梁辰

摘 要：實驗探究是小學(xué)科學(xué)課程的重要組成部分，是圍繞證據(jù)進行的科學(xué)活動。情境導(dǎo)入——實驗探究——總結(jié)歸納——拓展應(yīng)用“四步走”教學(xué)模式，是以建構(gòu)主義理論為指導(dǎo)思想，本著“以生為本”的教育原則，以腦科學(xué)的思維認(rèn)知機制為研究基礎(chǔ)，結(jié)合“先學(xué)后教”的先進理念和經(jīng)驗而歸納出的教學(xué)規(guī)律，并形成了有效的課堂教學(xué)模式，課堂教學(xué)中凸顯了學(xué)生的主體性與教師的主導(dǎo)性，易于在小學(xué)科學(xué)課中使用和推廣。

關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué)；實驗教學(xué)；有效模式

中圖分類號：G623.6 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-010X（2015）14-0067-04

小學(xué)科學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，《科學(xué)（3～6年級）課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：小學(xué)科學(xué)課程是以培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)為宗旨的科學(xué)啟蒙課程，科學(xué)學(xué)習(xí)要以探究為核心。實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、動手操作能力、觀察能力、思維能力和表達能力的重要途徑。這些能力的形成與發(fā)展恰恰是探究式學(xué)習(xí)不可或缺的內(nèi)容，也是培養(yǎng)和提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要組成。可見，實驗教學(xué)在科學(xué)課教學(xué)中有不容忽視的重要地位。

《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（實行）》明確提出了轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改革任務(wù)。要求在教師指導(dǎo)下促進學(xué)生主動地、富有個性地學(xué)習(xí)，注重培養(yǎng)學(xué)生的獨立性和自主性，逐步實現(xiàn)學(xué)習(xí)方式的變革。探索小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)有效模式的研究符合新課程改革的需要。

筆者經(jīng)過多次深入學(xué)校課堂聽課、調(diào)研、訪談，了解到部分科學(xué)教師不能有效地落實新課標(biāo)所倡導(dǎo)的教學(xué)理念，不能靈活把握教學(xué)內(nèi)容，缺少對實驗探究教學(xué)規(guī)律的認(rèn)識；學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣差、動手實驗機會少，科學(xué)概念死記硬背、不能學(xué)以致用等一系列問題。

為了提高科學(xué)課堂的實效性，針對教學(xué)中的實際問題，組織全區(qū)多名骨干教師成立了課題組，在區(qū)級集中教研和分片教研相結(jié)合的基礎(chǔ)上，開展了研討名師課堂、集體備課、同課異構(gòu)等多種形式的教研活動，經(jīng)過一年半的實踐研究和反復(fù)驗證，逐漸形成了適合本區(qū)實際情況、課堂效果較為有效的小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)“四步走”教學(xué)模式?！八牟阶摺苯虒W(xué)模式共分為四個教學(xué)環(huán)節(jié)，基本流程如下圖：

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下面就“四步走”教學(xué)模式中每一環(huán)節(jié)的教學(xué)步驟、教學(xué)時間、評價標(biāo)準(zhǔn)及教學(xué)意義和目的做具體的闡述。

一、情境導(dǎo)入 聚焦問題

創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并提出問題，繼而開展自主合作探究，它的根本點在于突出了學(xué)生的主體地位，把學(xué)習(xí)的主動權(quán)真正回歸于學(xué)生。愛因斯坦說：提出問題比解決問題更重要。上課開始要通過小游戲、講故事、猜謎語、播放多媒體課件等多種形式再現(xiàn)生活場景并聚焦問題，引導(dǎo)學(xué)生看、說、思、辯，激發(fā)出學(xué)生強烈的探究欲望。

（一）主要步驟：

1.創(chuàng)設(shè)與本課教學(xué)內(nèi)容聯(lián)系緊密的問題情境，引發(fā)學(xué)生猜想與假設(shè)，導(dǎo)入本課研究的問題。

2.板書課題。

3.出示本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)。（根據(jù)具體內(nèi)容可做調(diào)整）

（二）教學(xué)時間為3～5分鐘

（三）評價標(biāo)準(zhǔn)

1.創(chuàng)設(shè)的問題情境要與本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容緊密聯(lián)系。

2.創(chuàng)設(shè)情境的時間不能過長，要能充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與認(rèn)知需求。

3.創(chuàng)設(shè)民主、寬松、活躍的教學(xué)氛圍，生生間相互表達、交流對問題的猜想與假設(shè)，充分暴露相關(guān)問題的已有知識經(jīng)驗及前概念。

（四）意義及目的

此教學(xué)環(huán)節(jié)是對學(xué)生前概念的調(diào)查與前測，教師要找準(zhǔn)學(xué)生前概念與科學(xué)概念相悖或矛盾之處，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，聚焦問題引出本節(jié)課的教學(xué)任務(wù)與目標(biāo)。

