小学科学“精准表达”助力支架的设计与实施

【摘 要】利用语言精练、准确地表达科学观念，是科学素养的体现。教师在实践探究的基础上，以认知支架构建准确的科学概念，以思维支架完善严密的逻辑推论，以语言支架达成简练的表达陈述，通过针对性练习和反馈，帮助学生精准表达。

【关键词】小学科学 精准表达 助力支架

一、科学表达不精准的原因分析

有效表达自己的观点和诉求，是相互交流的基础。利用语言精练、准确地表达科学观念，是科学素养的体现。《义务教育科学课程标准（2022年版）》指出，“科学探究能力体现在：理解科学探究的一般过程和方法；提出科学问题，并针对科学问题进行合理猜想与假设；制订计划并搜集证据，分析证据并得出结论；对结果进行解释与评估；准确表达观点，反思探究过程与结果”[1]。表达交流是探究实践的组成部分，是科学探究的组成要素。小学科学的精准表达，要求准确、清晰、有条理，具备简洁性和逻辑性，但教师在教学中发现学生的表达容易出现各种问题。

如右图所示，把一株带根的绿色植物放入装水的细口瓶中，在水面上滴一层食用油，将瓶子放在窗台上。3天后，瓶中的水位明显下降了。请解释瓶中水位明显下降的原因。

（浙江省2021年中小学教育质量综合评价监测题最后一题，考查指标为：利用证据，结合已有知识或经验，做出假设、解释和判断）

教师将此题编入单元练习中，请经历过该探究活动的五年级学生作答，得分率为56%。

①同时涉及植物“根”“吸收水分”的正确回答。比如，被植物的根吸收了。占50.7%。

②仅涉及植物“吸收水分”，或仅提及“根”的不完整回答。比如，吸收水分；根能传递水分。占30.7%。

③涉及水分蒸发并使用术语“蒸发”的较合理回答。比如，水蒸发到空气中了；蒸腾了。占5.5%。

④涉及油吸收水分、水冷缩现象的错误回答。占1.1%。

⑤未作答或其他错误、不合理的回答。占12%。

分析学生存在问题的回答，追问学生做出不合理判断的原因，教师通过梳理和统计，发现学生科学表达不够精准主要有以下几点原因。

1. 概念不准确，缺乏科学性

语言表述不准确，混淆相似概念，张冠李戴，导致表达缺乏科学性。比如，学生回答“水位下降是因为植物喝水”，表明他们知道水位降低和植物有关，但不清楚植物哪个部位吸水。

2. 思维不严密，缺乏逻辑性

论述的过程缺乏逻辑，论据和结论之间缺乏关联，导致观点缺乏足够的证据支持。比如，学生回答“水位下降因为水会蒸发”，忽略植物这个主要因素，并且与“水表面已经被油覆盖，不会蒸发”的事实相悖。

3. 用词不精练，缺乏简洁性

叙述未能聚焦主要问题，包含不必要的词语和细节，反复阐述相同观点，语言模糊不清，用词不准确，不能把握叙述的重点。比如，学生回答“植物的根又细又长，上面有大量触须，能吸收水分”“植物的茎不吸收水分，不用浸入水中”等。

二、“精准表达”助力支架的实践探索

教师应从认知支架、思维支架和语言支架入手，引导和支持学生科学地通过口述、绘画、注释等方式表达自己的想法；并选择合适的论点和论据，采用正确的论证方法，帮助学生进行练习和反馈，形成科学、严密、简洁的表达方式，提高学生的表达能力。

1. 认知支架—构建准确的科学概念

（1）厘清模糊概念，纠正概念偏差

相似概念或生活概念会影响科学概念的准确性，使学生产生错误认知，导致概念的张冠李戴。教师应聚焦概念之间的差异点，帮助学生进行有效区分，理解概念内涵，构建正确的科学概念。教科版小学科学教材（以下举例均出自此版本教材）四年级上册“呼吸与消化”单元，学生对于“人体呼吸”有以下对话。

