指向核心素养的小学科学DoPBL教学模式

麦金梅

新课标下小学科学教学实践研究

主持人：黄博彦

教育承担着培育学生核心素养的主要工作，对学生核心素养的产生与培养有着长久影响。小学科学是小学课程中的基础学科之一，聚焦学生综合能力和综合素质的发展。在实际教学中，教师应当改变传统的教学理念，立足科学学科核心素养，对教学模式进行创新，培养高素质综合性人才。

一、小学科学DoPBL教学模式

董艳基于当今强调知识整合、跨学科学习、技术融入的时代背景下，整合基于问题的学习和基于项目的学习这两种教学方法的优势，促进学习者的跨学科学习，加入设计思维要素，提出了面向设计的产生式学习（Design-oriented Production-Based Learning ，简称DoPBL）模式。笔者依据小学科学的学习特点，将DoPBL模式进行重构，形成探究型DoPBL教学模式和实践型DoPBL教学模式，具体见下页图1、图2。

DoPBL教学模式分别针对探究与实践两种科学学习途径，设置教学实施流程。

探究型DoPBL教学模式旨在建构思维型科学探究教学，教学过程有八个环节，从创设情境到应用迁移，经历若干次迭代，建构科学观念，强化探究思维，最终达成科学学科核心素养的养成目标。

实践型DoPBL教学模式主要是基于模型的探究式教学，强调学生探究实践能力，深化跨学科理念，运用工程技术，生成具体的并得到认可的作品。其教学过程包含从创设项目到反思评价六个环节，在科学探究中“迭代设计”创新设计方案，在产品测试、研讨思维碰撞中完善作品。

DoPBL教学模式通过“团队构想、头脑风暴”组织方式，帮助学生认识到问题或项目的设计意图，有效开展学习任务，培养团结协作精神和批判创新思维。义务教育科学课程是一门综合性课程，注重培养学生在真实情境中解决问题的综合能力。DoPBL教学模式重视知识的整合，在探究活动中给予学生足够的时间和空间，推动学生积极地交流研讨，使科学教学更具有探究性，促进学生更好地发展核心素养。

二、在DoPBL模式下核心素养的生成路径

在粤教科技版《科学》六年级下册第20课“保护水资源”基础上，运用DoPBL教学模式，探究学生学科核心素养的生成路径。

1.设计基于模型的探究式教学，提升思维品质

“保护水资源”一课安排了“水被污染了吗”“如何保护水资源”“制作简易滤水装置”三个实践活动，教学主线不够明显。对此，需要构建一条能够把教材中的教学活动串联起来的教学主线。关注学生兴趣点，以设计任务为教学主线，设计基于模型的探究式教学，突破教学重难点。首先，通过水污染现象，引出“如何净化水”的问题，学生研讨后确定“制作简易净水器”项目。通过多次设计迭代得到设计图，然后制作出净水器实物。测试净水效果，对净水器暴露出的问题提出针对性的解决方案，优化设计方案。从构建模型到修正模型过程中，自主设计，任务活动设计紧密相连，提升学生思维品质。在模型测试中引申出科学探究，学生主动参与探究活动，充分构建证据意识，提升课程深度，同时建构水污染水净化的知识体系。

2.以真实问题情境激趣，培养态度责任感

以水污染影响周边居民生活的真实问题情境，激发学生学习兴趣。学生扮演水质工程师调查水体污染情况，以科技小报的形成汇总调查情况。通过角色扮演和制作科技小报，学生明白了水是珍贵的自然资源，当水中混入有害或有毒的物质，水体就会受到污染，影响水的使用价值，甚至会危害人类身体健康、破坏生态环境。真实的问题情境把学习内容转化为学生的内在需求，把“要他学”转为“我要学”，融入学生情感。

制作好简易净水装置后，学生扮演工程师，带着作品回归到真实情境中，进行水体净化，观察净化效果。在工程实践中发现问题，继续寻找长期运行的问题，并研讨出解决方案，培养严谨科学态度。角色扮演使学生理解工程师不仅仅是做出产品，还要使产品经得起实践考验，以严谨的科学态度测试、分析以及改进，培养学生身份认同感。在设计、制作、修正简易净水装置的繁琐工序中，学生认识到净化后的自来水来之不易，更加珍惜和保护水资源，增强学生社会责任感。

3.创设自助餐式的材料站，培养创新能力

在课程中，教师可以搭建两个自助餐式的材料站。在制作科技小报时，根据教学环境提供对应的材料种类。在数字化平板网络环境下，学生提前收集的水污染相关主题的视频、文字、图片，与教师提供相关的视频或者文档，组成一个个既有共性，又具有团队特色的材料库。在传统课堂里，学生收集的纸质文字图片材料或者污水样品，与教师提供的主题材料和操作工具组成了丰富多样的材料站。在構建简易净水器模型前，可设置自助餐式的材料站，提供多样式的材料，帮助学生发散建模思维，呈现更多创新设计方案，同时，引导学生选择合适的材料构建模型，理解物质和性质的关联，分析各种材料优劣势。准备多样化的材料，搭建自助餐式的材料站，满足学生不同层次的思维需求，充分发挥学生的创新精神。

4.以评价量规为引导，确保有效学习

设置评价量规，关注学生学习活动的各个阶段评价，确保学生有效学习。表现性评价能发展和评价学生的高阶思维，提高课堂教学质量。将表现性评价嵌入教学各个环节能实现“教—学—评”一致性。

例如，科技小报评价量规不仅要关注学生的小报结果，更要注重小组活动过程中表现出来的合作互助品质。在学生收集资料前，教师要向学生展示评价量规，让学生清晰评价项目与评价要求，确保收集到高质量资料，并有目的性地完成任务。

又如，在制作简易净水器的评价量规中，建构模型前教师与学生一起学习评价量表，让学生清晰了解设计目标，促使设计任务能够得到有效实施，在评价量规的引导下，学生可以多次测试和修正模型，力求达到优秀等级。

注：本文系广东省基础教育小学科学教研基地项目（中山）研究成果。