得尤为重要。

小学科学理趣课堂，就是在引领学生开展基本的科学知识、科学方法等“求真悟理”的科学学习时，融入“趣”的追求，保持并呵护学生与身俱来的好奇心和求知欲，关注科学学习与日常生活的联结，重视责任感、合作力、创新力的培养，帮助学生建立积极的情绪情感体验，让学生在富有活力的状态中，产生科学学习兴趣、体验探究乐趣、感受活动情趣、体悟创造智趣，让这种有特殊力量的科学学习推动他们不断蓬勃生长。小学科学理趣课堂之“理”，不仅指科学课程“求真悟理”的本质，还指在探寻“理”的过程中实事求是、积极反思、敢于质疑、不断创新的“理性精神”。理趣课堂之“趣”，不仅指教学设计、方法、手段的趣味性，还指对科学学习本身，比如科学现象、科学规律等科学本质内在趣味的挖掘和发现。

小学科学理趣课堂是把科学本身的趣、科学学习的趣和教师教学的趣联结起来的课堂形态，充分激发学生学习的乐趣、情趣、智趣，体现了科学与人文的高度统一、求真与求善求美的有机结合。作为一种小学科学教学主张，它倡导以“理趣”观照科学学习，通过课程内容、学习进程、学习策略、学习评价的优化与变革，呵护学生的好奇心，点燃学生的创造力，发展学生的科学素养，为他们的蓬勃生长奠基。

（二）小学科学理趣课堂的特征

小学科学理趣课堂的整体特点为理趣相生，智情共融，其理想境界就是充分彰显智的启迪、趣的激发、美的陶冶。理趣课堂，“理”是核心，教师通过教学内容的精选、教与学方式的抉择、教与学进程的优化、评价工具的开发让学生在积极思考、质疑追问、创意不断的学习中“趣中获知、趣中启智”，促进他们科学的思维方式、探究的生活态度、求真的理性精神的发展。通过教师丰富灵动的教学智慧，让学生在大自然中发现世界万物变化之趣，在课堂中感受、发现事物变化规律之趣，在探究中领会向未知进发的探索之趣，更让学生明白学习过程本身隐含的深刻意趣，引领学生在课堂学习中理中生趣，趣中明理。

小学科学理趣课堂，理趣相生，寓理于趣，趣蕴于理，学生在被吸引、想投入中开展实践活动，进行探究性学习、挑战性学习、个性化学习，在学习中获得愉悦感受，焕发持久的学习热情。在这样的课堂经历中，学生感受到科学美、智慧美、理性美，美的陶冶是理趣课堂的最高境界。

三、小学科学理趣课堂的实施策略

雅思贝尔斯说：“没有一个人能认识到自己天分中沉睡的可能性，因此需要教育来唤醒人所未能意识到的一切。”[2]小学科学理趣课堂追求让学生在自然、自在的学习状态中，在教师基于激发潜能、设计的教与学进程中，让学生充分调动各种感官，自如切换各种认知模式，在全身心投入中，体味动手实践探索与思维能动参与共同交织的积极学习体验，产生因热爱、投入而痴迷的愉悦情感体验，抵达科学学习至美境界。经过多年的实践，总结出如下实施策略。

（一）营建形意相融的学习场域

场域理论最早由美籍德裔心理学家库尔特·考夫卡提出，是法国社会学大师皮埃尔·布迪厄的基本理论，主要指人的每一个行动均被行动所发生的场域所影响，而场域并非单指物理环境，也包括他人的行为以及与此相连的许多因素。小学科学理趣课堂的学习场域，既是指由教师、学生、教学信息、教学媒体等组成的物型场域，也包含了各个要素彼此之间发生联系所构成的网络。营建形意相融的学习场域，是理趣课堂建设的必然前提。

1.营造自由与舒展的学生心理场域

小学科学理趣课堂具有鲜明的学生立场，优化学生的学习情绪，创设自由而舒展的心理环境氛围，能够促进学生的认知学习。不管是在陌生班级还是在熟悉的班级上课，要求科学教师与学生建立良好的“伙伴关系”，通过课前谈话、共同话题探讨、有主题的聊天，让学生在自然、放松的学习状态中进入课堂学习。在学习进程中，教师的口头语言与体态语言都要体现对学生的关爱，尽量多地创设学生之间互相对话、质疑的机会，让学生在与同伴对话中发展心智。不管是单课教学还是长期教学，教学结束前，应从不同角度对学生的课堂学习状况进行总结和评点，比如观念转变、思维品质、方法运用、能力提升、责任担当等，让他们清晰地知道怎样做会更好。