生1：鼻子吸进去的是氧气，呼出的是二氧化碳。

（错误认知，生活经验的直接迁移）

生2：不对，吸进去的是空气，呼出的也是空气。

（学生根据课本内容知道进入体内的不只有氧气，还有其他气体）

生3：但只有氧气能进入肺泡，所以只有氧气真正进入我们的身体。

（学生有丰富的课外知识，对呼吸概念的认知更全面）

学生对“呼吸过程中的气体交换”有不同的认识，人体呼吸的是空气还是氧气？值得学生展开思考和辨析。基于学生的实际情况，教师将“口鼻处的气体交换”与“肺泡处的气体交换”进行对比研讨，使学生明白进入口鼻、气管和肺部的是混合的空气，而呼出体外的也是混合的空气。在肺泡中，氧分子和二氧化碳分子完成了气体交换（进入血液的是氧气，血液中置换出的是二氧化碳）。利用图示将两者的差异标识出来，既纠正认知偏差，又让学生对“人体呼吸”有更深入的理解。聚焦概念的不同之处，明晰概念的上下位关系，将概念辨析与探究活动有机结合，通过探究现象来辨析概念之间的差别，能有效厘清模糊概念，纠正概念偏差[2]。

（2）借用专用术语，统一概念表述

专用术语具有科学性、专业性和统一性，能够准确表达科学概念和原理，保证科学信息的准确传递。教师引导学生使用科学术语进行表达，统一科学概念的表述形式，有助于学生养成精准、简练的语言风格。例如，三年级上册“天气”单元，学生表述“雨下得好大”和降水量中的“大雨”不是同一个科学概念，学生容易把“降水量”理解为“下雨的总量”（水的体积）。通过科学探究活动，学生理解“降水量”这一科学概念后，科学表达能更精准。又如，五年级上册“用水计量时间”一课中，学生汇报：“一开始水很多，水流是一条线。后来水变少了，水是一滴一滴的，并且滴得越来越慢。”教师引导学生将“一条线”“一滴一滴的”等模糊语言转变为“流速”这一科学术语，学生的表达就更为顺畅。

“气体交换”“阳光直射点”“占据空间”等都是科学专用术语。使用专用术语能够帮助学生抓住表达要点，提高语言的准确性和连贯性。当学生表达出现问题时，教师借助专用术语确定论述重点，给予学生重新组织语言的机会，通过重复练习和及时反馈，提升学生的语言表达能力。

（3）依托绘图注释，显现概念体系

教师通过绘图和注释，将科学探究的过程表达出来，以直观形象的方式显现科学概念体系。绘图是概念外显的过程，注释是体系完善的过程。教师通过可视化手段对概念体系进行梳理，降低认知难度，为正确构建科学概念提供扶手。例如，宇宙单元的概念比较抽象，是学生的认知难点。在六年级上册“地球的运动”单元中，教师绘制太阳照射下地球的亮面和阴影面，标注地轴、南北半球和地球自转的方向，帮助学生理解地球上昼夜交替形成的原因。又如，在四年级上册“食物在身体里的旅行”一课中，探索人体消化器官的结构和功能，理解器官之间的协同合作是学生的认知难点。教师以绘图方式呈现人体的消化器官，并标识出各个器官的名称和功能，有利于学生构建消化系统的概念体系，理解器官的结构与功能。

教师依托绘图、注释，显现“宇宙板块”“人体暗箱”“微观粒子”等抽象复杂的概念体系，图示突出关键要素，注释表达各种细节，通过可视化、系统化的方式重温探究过程。学生在绘制图示、标识关系和语言阐述中，解释科学原理，内化科学概念，提升抽象思维水平。

