搭建以學(xué)生為主體的課堂

◇焦 穎（江蘇：睢寧縣雙溝鎮(zhèn)中心小學(xué)）

學(xué)生是教育的主體。教育的終極目標(biāo)是學(xué)生的發(fā)展，科學(xué)教育的最終目標(biāo)是提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。什么樣的科學(xué)教學(xué)課堂才是學(xué)生喜歡的？其根本就是教師要了解學(xué)生，熟悉他們的身心發(fā)展規(guī)律，了解他們的興趣所在，掌握他們的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和現(xiàn)有能力，并據(jù)此來設(shè)計課堂環(huán)節(jié)，打造學(xué)生主體的科學(xué)課堂，為他們?nèi)蘸髮W(xué)習(xí)和終身發(fā)展打下牢固的基礎(chǔ)。

一、創(chuàng)設(shè)情境，主動建立新科學(xué)概念

著名的發(fā)展心理學(xué)家皮亞杰的研究顯示，學(xué)生參與學(xué)習(xí)的時候，頭腦中并不是一張白紙。學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)之前，在日常生活中，已經(jīng)對客觀世界有了自己的認(rèn)識，并有著自己獨特的思維模式。這種在接受正式授課之前已有的知識就是學(xué)生的前概念。有時這些前概念的存在會限制學(xué)生的思考，他們很難跳出固有的認(rèn)知。那么，怎樣去突破思維定式呢？怎樣用新的理念去培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維與空間想象能力呢？

（一）打破固有前概念，更新前概念

學(xué)生頭腦中建立的前概念往往根深蒂固，在以往教學(xué)中我們發(fā)現(xiàn)，即使教學(xué)過后，學(xué)生也很容易遺忘新知識，腦海中存在的始終是前概念。或是學(xué)習(xí)過程中，哪怕得出與前概念不同的結(jié)果，學(xué)生也往往采取不相信、不認(rèn)可、忽視等態(tài)度。授課教師可以通過創(chuàng)設(shè)情境，打破學(xué)生固有的前概念，更新前概念。

比如，新版科學(xué)教材六年級上冊第二單元“地球的運動”中《晝夜交替現(xiàn)象》一課，是單元的起始課，編者的意圖是想讓學(xué)生再次經(jīng)歷人類對地球、宇宙及其運動的認(rèn)識過程，進(jìn)而學(xué)會從日?？茖W(xué)現(xiàn)象入手，借助模擬實驗，找出科學(xué)規(guī)律。然而在以地球晝夜交替現(xiàn)象為導(dǎo)入的多次試教中，學(xué)生并沒有提出關(guān)于地球晝夜交替現(xiàn)象的假說。相反，城區(qū)90%以上的學(xué)生已經(jīng)有了對地球運動的認(rèn)知，他們一致認(rèn)為，晝夜交替現(xiàn)象是由地球的自轉(zhuǎn)形成的，地球在自轉(zhuǎn)的同時還繞著太陽公轉(zhuǎn)。

于是，筆者創(chuàng)設(shè)了新的情境，激發(fā)學(xué)生思考?！耙凰矣钪骘w船，誤入了M 星球，M 星球的晝夜交替現(xiàn)象與地球相類似，你覺得這個星球的晝夜交替現(xiàn)象是怎樣形成的？”這樣一來，學(xué)生不但跳出了固有的前概念，而且學(xué)以致用，不再肯定地認(rèn)為答案只有一種，而是提出了M 星球自轉(zhuǎn)、圍繞另一發(fā)光星球公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)同時圍繞發(fā)光星球公轉(zhuǎn)等多種假說，甚至還提出了多星球相互運動導(dǎo)致晝夜交替現(xiàn)象形成的假說。怎樣驗證這些假說呢？學(xué)生設(shè)計了模擬實驗。其間，他們還思考怎樣尋找材料、模擬發(fā)光星球和M星球、怎樣制作最適合本節(jié)課的教學(xué)具。之后，分析驗證能否產(chǎn)生所見到的晝夜交替現(xiàn)象。最后教師再話鋒一轉(zhuǎn)，進(jìn)入本節(jié)課主題。其實地球上的人類對地球、宇宙及其運動的認(rèn)識過程，正是從對這些猜想的驗證開始的。

