培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的“聚焦—設(shè)計(jì)—迭代—分享”教學(xué)模式探索

貴州省湄潭縣實(shí)驗(yàn)小學(xué) 曾 恒

創(chuàng)造力是人的核心能力之一，是關(guān)系到個(gè)體融入社會(huì)解決具體事務(wù)、提高個(gè)人生活品質(zhì)的關(guān)鍵能力，包含了人的“腦、口、手”的綜合發(fā)展能力。學(xué)生時(shí)代是發(fā)展和培養(yǎng)創(chuàng)造力的奠基時(shí)期，學(xué)校教育承載著至關(guān)重要、不可或缺的作用。學(xué)校教育中的科學(xué)教育是實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的重要載體和途徑。在科學(xué)教育中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力，是新時(shí)代教育發(fā)展和改革之需，是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新型人才成長的最優(yōu)路徑。

為此，筆者在多年的科學(xué)教育教學(xué)實(shí)踐中，致力于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的實(shí)踐探索，充分發(fā)揮科學(xué)學(xué)科綜合性、基礎(chǔ)性的學(xué)科優(yōu)勢和特點(diǎn)。在科學(xué)教學(xué)中按照“聚焦—設(shè)計(jì)—迭代—分享”教學(xué)模式組織項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、STEM教學(xué)活動(dòng)，對(duì)學(xué)生的創(chuàng)造力培養(yǎng)起到積極有效的作用。

一、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的“聚焦—設(shè)計(jì)—迭代—分享”教學(xué)模式的內(nèi)涵

科學(xué)教育教學(xué)中實(shí)施培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的“聚焦—設(shè)計(jì)—迭代—分享”教學(xué)模式分為短期類和中長期類。短期項(xiàng)目組織流程為聚焦（明確任務(wù)）—設(shè)計(jì)（制定方案）—迭代（動(dòng)手操作）—分享（展示評(píng)價(jià)），這種模式常用于科學(xué)教學(xué)中的探究方案設(shè)計(jì)、驗(yàn)證性科學(xué)實(shí)驗(yàn)、對(duì)比實(shí)驗(yàn)、科學(xué)模型建構(gòu)等小項(xiàng)目教學(xué)，一般為一個(gè)課時(shí)的教學(xué)內(nèi)容。中長期項(xiàng)目一般實(shí)施流程為聚焦（情境發(fā)現(xiàn)、提出問題、精選問題）—設(shè)計(jì)（頭腦風(fēng)暴、提出假設(shè)、制定方案）—迭代（動(dòng)手實(shí)踐、解決問題、優(yōu)化成果）—分享（展示交流、評(píng)價(jià)改進(jìn)、推廣應(yīng)用），這類可用于大單元結(jié)構(gòu)中的項(xiàng)目式教學(xué)，實(shí)施時(shí)間為一個(gè)周期。根據(jù)教學(xué)特殊性，有一個(gè)星期或者一個(gè)月、一個(gè)學(xué)期等不同時(shí)長的貫通性教育教學(xué)活動(dòng)，多為科普考察探究，比如考察家鄉(xiāng)的自然水域、古建筑、房屋、橋梁，植物種植與觀察活動(dòng)，天氣的觀測活動(dòng)，月相的觀察，動(dòng)物養(yǎng)殖與觀察等較長時(shí)間的項(xiàng)目活動(dòng)。

這種立體式的教學(xué)模式，其兩種應(yīng)用形式本質(zhì)和內(nèi)涵都是一樣的，但是運(yùn)用在不同的教學(xué)情境中發(fā)揮的功能和效果各不相同，最終實(shí)現(xiàn)的目的都是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力和激發(fā)創(chuàng)新思維。

二、科學(xué)教育短期“聚焦—設(shè)計(jì)—迭代—分享”教學(xué)模式實(shí)踐應(yīng)用

以教科版科學(xué)教材為例，編排內(nèi)容都是大單元結(jié)構(gòu)。這對(duì)在科學(xué)教學(xué)中按照“聚焦—設(shè)計(jì)—迭代—分享”教學(xué)模式組織開展教學(xué)活動(dòng)以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力提供了豐富資源。以四年級(jí)上冊《聲音》單元第一課“聽聽聲音”為例進(jìn)行應(yīng)用分析。