2. 思维支架—完善严密的逻辑推论

教师利用思维支架厘清逻辑脉络，助力科学概念结构化和系统化。思维支架能助力学生梳理论述的核心要点，提升表达的条理性，提高语言的清晰度和准确性。

（1）因为→所以，辨析因果关系

因果关系是常见的逻辑关系，看似相互关联的事物是否存在因果关系，其中谁是因，谁是果，学生容易混淆，进而导致在表达时发生混乱。例如，四年级上册“声音是怎样产生的”一课，学生对于“声音是由物体振动产生”这一论述存有疑问。要厘清振动与发声之间的因果关系，需要证明物体振动时发出声音，物体停止振动时声音停止。学生观察橡皮筋和钢尺发出声音时的状况，观察到橡皮筋和钢尺“振动时产生声音”。音叉、鼓面、锣面等物体的振动不易被直接观察，需要观察音叉进入水中的波纹、鼓面上的塑料球、靠近锣面的乒乓球，来进一步强化物体“振动时产生声音”。用手接触正在发声的音叉、鼓面和锣面，则声音马上停止，说明“振动停止，声音也停止”。在实验证据和逻辑推论中，厘清“振动—发声”之间的因果关系。

在“蚯蚓的选择”“热在金属中的传递”“昼夜交替现象”的教学中，教师也需要将现象和原因之间的关系梳理清楚，帮助学生做出正确判断。从探究现象中发现因果关系是相对复杂的过程，教师需要放慢节奏，逐步推进，通过系统地辨析和梳理，在厘清逻辑关系的同时，助力学生思维能力的提升。

（2）由此→可见，明晰归纳法则

归纳是常见的推理方法，分为完全归纳和不完全归纳。完全归纳要求证明所有的可能性，不完全归纳则要求证明部分即可。学生容易混淆归纳法则。例如，二年级下册“磁铁”单元通过探究活动研究“磁铁能吸引什么”。教师准备学生熟悉的各种物品，分别靠近磁铁，观察物品能否被磁铁吸引。学生通过探究发现，含铁的物品都可以被磁铁吸引，不含铁的物品不能被磁铁吸引。在实验的基础上，教师引导学生归纳得出“磁铁能吸引铁一类的物质”的结论。该过程运用的是不完全归纳法。在课堂上教师无法对世界上所有含铁的物质进行实验，需要告知学生“科学家经历过很多次实验，至今为止含铁的物质都能被磁铁吸引”。又如，四年级上册“声音是怎样传播的”一课在证明固体、气体和液体能传播声音后，再设置真空环境隔绝声音的传播，得出“声音的传播需要借助物质”的结论，采用的是逆向归纳的方法。

“区分完全花和不完全花”“物体的热胀冷缩”

“导体和绝缘体”都需要学生利用合适的归纳方法，得出相应的结论。学生完成归纳后，教师要鼓励学生将结论应用到情境中。应用是演绎推理的过程，在课堂教学中完成归纳和演绎的有序切换，能提升学生逻辑的严密性，学生的逻辑脉络清晰之后，表达也会更有说服力。

（3）以此→类推，解析类比迁移

通过比较事物之间的相似点，将逻辑脉络迁移到相似的事物上，以此推断某种结论或趋势，是类比迁移的常用方法。类比迁移有正向和逆向的区别，有现象迁移、方法迁移等不同类型。帮助学生分析类比迁移的特点，有助于学生发现已知事物和未知事物之间的联结点，完善逻辑推论。例如，五年级上册“地球表面的变化”单元，教师利用番茄酱和土豆泥来模拟火山爆发，酒精灯加热代表地球内部充满热量，番茄酱受热之后从土豆泥中“喷涌而出”，则表示“岩浆突破地壳层”，造成“火山爆发”。学生通过观察番茄酱的变化来推测火山爆发的原因，用模拟实验来解释真实环境中的现象，是现象迁移的过程。又如，三年级下册“地球—水的星球”一课，学生利用数格子的方法来探索地球表面海洋和陆地的面积大小，将数学学习的内容迁移到科学课堂上，则是方法迁移的过程。

“利用鸡蛋观测地球的内部结构”“挤压土块感受地球的板块运动”“打磨岩石感知风的侵蚀”等模拟实验，内在逻辑脉络都是类比迁移。教师可将探究情境与学生熟悉的情境建立联系，将模拟实验中的现象与生活中的真实状况进行对比分析，帮助学生将所学的知识迁移到其他情境中，在类比迁移中理解新概念，厘清逻辑脉络，得出相关结论，明晰事物之间的联系。