（二）設(shè)計問題驗證猜想，轉(zhuǎn)變前概念

學(xué)生的前概念是一種模糊認(rèn)識，學(xué)生有時也會提出新猜想，但這種新猜想并不會自動變成新概念。只有當(dāng)這個猜想的結(jié)果展現(xiàn)在大家面前時，教師才能從學(xué)生的前概念中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的思維水平停留在哪里，然后針對性地設(shè)計下一個問題驗證這個猜想，學(xué)生因此轉(zhuǎn)變前概念，建立新概念。

如果僅僅通過學(xué)生玩幾下就總結(jié)規(guī)律，貌似沒有科學(xué)思維的深度，所以授課教師利用了活動教具，用卡紙做出了針筒模型和可以推動、拉伸的活塞，讓學(xué)生描述自己發(fā)現(xiàn)的科學(xué)現(xiàn)象。這個過程，讓學(xué)生把探究活動具象化、顯現(xiàn)化，從而使學(xué)生在演示材料的過程中，冷靜地思考，把生活經(jīng)驗和探究結(jié)論很自然地融合在一起，這個知識輸出的過程就是學(xué)生知識內(nèi)化的過程。

同樣，在空氣被拉伸和壓縮的過程中，是哪些方面發(fā)生了改變呢？對于三年級的小學(xué)生來說是不好描述的，但是用微粒表示空氣的多少，也是化抽象為具象，更有利于學(xué)生的判斷和思考。學(xué)生自己畫出壓縮后和拉伸后空氣微粒的數(shù)量，其實就是一個猜想的過程。據(jù)此，學(xué)生很好地理解了：壓縮空氣時，空氣微粒的數(shù)量和大小都沒有改變，改變的是微粒間的距離。

學(xué)生的前概念對科學(xué)概念的建立和完善有著舉足輕重的影響。在教學(xué)活動中，我們要以學(xué)生的前概念為基礎(chǔ)，并對其進(jìn)行合理分析，以確定學(xué)生學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)難點，并嘗試通過改善教學(xué)材料、改進(jìn)教學(xué)過程，改變教學(xué)理念等策略，引導(dǎo)學(xué)生通過自主探究，轉(zhuǎn)變或完善科學(xué)概念。

二、著眼興趣點，主動經(jīng)歷科學(xué)探究

興趣是最強的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力。學(xué)生的興趣點在哪里？如何引導(dǎo)和合理運用？

我們最先要做的是了解學(xué)生科學(xué)探究的興趣點。學(xué)生對自己周圍的科學(xué)現(xiàn)象和科學(xué)事實已有一定的認(rèn)識和興趣，教師在課堂教學(xué)前，運用觀察、談話、問卷調(diào)查等方式進(jìn)行了解，熟悉他們的興趣點，然后再基于學(xué)生的興趣點進(jìn)行教學(xué)設(shè)計。

在新教材三年級上冊《加快溶解》教學(xué)導(dǎo)入中，教師先出示維生素B 的小藥粒，一邊示范一邊對學(xué)生說：我最近身體不舒服，醫(yī)生讓吃藥，但是我最怕吃這類小藥片，只能把它溶解在水里喝掉，可是每次溶解都好慢啊，你們能幫我想一個讓溶解更快的方法嗎？學(xué)生在前概念的影響下自然地就想出了：“用筷子攪拌一下?！苯處熥穯枺骸澳闶窃趺聪氲降?？”“要用熱水。”“你是怎么想到的？”“我媽媽說不能喝涼水，生病要喝熱水。”“那你覺得熱水能不能加快藥片的溶解呢？”學(xué)生做出了猜測?！澳俏覀冞@節(jié)課來研究一下，好不好？”等到最后拓展環(huán)節(jié)，教師給每個學(xué)生發(fā)一塊水果糖，然后提問：“怎樣加快水果糖在口中的溶解速度？”此時，學(xué)生在探究經(jīng)驗和前概念的雙重影響下，再思考加速溶解的方法有哪些，自然而然會想到嚼碎、攪拌、喝熱水等方法。然后教師順勢補充了影響溶解快慢的第三個因素：顆粒大小。并出示科學(xué)上的專業(yè)工具——研缽。