2.构建基于学生生活的的物型场域

《义务教育科学课程标准（2022年版）》将小学科学课程的内容划分为物质科学、生命科学、地球与宇宙、技术与工程以及跨学科主题学习五大板块，17个核心概念大部分基于学生生活、与学生的直接经验有关。理趣课堂是学生认识丰富世界的缩影，各类物型场域的设置和打造是探究实践学习赖以开展的物质基础。

（1）创设充满探究性的学习环境

“理趣课堂”学习环境一般有两种类型，一类是以“主题概念学习”为中心的环境。这类学习环境，紧紧围绕学生正在学习的主题概念，呈示、展现与主题概念相关联的、师生日常搜集的各种静态、动态素材，营造浓郁的主题学习氛围，拓展学生学习视野，帮助学生以丰富多元的认知促进、加深对主题概念的理解。

例如研究“各种各样的岩石”，教师会指导学生把教室布置成“岩石”的海洋，周围墙上张贴的是世界各地大自然中的“奇石”画册、照片，书包柜上摆放的是学生在美术课上制作的各种“石头画”“石头摆件”，教室书橱里放置关于石头的专题书籍，甚至课间休息，都有学生拿出用黑布包裹的“传家石头”，讲述它的来历。此时，岩石不是学生脑海中“想象”的岩石，而是与学生日常生活紧密关联的、有积极情感联系的、真实呈现的岩石，学生充满愉悦地获得关于岩石的丰富认识。

另一类是以“主题探究学习”为中心的环境。学生是天生的小科学家，对周围一切充满好奇，他们会不由自主地、用充满想象的方式思考、解释各种问题。为了满足学生的好奇心，教师会带领学生一起创设充满“探究味道”的学习环境，只要是学生想研究、感兴趣的任何探究主题，都可以被师生生动活泼地展现在他们周围的环境里。在教室不经意的角落，会看到各种各样的杯瓶瓮罐，小乌龟、龙虾、螺蛳爬来爬去，旁边还有一组做对比实验正在生长的蚕豆苗。学生也许会告诉你，他们正在研究“水生动物最爱吃什么？”“没有阳光蚕豆能不能发芽？”诸如此类。在这样充满“问题”的学习场域里，理趣学习、探究实践随时产生，人人都是研究者。“主题探究学习”环境，也可以从教室延伸到校园，凉亭里学生可以研究、制作、演奏各种“乐器”;食堂附近，鸡窝里有一只正在孵小鸡的母鸡;而操场边上，是一群咩咩叫着的小羊。这样的环境，让学生自主自动、有意无意、随时随地开展探究性学习，“理趣课堂”从教室走向了天地之间，变成了理趣“大课堂”。

（2）提供促进探究学习的有结构的物料

小学科学理趣课堂的物料，是经过教师精心设计和选择，与探究主题、科学概念紧密吻合的各种材料的组合，具有如下特点：

一是物料符合学生的年龄特点和认知规律，能触發学生思考，激发兴趣，具有典型性。二是物料与所学习的科学概念、探究主题有内在的联系，能够不断吸引学生卷入深层次的探究学习，具有结构性。有结构的物料，会产生更多的变式，由此吸引学生融入物料中学习，丰富的想象和发散的思维就此展开。三是物料可以被运用于“提出问题、作出假设、制定计划、搜集证据”等不同探究阶段，这样的物料既能推进探究的进程，同时又能把学生的思维、技能向纵深引领，具有生长性。

3.打造基于学生文化的交往场域

小学科学理趣课堂中，学生与学生之间、学习小组与学习小组之间、学生与教师之间围绕学习内容产生了复杂的交往活动。首先是信息交流，学生之间通过语言把自己的想法、感受进行相互交流，并从中获得对方的观点和态度，从而决定是否修正自己的想法或者尝试改变对方的想法。其次，伴随信息交流的还有动作交换，就是通过肢体动作、面部表情等进行辅助性表达，以促进和加深所要表达的内容。最后是相互理解，包括在语意上听懂对方所要表达的信息，在情感上领悟对方的情绪和倾向性，在动机上明白对方为什么这样说。

基于交往的三个过程，在小学科学理趣课堂上，教师可以从“安静听、记要点、会复述”三个方面向小组成员提出学会倾听的要求。对于小组长，还要增加“会归纳、会提炼、会组织”的要求。组长在小组内推选产生。理趣课堂的“至美”时刻，往往是学生迸发出生命之思的那一刻。因此，理趣课堂倡导“慢举手”，让学生的思考与表达更充分;倡导基于尊重的反驳和质疑，让课堂交往更具建设性和生成性。理趣课堂的交往场域，既尊重学生文化，又以“寓理于趣”的方式引领学生文化的生长，彰显了理趣课堂与众不同的价值追求。

（二）设计理趣相生的学习进程

探究实践是形成科学观念、提升科学思维、形成科学态度与责任等的主要途径，是科学学习的一种重要学习方式，是学生必备的一种关键能力。理趣相生的探究实践是理趣课堂的关键所在，也是理趣课堂的重要追求，可以从以下方面来实现。