這一課中提供了大自然產(chǎn)生聲音的情境。在教學(xué)這一課時(shí)，教師除了按照課本中提供的大自然產(chǎn)生聲音的情境，還可以增加人類生產(chǎn)生活中產(chǎn)生聲音的情境、自然界中不同動(dòng)物發(fā)出聲音的情境，將三種情境在課堂中呈現(xiàn)出來，引起學(xué)生的注意，讓學(xué)生通過觀察和聆聽的方式聚焦到聲音這個(gè)主題，激發(fā)出與聲音有關(guān)的生活經(jīng)驗(yàn)，產(chǎn)生認(rèn)知沖突。學(xué)生在接收“對(duì)聽到的聲音進(jìn)行分類并用自己的語言描述聲音的特點(diǎn)”任務(wù)后，通過一系列的思維加工處理，發(fā)現(xiàn)聲音有差別。學(xué)生能夠感受到有的聲音高、有的聲音低、有的聲音強(qiáng)、有的聲音弱、有的聲音悅耳、有的聲音刺耳，在這一過程中，學(xué)生的分辯能力、表達(dá)能力能夠得到訓(xùn)練，創(chuàng)造力也能得到發(fā)展。為了進(jìn)一步驗(yàn)證學(xué)生所聽到的不同聲音與學(xué)生的描述是否一致，需要學(xué)生進(jìn)一步通過實(shí)驗(yàn)操作或者活動(dòng)探究來進(jìn)行比較區(qū)分，這就進(jìn)入到需要設(shè)計(jì)一個(gè)科學(xué)的方案環(huán)節(jié)。在設(shè)計(jì)方案環(huán)節(jié)，學(xué)生利用教師提供或者自己準(zhǔn)備的不同材料、器材、設(shè)備等，在組內(nèi)、組外開展交流想法、選擇材料、組織語言、繪制簡圖等活動(dòng)，形成自己或者團(tuán)隊(duì)的探究方案。為驗(yàn)證方案的可行性，學(xué)生就要進(jìn)行動(dòng)手操作，按照自己設(shè)計(jì)的方案發(fā)出不同的聲音，再與之前教師提供的情境中的聲音、學(xué)生在生活中積累的聲音進(jìn)行自我分辨，并不斷試錯(cuò)，形成正確的科學(xué)認(rèn)知，認(rèn)識(shí)到自然界、動(dòng)物、人類生產(chǎn)生活中發(fā)出的各種聲音確實(shí)有高低強(qiáng)弱之分、有悅耳和刺耳之別。這一迭代過程對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力、科學(xué)思維能力都能起到很好的作用。教師根據(jù)模式流程進(jìn)行引導(dǎo)，讓學(xué)生說出自己參與探究過程中的認(rèn)識(shí)和體會(huì)。學(xué)生通過組內(nèi)交流總結(jié)，形成組內(nèi)觀點(diǎn)，再進(jìn)行組外展示，讓說者有條理表達(dá)，讓聽者學(xué)會(huì)抓住重點(diǎn)并發(fā)現(xiàn)其不足或者存在的問題，對(duì)存在的問題大膽補(bǔ)充、修正。這一環(huán)節(jié)有利于培養(yǎng)學(xué)生的語言表達(dá)交流能力、創(chuàng)新思維能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等。

這一單元教材中提供了大量真實(shí)的產(chǎn)生聲音的情境，教師在教學(xué)中要抓住學(xué)生身邊的材料，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中能夠聚焦到真實(shí)生活實(shí)例中，增加聚焦的精準(zhǔn)度，使設(shè)計(jì)的探究方案可行，迭代過程更豐富、迭代結(jié)果更科學(xué)、分享內(nèi)容更完整，整個(gè)學(xué)習(xí)過程中既增長了學(xué)生的科學(xué)知識(shí)、提升了科技素養(yǎng)，又能培養(yǎng)學(xué)生正確的團(tuán)隊(duì)觀念。

三、科學(xué)教育中長期“聚焦—設(shè)計(jì)—迭代—分享”教學(xué)模式實(shí)踐應(yīng)用

培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的中長期“聚焦—設(shè)計(jì)—迭代—分享”教學(xué)模式，所應(yīng)用的范圍不僅是現(xiàn)有科學(xué)學(xué)科的教學(xué)活動(dòng)，還可以將課內(nèi)教學(xué)活動(dòng)延展到項(xiàng)目式課外科技活動(dòng)中，為學(xué)生的創(chuàng)新思維給予更多發(fā)展的時(shí)空。

以教科版科學(xué)四年級(jí)下冊《植物的生長變化》這一單元為例進(jìn)行分析，完成這一單元教學(xué)內(nèi)容的時(shí)間跨度需要覆蓋整個(gè)學(xué)期。教學(xué)過程中，教師務(wù)必要實(shí)現(xiàn)“學(xué)生自己種植的植物生長變化與教學(xué)內(nèi)容同步”，這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中才有觀察的真素材、真數(shù)據(jù)、真體驗(yàn)，從而建構(gòu)起系統(tǒng)認(rèn)知，才能夠培養(yǎng)學(xué)生的持久興趣，實(shí)現(xiàn)學(xué)生探究結(jié)果的真實(shí)性。