為什么選擇黃色的小藥粒呢？首先，它是安全的；其次，它的每一粒藥物都是等量的，更有利于學(xué)生控制不變量，而且方便拿??；最后，它是有顏色的，溶解在水中時，運動的黃色微粒，可以讓學(xué)生清晰地看到溶解的多少、溶解的進(jìn)程。從水的變色程度就可以判斷溶解速度的快慢，清晰明顯的實驗現(xiàn)象更容易引起學(xué)生探究的興趣。最大的意外就是，下課的時候，有學(xué)生跑到我跟前來，跟我說：“您別忘記喝藥，只有堅持喝藥，才能把病快點治好?！?/p>

對于課堂上已完成的探究活動，教師可以設(shè)計讓學(xué)生進(jìn)行拓展實驗活動來鞏固所學(xué)的知識，達(dá)到更深層次的了解，這也是項目式主題活動的另外一種安排方式。如，在學(xué)習(xí)了五上“計量時間”單元后，有學(xué)生提問：“蠟燭也可以用來計時嗎？”教師可以隨機引導(dǎo)：你怎么認(rèn)為呢？怎樣設(shè)計實驗來證實一下你的猜測呢？你覺得燃香鐘和蠟燭鐘這種計時方法有哪些弊端呢？你能設(shè)計一個蠟燭（燃香）計時保護(hù)器保證它工作時不被外界因素干擾嗎？然后下發(fā)主題活動設(shè)計單，讓學(xué)生設(shè)計保護(hù)器，并把模型做出來，要求在下一節(jié)課交流展示。學(xué)生在已有課堂認(rèn)知的基礎(chǔ)上，此時做一個改進(jìn)的小發(fā)明的思路，一定是最接近興趣點的地方，也一定會把探究拓展到課外，并且有一個良好的結(jié)果。

三、基于能力水平，主動提升科學(xué)技能

學(xué)生的學(xué)習(xí)是為了發(fā)展，科學(xué)學(xué)習(xí)的最終目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力，讓他們能自主地從事無人指導(dǎo)的探究或研究活動。學(xué)生的能力水平?jīng)Q定了科學(xué)學(xué)習(xí)的效率，我們所要設(shè)計的活動，不但能讓學(xué)生主動參與，更需要學(xué)生在活動中提升科學(xué)技能，從而更好地參與活動。授人以魚不如授人以漁。

（一）考慮學(xué)生現(xiàn)有的探究能力

學(xué)生的探究能力是學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，更是科學(xué)學(xué)習(xí)的目標(biāo)。學(xué)生探究能力的強弱，直接影響學(xué)生的探究效率。我們在設(shè)計教學(xué)的時候，要充分了解學(xué)生探究能力，了解他們能否完成探究活動，還是經(jīng)過學(xué)習(xí)才能完成本課的探究活動，從而讓學(xué)生在活動中主動提升科學(xué)技能。

比如，在《認(rèn)識溫度計》一課的教學(xué)中，現(xiàn)實中的溫度計很小，對于集體學(xué)習(xí)和匯報來說有局限性，不能兼顧全體學(xué)生。特別是溫度計的讀數(shù)環(huán)節(jié)，對于專注力和學(xué)習(xí)力較弱的學(xué)生，達(dá)不到很好的效果。出示課件上的圖片好像總少了點真實的立體感，所以教師設(shè)計超大溫度計，彌補了這個探究空缺，而且課前帶領(lǐng)學(xué)生一起做，一組做一個這樣的模型。在這個項目式活動過程中，學(xué)生可以清晰地看到溫度計的構(gòu)造和示數(shù)與刻度的排列特點，所以在課堂使用過程中，特別是探究液柱在不同位置的溫度讀數(shù)時，非常有利于學(xué)生探究。后來的分組實驗，每組利用自己的小溫度計模型，更是事半功倍，而且讓每一位學(xué)生得到了練習(xí)和鞏固。