3. 语言支架—养成简练的陈述表达

语言表达能力是精准表达的重要支撑。教师应提供合适的支架扶手，帮助学生筛选核心信息，有序组织语言，去除繁杂无效的词句，追求简洁的表达方式，提高学生的表达效果和沟通能力。

（1）素材支架—借助工具，提升表达的流畅性

合适的工具有利于科学表达的顺利启动，帮助学生清晰、准确、生动地传达信息。当学生表述遇到困难时，教师可适时提供相关素材支架，帮助学生明确主体内容，组织科学语言，克服表达障碍。教师可利用实物、图示、数据等认知素材，帮助学生更好地理解科学概念，激发他们的表达欲望。例如，六年级上册“地球的运动”单元中，解析四季成因是学生的表达难点。学生未能构建地球运动的认知模型，就难以利用模型解析四季成因。教师可利用地球仪演示地球的运动规律，借助实物展开解释，降低对学生抽象思维的要求，帮助学生突破难点。学生在实验操作中将探究活动的设计思考、现象解析说给同伴听，在演示中重现探究过程，在交流中强化科学概念，同学之间互相督查，能有效纠正错误认知，提升表达的流畅性。

（2）词汇支架—依托句式，保障表达的逻辑性

词汇支架包括逻辑句式、转接用词和专用术语等。词汇支架可以帮助学生更好地理解表达的方式，方便展开语言练习。在科学教学中，学生常用的逻辑句式有“因为……所以……”“如果……那么……”等，教师可要求学生根据表达内容，将要表达的语句填入其中，依托句式进行表述。例如，四年级上册“声音是怎样产生的”一课，依托逻辑句式，学生的表述能更为清晰。比如，“因为振动频率快，声音高，所以振动频率与声音高低有关。”“如果玻璃罩里没有空气，我们不能听到铃声，那么说明声音传播需要空气。”逻辑句式帮助学生明晰事物关系，而转接用词则帮助学生分解复杂过程，确保表述更有层次性。比如，“首先……其次……”“第一……第二……” 等，将复杂内容分成几部分进行表达，突出思维脉络，保证语言简洁且富有逻辑。教师可将语文、数学等其他学科的常用句式引入科学课堂，并进行适度改造，助力学生快速熟悉句式，形成具有学科特色的表达风格。

（3）反馈支架—即时点拨，落实表达的条理性

教师应抓住课堂交流机会，即时点拨学生的表达要点，助力学生提升语言表达能力。基于逻辑关系、主次关系、时间先后等要素，将表达内容进行合理排序，确保表达内容具有条理性。教师在课堂上的语言要规范、简练，为学生做好示范引领。当学生表达出现问题时，通过引导性复述帮助学生组织语言，突出表达核心。例如，在六年级上册“地球的运动”单元的课堂教学中，学生的表述为“这里的手电筒特别亮，温度会更高一些……”，教师通过追问引导学生修正表述为“当阳光直射在北半球时，北半球气温较高，是夏季”。这种即时点拨为学生提供辅助性关键词语，帮助学生避免冗长复杂的语句，选用更为简洁的语言。教师可组织学生针对同一主题展开表述研讨，比一比，晒一晒，取长补短，对比纠正，在课堂操练中落实表达的条理性。

语言能力的提升并非一朝一夕可以达成，科学概念的精准表达需要教师长期坚持，方能看到效果。精准表达是探究活动、思维加工、认知内化后的产物，是学生科学素养综合提升后的呈现。在科学课堂上，针对学生表达出现的各种问题，构建助力支架，有利于学生精准表达的有效达成。教师要多关注学生的语言叙述，通过练习和反馈，让学生有更多的展示机会，在追求精准表达的过程中，构建概念体系，培育思维能力，提升综合素养。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部.义务教育科学课程标准（2022年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2022：5.

[2] 姜向阳，吴笑乐.核心概念统摄下的科学思维培育路径[J].中小学科学教育，2024（5）：45-50.

本文系浙江省教研重点课题“指向教师跨学科教学能力提升的区域研训模式研究”（课题编号：Z2023007）阶段性成果。

（作者系：1.浙江省杭州市竞舟第二小学教师，正高级教师；2.浙江省杭州市STEM教研员）

责任编辑：赵继莹