在教學(xué)這一單元時(shí)，教材中建議以鳳仙花作為研究對(duì)象。教師在組織教學(xué)時(shí)，盡可能提供多種植物的種子，或者讓學(xué)生自己準(zhǔn)備多種植物種子，這樣可以增加學(xué)生對(duì)更多植物種子及植物生長情況的關(guān)注和了解。在經(jīng)過對(duì)不同植物種子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)和生長變化的基本了解后，學(xué)生就能聚焦到為什么要選擇鳳仙花，或者選擇其他更適合研究的植物品種上，給學(xué)生更加自由選擇探究的機(jī)會(huì)和空間，從而增強(qiáng)學(xué)生探究的欲望。當(dāng)選定了合適的植物作為自主探究的對(duì)象后，學(xué)生就能投入到設(shè)計(jì)探究方案環(huán)節(jié)中，如選擇什么樣的植物種子，用什么方法選擇成活率高的種子；怎樣進(jìn)行播種，播種過程需要開展哪些具體操作，播種的土質(zhì)怎樣選擇；播種后的澆水、除草、施肥等管理工作怎樣開展，應(yīng)該做好哪些準(zhǔn)備工作；設(shè)計(jì)什么樣的記錄冊更方便統(tǒng)計(jì)分析；在種子生根、發(fā)芽，植株生長、開花、結(jié)果過程中，怎樣驗(yàn)證植物根、莖、葉、花等結(jié)構(gòu)的功能作用，需要開展哪些探究實(shí)驗(yàn)；等等。學(xué)生在進(jìn)行這個(gè)方案設(shè)計(jì)的過程中，需要花費(fèi)較長的時(shí)間。從教學(xué)實(shí)踐來看，這部分方案設(shè)計(jì)要全面、具體、有序，至少需要3～4課時(shí)的時(shí)間，學(xué)生需要充分討論、深入交流才能形成完整可行的探究方案。

因植物種子從發(fā)芽到生長到衰老，要經(jīng)歷相當(dāng)長的時(shí)間，需要培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神和持久的科學(xué)態(tài)度。在這一過程中，學(xué)生會(huì)遇到很多困難和問題。比如，驗(yàn)證植物的根是否有吸收水分的功能，植物的葉是否有蒸發(fā)水分的作用，植物的莖是否有運(yùn)輸功能，等等。由于學(xué)生自行選擇的植物品種不同，植物生長的快慢也有差異，導(dǎo)致探究結(jié)果呈現(xiàn)的快慢、效果是否明顯也有差異。實(shí)踐研究中，學(xué)生有可能還需要從頭再來，重新設(shè)計(jì)分項(xiàng)探究方案，反復(fù)多次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。在這一迭代過程中，學(xué)生經(jīng)歷多次模型重構(gòu)后，能夠收集到豐富的原始數(shù)據(jù)，有效促進(jìn)了學(xué)生求真精神和創(chuàng)造力的發(fā)展，為后續(xù)的成果分享打好基礎(chǔ)。

學(xué)生踴躍參加分享，既能展示匯報(bào)前期探究形成的科學(xué)成果，又能在交流中發(fā)現(xiàn)自己存在的問題和不足，養(yǎng)成虛心聽取他人建議的品格，學(xué)他人之長，補(bǔ)自己之短，以此提高總結(jié)歸納能力、語言表達(dá)能力、溝通協(xié)調(diào)能力、創(chuàng)新創(chuàng)造能力，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生核心素養(yǎng)的全面提升。

四、科學(xué)教學(xué)中實(shí)施“聚焦—設(shè)計(jì)—迭代—分享”教學(xué)模式培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的現(xiàn)實(shí)意義

隨著科學(xué)課程改革的不斷深化，科

學(xué)教育對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力承擔(dān)起重要的使命。作為一門綜合性的學(xué)科，教學(xué)素材全部來源于現(xiàn)實(shí)生活，與學(xué)生的生活息息相關(guān)，學(xué)習(xí)資源符合不同年段的學(xué)生認(rèn)知水平。“聚焦—設(shè)計(jì)—迭代—分享”教學(xué)模式的各流程緊緊相扣，既獨(dú)立，又具連貫性和融合性，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的科學(xué)思維具有積極的作用。實(shí)施這一教學(xué)模式不僅能改變唯分?jǐn)?shù)論的錯(cuò)誤導(dǎo)向，更能將學(xué)生解決問題能力的獲得貫穿始終，給學(xué)生創(chuàng)造力的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

當(dāng)然，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力是一個(gè)持久性、綜合性的漫長過程，不可能在一門學(xué)科的教育中就能夠全部實(shí)現(xiàn)。在科學(xué)教育教學(xué)活動(dòng)中實(shí)施“聚焦—設(shè)計(jì)—迭代—分享”教學(xué)模式培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力，還需要不斷檢驗(yàn)和完善。我們將在后續(xù)的教學(xué)中不斷總結(jié)和提升，以期服務(wù)于科學(xué)教師的教，服務(wù)于學(xué)生的學(xué)，助力科學(xué)教育教學(xué)的健康發(fā)展。