二、實驗探究 自主合作

實驗的目的是培養(yǎng)學(xué)生尊重實證的科學(xué)品質(zhì)。教師放手讓學(xué)生自主合作，設(shè)計、實驗并不在于要他們得出“科學(xué)的結(jié)果”，而在于讓他們知道主觀的假設(shè)最終是要由實踐來檢驗的，從而培養(yǎng)他們尊重實證的科學(xué)品質(zhì)和合作學(xué)習(xí)的能力。當(dāng)學(xué)生提出假設(shè)后，教師準(zhǔn)備的實驗材料要盡可能典型、豐富、有結(jié)構(gòu)，以啟發(fā)學(xué)生從多角度、多層面來思考實驗的方法。同時，教師在觀念上要堅持相信學(xué)生是有能力設(shè)計實驗并對預(yù)想的假設(shè)予以證實、證偽的。

（一）主要步驟

1.小組內(nèi)合作設(shè)計實驗方案。教師巡視，了解情況，對個別組提出一些有針對性的啟示與建議。

2.全班交流、討論并修正各小組的實驗方案。教師根據(jù)巡視中掌握的情況，讓學(xué)生充分補充發(fā)言 。

3.教師出示實驗提示。

4.小組合作，自主實驗并做好實驗記錄。教師巡視，對各組的實驗活動作出提示與指導(dǎo)。

（二）教學(xué)時間為15～20分鐘

（三）評價標(biāo)準(zhǔn)

1.學(xué)生在交流、討論實驗方案期間，教師要根據(jù)學(xué)生方案中的紕漏，有針對性的進行提問，問題要給學(xué)生留有探究、思考的空間。

2.實驗提示要文字簡明，步驟清晰，對重點的注意事項要用突出的字體或顏色標(biāo)注出來。

（四）意義及目的

在教師提供的“腳手架”的幫助下，學(xué)生實現(xiàn)了自我探索、自主學(xué)習(xí)，體現(xiàn)了當(dāng)代教育家蔡林森倡導(dǎo)的“先學(xué)”理念。學(xué)生通過同化與順應(yīng)的學(xué)習(xí)方式，達到學(xué)生前概念的初步轉(zhuǎn)化。

三、總結(jié)歸納 交流質(zhì)疑

學(xué)生經(jīng)過親歷探究活動，對自己原有的猜想與假設(shè)經(jīng)過了進一步的探究實驗，通過相互交流、解釋實驗中觀察到的現(xiàn)象以及記錄下來的數(shù)據(jù)，充分感知科學(xué)概念的具體內(nèi)容，在教師的引線搭橋下，學(xué)生大腦中經(jīng)歷了“接納—懷疑—再接納”的思維過程，逐漸歸納出事物的本質(zhì)屬性及規(guī)律，形成科學(xué)概念。

（一）主要步驟

1.在全班以小組為單位充分展示、匯報各組的實驗現(xiàn)象、數(shù)據(jù)。

2.生生、師生互相交流，討論分析實驗現(xiàn)象、數(shù)據(jù)。

3.師生互助，總結(jié)實驗結(jié)論。

（二）教學(xué)時間為10～15分鐘。

（三）評價標(biāo)準(zhǔn)

1.教師不以實驗的成功與失敗結(jié)果評價學(xué)生，注重聯(lián)系數(shù)據(jù)、現(xiàn)象與實驗過程的引導(dǎo)。

2.教師能對不同的實驗現(xiàn)象及差異性數(shù)據(jù)進行有效地引導(dǎo)學(xué)生，一起分析、討論原因，完善思維、修正概念。

（四）意義及目的

學(xué)生通過對實驗現(xiàn)象及數(shù)據(jù)的解釋，生生之間的相互質(zhì)疑、解釋，逐步修正、完善科學(xué)概念，體現(xiàn)了“生教生（后教）”教學(xué)理念，學(xué)生的前概念再次轉(zhuǎn)化，逐步加深理解科學(xué)概念。

四、拓展應(yīng)用 回歸生活

學(xué)生在大腦中剛剛形成的認(rèn)知，是要不斷接受已有認(rèn)知的評估與認(rèn)證的?？茖W(xué)概念能否在新的情境中得到驗證與解釋，是知識遷移與內(nèi)化的重要表現(xiàn)。

（一）主要步驟

1.出示習(xí)題或圖片、現(xiàn)象解釋等。

2.布置課后拓展活動。

3.總結(jié)全課

（二）教學(xué)時間為3～5分鐘。

（三）評價標(biāo)準(zhǔn)

拓展內(nèi)容對學(xué)生有一定的思維深度和挑戰(zhàn)性，能激發(fā)學(xué)生的成就感。

（四）意義及目的

通過學(xué)生對生活現(xiàn)象的解釋，完成對本次教學(xué)活動成果評價與評估，體現(xiàn)了“當(dāng)堂訓(xùn)練”，學(xué)生掌握的科學(xué)概念得到了進一步內(nèi)化與遷移。