在實際的應(yīng)用環(huán)節(jié)，教師讓每組學(xué)生都讀取教室中的實際溫度，出現(xiàn)了很多有誤差的結(jié)果?？烧沁@些誤差，帶著他們進(jìn)入了研討的環(huán)節(jié)，討論在使用溫度計的過程中出現(xiàn)了哪些問題、要注意哪些問題。思考和實際操作結(jié)合起來，學(xué)生探究能力又得到了新的發(fā)展。

（二）考慮學(xué)生的動手能力

學(xué)生的動手能力決定探究活動能否順利進(jìn)行，我們要先了解他們已經(jīng)會什么、不會什么，再來設(shè)計我們的教學(xué)。

例如，現(xiàn)在的學(xué)生基本不會點火柴，讓他們點燃酒精燈是有較大難度的，需要專門抽時間訓(xùn)練。在五上第三單元《時間在流逝》一課“燃香計時的規(guī)律”的探究活動中，需要使用火柴點燃線香，但是很多學(xué)生劃火柴時手放在火柴上方，火苗很快就燒到了手的附近。整個小組學(xué)生發(fā)出驚呼，甚至受到了驚嚇，操作員也只能扔掉火柴，保住雙手，然后，誰也不敢再點了。所以這個環(huán)節(jié)的難點反而變成火柴的正確使用方法。又如，在擺的研究中，關(guān)于擺的實驗操作，有把擺繩系在支點上的步驟，但是現(xiàn)在很多學(xué)生連鞋帶都不會系，更沒有機會去系繩子了，整個實驗操作中的難點又變成系繩子。如果不想實驗被這些與數(shù)據(jù)無關(guān)的因素干擾，就要想辦法解決這些操作中的難點，所以上課前，教師不光要做下水實驗，先隨機找一個或幾個學(xué)生試一下相關(guān)操作，也是必要的。

四、面向思維發(fā)展，主動參與思考

科學(xué)思維是什么？就是看到現(xiàn)象能想到問題，想到問題還能猜測出與之相關(guān)的因素，并能想辦法驗證自己的想法，然后解決問題。如果在這個探究中還能發(fā)現(xiàn)新的問題，并對現(xiàn)有的物件進(jìn)行改進(jìn)或創(chuàng)造，那就成功地實現(xiàn)了自主創(chuàng)新的境界。這種境界怎樣實現(xiàn)？要進(jìn)行有利于學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展、科學(xué)素養(yǎng)提高的探究方法的訓(xùn)練?！澳憧吹搅耸裁船F(xiàn)象？”“你認(rèn)為這個現(xiàn)象是怎樣造成的呢？”“怎樣驗證你的猜測？”“看到什么現(xiàn)象可以證明你的猜測是對的呢？”“要完成這個實驗?zāi)阈枰男┎牧?？”“我們還要注意什么？”

新教科版五年級科學(xué)上冊“計量時間”單元的第一課《時間在流逝》，是一個單元的起始課。在這一課中，燃香計時的實驗在整個單元的探究中起著至關(guān)重要的作用。因為它要在單元伊始給學(xué)生確立科學(xué)思考、規(guī)范實驗的思想。它滲透著“物體運動的等時性”這一核心概念，又為后續(xù)整個單元的研究提供了基本的研究方法，即觀測事物在一段時間內(nèi)的運動變化所需的時間是否一致。所以，當(dāng)出示“一炷香的時間”后，教師提問：“你有什么問題嗎？”“你認(rèn)為它為什么能成為計時工具呢？”“如果只給你一炷香，請問你想怎樣證明它燃燒的速度是一樣的呢？”

綜上所述，通過打造學(xué)生主體的科學(xué)課堂，既為學(xué)生的未來自主學(xué)習(xí)和工作打下良好的基礎(chǔ)，也有利于他們形成看待世界所需要的科學(xué)觀念和思維方式。