1.创设不一般的认知冲突

学生学习科学的过程可看作是一个新概念替换旧概念的过程。当学生产生认知冲突后，就会寻求解决“冲突”的有效途径，从而实现新旧概念的转化。“认知冲突”是实现概念转变的基础环节。

在小学科学理趣课堂中，为了产生不一般的、更有效果的“认知冲突”，首先要对学生进行前科学概念测试，诊断学生的已有认知水平以及各种可能的错误观念。比如关于“地下水哪里来”，教师设计图文结合的方式让学生展现自己的看法，就产生了“古老的岩石中包裹着水汽”“大海里的水通过地下通道进入”“下雨的时候顺着管道流入地下”等不同看法，并且学生都认为自己的想法正确，谁都说服不了谁。这样强烈的认知冲突，就是一个“激趣”的过程，学生的好奇心被点燃，驱使他们开启思维的“小马达”，寻求各种解决问题的办法，“理”的探寻就此开始。

2.开展非线性的探究实践

怀特海认为，鲜活的知识才有生命力[3]。学习是为了获得知识和技能的迁移，要“活学活用”。情境认知理论告诉我们，通过孤立的观察实验获取的知识、方法、技能，很难发生学习迁移。只有当学习与广阔的外部世界相联系，在不同背景下使用知识时，迁移才会发生。另外，肤浅的、单向的学习难以产生学习迁移，只有深入而透彻地学习某个主题，学习迁移才容易发生。在理趣课堂中，通过这些策略让学生的探究实践变得深刻而生动。

（1）建立可供选择的学习任务

课堂中进行单一、肤浅的学习活动，会让学生的思维变得迟钝。理趣课堂的教师往往会设置多项可供选择的学习任务，让各个学习小组自己决定。如研究“电磁铁磁力的大小跟什么有关”，有的小组选择研究线圈匝数的多少，有的小组选择研究电量的多少，有的小组选择研究铁芯的粗细。对于某个小组来说，当他们得出一项结论后，再领取材料研究其他的想法是否可行。学生在多个学习任务之间穿梭，完全沉浸在学习本身的趣味里，他们的思维是灵动且跳跃的，享受着理趣交融的意义学习。

（2）设计逻辑递进的探究历程

小学科学理趣课堂倡导设计小切口、深探究、递进性的学习进程，让学生的认知、方法、思维向“更深处漫溯”。逻辑递进的探究历程设计，实质是为促进学生思考而进行的教学，目的直接指向学生科学思维、概念建构、科学态度同频共振的发展。在这种挑战性学习中，教师鼓励、引导学生进行观察、描述、分析、假设、判断，甚至包含了推理、解释等高阶思维的训练，科学学习的理性与趣性充分彰显，让学生在较高的心理智能水平上进行思考，逐渐成为积极的思考者。

如教学一年级《暗箱里的秘密》一课，教学紧紧围绕“暗盒里有什么”展开。第一次探究，学生通过仔细聆听暗盒里物体滚动的声音、与障碍物碰撞的触觉，得知暗盒里有硬质、球形滚动物和软质的障碍物。第二次探究，通过滚动暗盒里的圆球，判断障碍物在暗盒里的位置。第三次探究，进一步提出问题，既然是暗盒，就无法打开，怎么知道第二次探究得出的判断是否正确或者接近正确？学生又一次迎来学习挑战：按照自己作出的判断做一个暗盒，进行比照，从而验证自己的判断是否正确。最后是拓展学习，寻找生活中的“暗盒”。这个围绕“解密暗盒”一气呵成的探究性学习，由若干个结构性的、递进性的小问题连缀而成，学生经历了“有什么？”“怎么样？”“会怎样？”“是怎样？”的逐层深入的探究历程。

（3）采用维度多向的教学方法

加德纳的多元智能理论认为，每个人都具有逻辑、语言、音乐、空间、运动、交际、内省、自然、生存9种智能元素，但由于各人先天遗传及接受后天教育的程度的差异，体现在每个人身上各个方面所具备的智能强弱就相差甚远[4]。这些智能不是一成不变的，是可以通过后天的教育、自己的努力培养的。在理趣课堂中，我们倡导因势利导、因材施教的教育理念，教师根据学生的智能特点和学习内容，采用维度多向的教学方法，让学生智能获得更全面的发展。除了探究实践这种教学方式外，还鼓励教师设计和选择多维多向、灵活多样的方法，调动和培养学生的多种智能，让科学学习变得更加丰富而深刻。

一是热点事件介入法。热点事件自然有其“热”的原因，如果恰巧与科学学习内容相关联，教师就可以把热点事件“编排”到教学中，既引发学生的学习兴趣，同时又“活用”生活教材，把学生教“活”。