下面以教科版五年級下冊第三單元第六課《擺的研究》一課為例，就 “四步走” 教學(xué)模式的教學(xué)環(huán)節(jié)具體闡述。

《擺的研究》

1.情境導(dǎo)入 聚焦問題

（1）教學(xué)開始，教師首先出示了蕩秋千比賽的動畫視頻，很快將學(xué)生帶入一個熟悉的生活情境，然后教師提出問題：“如何幫助小紅讓她的秋千蕩得更快一些？”同學(xué)們很快展開了激烈的討論，有的同學(xué)說，讓小紅多背一些重物，重力的作用可能蕩得更快一些；有的同學(xué)則認(rèn)為減輕一些重物，會快一些。還有的同學(xué)認(rèn)為把秋千的繩子縮短一些會快一些；一些同學(xué)則認(rèn)為應(yīng)當(dāng)把秋千的繩子再長一些……通過“如何幫助小紅讓她的秋千蕩得更快一些”話題入手，引發(fā)了對解決問題的猜想，充分暴露了學(xué)生已有的知識經(jīng)驗，激發(fā)了學(xué)生的研究興趣。最后教師做進一步的引導(dǎo)，“秋千的結(jié)構(gòu)與我們上節(jié)課研究的鐘擺的結(jié)構(gòu)相似，要想知道如何把秋千蕩得更快一些，這節(jié)課我們就先來研究一下擺的快慢與哪些因素有關(guān)？”。

（2）教師板書課題。

（3）出示本節(jié)課學(xué)習(xí)目標(biāo)：①擺錘重量與擺的快慢有什么關(guān)系？②擺繩長短與擺的快慢有什么關(guān)系？

2.實驗探究 自主合作

出示學(xué)習(xí)目標(biāo)后，教師讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣自主選擇要研究的問題，分成“擺錘組”和“擺繩組”。

（1）教師出示設(shè)計實驗的自學(xué)提示：①根據(jù)自己選擇的研究問題設(shè)計對比實驗，想一想實驗中不改變的條件有哪些？只改變哪個條件？實驗中還應(yīng)注意什么事項？②為了規(guī)范計數(shù)，擺的來回記為一次。③為了規(guī)范操作，統(tǒng)一記錄15秒內(nèi)擺的次數(shù)變化。

（2）小組內(nèi)交流、合作設(shè)計實驗方案。教師巡視了解情況，并作出指導(dǎo)。

（3）全班交流、討論各組的實驗方案，生生間相互修正、完善方案。

（4）教師提供實驗器材，同學(xué)們小組合作，自主實驗探究并填好實驗記錄單。教師巡視，指導(dǎo)，對學(xué)生實驗情況要做到心中有數(shù)。

3.總結(jié)歸納 交流質(zhì)疑

（1）“擺錘組”“擺繩組”分別展示實驗記錄單，匯報、補充實驗數(shù)據(jù)，教師填寫全班數(shù)據(jù)統(tǒng)計表。 （下轉(zhuǎn)第72頁） （上接第69頁）

（2）生生互相交流、解釋分析實驗現(xiàn)象、數(shù)據(jù)。尤其對一些差異性的數(shù)據(jù)，教師要重點引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù)形成的原因及實驗中遇到的問題。

（3）根據(jù)數(shù)據(jù)學(xué)生總結(jié)、歸納實驗結(jié)論：①擺錘的輕重與擺的快慢沒有關(guān)系。②在擺錘不變的情況下，擺繩越長，擺動的次數(shù)越少；擺繩越短，擺動的次數(shù)越多。

4.拓展應(yīng)用 回歸生活

（1）出示圖片，解決問題：

①問題回放，通過本節(jié)課對擺的研究，你能幫小紅改造秋千，讓小紅的秋千蕩得更快一些？

②奶奶家的機械擺鐘總是快一些，你能否調(diào)整正常？

（2）總結(jié)全課：談一談本節(jié)課的收獲。

“四步走”教學(xué)模式是以思維認(rèn)知機制為研究基礎(chǔ)，以皮亞杰的認(rèn)知理論為依據(jù)，結(jié)合“先學(xué)后教，當(dāng)堂訓(xùn)練”的先進理念和教學(xué)經(jīng)驗，教學(xué)中體現(xiàn)了“以生為本”的教育原則。在整個教學(xué)過程中，教師利用情境、協(xié)作、會話等學(xué)習(xí)要素充分調(diào)動學(xué)生的積極主動性和創(chuàng)新精神，學(xué)生能夠有效地實現(xiàn)對當(dāng)前所學(xué)知識的意義建構(gòu)的教學(xué)目的。課堂中充分體現(xiàn)了以學(xué)生為中心的主體作用和教師的組織者、幫助者和促進者的作用，教師能夠在較短的時間里掌握科學(xué)實驗課的基本教學(xué)規(guī)律。尤其對教學(xué)經(jīng)驗較少的青年教師有較強的實用性。隨著小學(xué)科學(xué)課程改革的不斷發(fā)展，“四步走”教學(xué)模式也將隨著實踐教育的深入不斷改進和完善。