二是生活世界關联法。生活即教育。学生的年龄特点决定了其生活经验的局限性，教师就是学生教育与生活之间的桥梁，理趣课堂的教师应该带着生活走向学生，让学生在“第二手”资料的探究中，获得更广阔、更深刻的认识体验。如在学习《糖与人体健康》的结尾，教师引入非洲索马里等国家因缺乏粮食、孩子糖份摄入严重不足致病的照片，再配上背景音乐的渲染，激发学生悲悯、同情的心理，在帮助学生进一步认识糖与人类健康关系的同时，有机渗透了社会责任教育。

三是人文艺术渗透法。科学蕴美，美的陶冶是理趣课堂的追求。小学科学理趣课堂倡导用人文的情怀教科学，引导学生不单从科学的视角还能从人文艺术的角度来看待问题、研究问题，作出判断和解释，培养学生多元理解能力。教师可通过文本阅读、视频观看、艺术作品欣赏等方式进行学习，使科学学习的科学性与人文性相结合，综合发展学生智能，实现学科育人的价值。

3.组织有结构的学习游戏

教育研究表明，游戏是培养学生创造性和想象力的主要途径，是最有价值的人类品质，它在学生智力、社会性、个性、生理发展等方面具有重要的作用。小学科学理趣课堂注重设置游戏情境，组织有品质、有结构的学习游戏，让学生参与到观察、猜想、假设、检验想法、解决问题、做决策的任务中，为学生发展高级心理功能提供机会。课堂上的教师经常说“今天我们玩什么呢”，或用游戏导入教学;或提供多种器材，让学生玩与主题学习相关的游戏，在此过程中产生想象、选择、设计、制作、反思、质疑等丰富的思考与行为;或在课堂学习结束后，以游戏的方式进行学习内容的拓展、延伸和巩固，课堂被设计成玩中学、学中玩的充满意趣的学习过程，达到趣中明理、理中获智、智中启德的教学效果。

（三）实施理趣兼顾的学习评价

理趣课堂的评价从理趣兼顾的立意出发，课堂观察量表评价体现科学性、精准性，课堂即时性评价侧重于激励性、趣味性。

1.运用课堂观察量表，建立教学相长的评价框架

我们研制了《小学科学理趣课堂观察量表》（见表1），从学生的学、教师的教、定性综合评价三大方面共12个指标进行评价，总赋分100分，学生的学占比70%，体现理趣课堂学大于教的理念。一级指标中设置了综合评价定性描述一栏，主要针对课堂观察者对课堂在12条二级指标之外诸如教学风格、特色方法及其他个性化特征的评价。教师的教从教学设计（1、2）、教学技巧（3）、教师素养（4、5）三个方面来评价，是教师落实理趣课堂最核心的部分;学生的学则从学习准备（1）、学习流程（2、3、4、5、6、7）、技能方法三个方面来确立评价标准。学、教并置的理趣课堂观察量表，能帮助教师进行教与学的自我调适，体现教学相长的用意。

2.运用“小卡片”开展指向学科素养的即时性评价

基于“扎实地学、快乐地玩、深入地思、创意地做”理趣课堂的文化追求，对应科学课程中学生的六大必备品格和关键能力，我们把“热爱自然、善待生命;善于观察、乐于提问;勇于探究、大胆质疑;长于种养、持之以恒;心灵手巧、富有创意;善于思考、学以致用”这些关键素养印制在红橙黄绿蓝紫等不同颜色的小卡片上，并赋予二维码。每一次科学学习活动结束后，根据学生的课堂表现，以教师评价、学生互评相结合的方式，把小卡片奖励给表现优异的学生，学生带回家由父母通过APP扫描的方式，帮学生进行积累，一个月后打印一份评测报告。经过APP后台大数据分析的这份报告，能够清晰地告诉父母，孩子科学素养发展是否均衡，为后续学习扬长补短提供依据。

运用现代数字和智能技术，把即时性评价与小卡片激励机制结合起来，既符合学生的心理发展特点，又突破了素养可视化的难点，促使学生不断从“我现在怎样”向“我还可以怎样”自我成长，培养了学生的自我知觉能力和自我学习能力，实现了小学科学理趣课堂“有意义且有意思”的课堂追求。

参考文献：

[1]北京桂馨慈善基金会.走向探究的科学课——致敬经典[M].杭州：浙江教育出版社，2018：4.

[2]雅思贝尔斯.什么是教育[M].邹进，译.北京：生活·读书·新知三联书店出版社，1991：65.

[3]懷特海.教育的目的[M].庄莲平，王立中，译.上海：文汇出版社，2012：8.

[4]陈华彬，梁玲.小学科学教育概论[M].北京：高等教育出版社，2006：110-111.

责任编辑：颜莹