陳 晨，遲艷波

（長春東師中信實驗學校，吉林 長春 130000）

核心素養(yǎng)是個人在信息化、全球化、學習型社會，面對復雜的不確定的情境時，綜合運用所學的知識、觀念、方法，在解決實際問題時所表現(xiàn)出來的價值觀、必備品格和關(guān)鍵能力［1］。小學科學作為基礎(chǔ)性課程之一，對于培養(yǎng)素養(yǎng)型人才具有不可替代的作用。我國的專家學者依據(jù)學生發(fā)展核心素養(yǎng)和科學學科的本質(zhì)，建構(gòu)了科學學科核心素養(yǎng)，主要包括四個方面：科學觀念與應(yīng)用、科學思維與創(chuàng)新、科學探究與交流、科學態(tài)度與責任［2］。本文將以此為基礎(chǔ)，通過對J省10篇獲獎教學設(shè)計的文本分析，梳理出5個科學學科核心素養(yǎng)下的教學設(shè)計策略。

一、厘定素養(yǎng)型的學習目標

教學設(shè)計是目標導引的，厘定明確的目標是教學設(shè)計過程的中心。傳統(tǒng)的教學目標設(shè)計存在以下幾方面問題：

第一，目標的內(nèi)容側(cè)重學科知識。過去的目標基本上是以科學知識為依據(jù)來設(shè)計的，特別強調(diào)知識內(nèi)在的邏輯，呈現(xiàn)出知識本位的傾向，在這樣的教學目標引領(lǐng)下，教師往往不自覺地以講授為主，關(guān)注的是學生是否理解了這個知識點，是否建立了知識點和知識點之間的邏輯，這樣培養(yǎng)的學生雖然在一定程度上系統(tǒng)地掌握了科學知識，但是會造成學生思維的僵化以及能力和態(tài)度的缺乏。

第二，目標的主語錯位。教師在設(shè)計教學時，考慮最多的是這節(jié)課教什么和怎么教，常常把是否按照計劃完成了內(nèi)容的講解、是否采用了某種方法作為評價課堂好壞的標準，而學生的學習狀態(tài)往往是被忽視的，這樣的目標主語是“教師”，這是“教”的目標，而不是“學”的目標。

第三，目標的作用得不到發(fā)揮。目標是可以貫穿和引領(lǐng)整個教學過程的。但是在教師實際備課時，通常是設(shè)計好教學的主要活動和內(nèi)容之后再來考慮目標，或者直接照搬，造成目標的形式化。這樣會使得教師在實際教學時隨意性強，容易被學生各種各樣的問題和回答破壞節(jié)奏，學生核心的科學概念和能力得不到系統(tǒng)的培養(yǎng)。

而素養(yǎng)導向的教學設(shè)計不能將教學目標定位在掌握某種知識，或熟練某種技能上，必須改變只重視教師立場的形式性陳述目標的現(xiàn)狀，要真正將對學生學習目標的研制置于教學設(shè)計思考的中心，確立從學生發(fā)展核心素養(yǎng)出發(fā)的素養(yǎng)型學習目標［3］。下面我們結(jié)合獲獎的教學設(shè)計來談?wù)勊仞B(yǎng)型目標的幾個維度。

第一，基于科學觀念與應(yīng)用的目標厘定。在獲獎的10篇教學設(shè)計中，教師都關(guān)注了學生對科學概念的掌握，學生能否從科學視角形成對概念和規(guī)律的基本認識，從而形成科學觀念，能否靈活運用所學知識解釋自然現(xiàn)象，解決實際問題。如：“我們來做‘熱氣球’”中，教學目標包括“通過放飛‘熱氣球’，了解空氣受熱后會膨脹變輕而上升，變冷后下降”“能用熱空氣上升原理解釋生活中的現(xiàn)象”。

第二，基于科學思維與創(chuàng)新的目標厘定?？茖W思維與創(chuàng)新是科學學科核心素養(yǎng)的核心。它關(guān)注的是學生在學習科學過程中的分析綜合、抽象概括、推理論證等科學思維方法的內(nèi)化，是基于事實證據(jù)和科學推理對不同觀點和結(jié)論提出質(zhì)疑、批判，進而提出創(chuàng)造性見解的能力和品質(zhì)。如：“風的成因”目標包括“樂于思考、不斷進行反思和完善”；“我們來做‘熱氣球’”目標中的“敢于質(zhì)疑且具有簡單的批判性思維”等。

第三，基于科學探究與交流的目標厘定?？茖W探究與交流是學生能夠利用科學方法獲取和處理信息、形成結(jié)論，以及對實驗探究過程和結(jié)果進行交流、評估、反思的能力。如“風的成因”目標包括“能通過模擬實驗認識和描述某些生活現(xiàn)象”；“觀察一瓶水”的目標包括“通過對比的方法研究瓶中的水與其他物體之間的異同”“學會用科學詞匯描述觀察的結(jié)果”“在研討中發(fā)表有根據(jù)的觀點”等。

第四，基于科學態(tài)度與責任的目標厘定。這一維度關(guān)注的是學生在學習的過程中保持對自然現(xiàn)象的好奇心和探究熱情，樂于觀察，善于與他人合作、分享，熱愛自然、珍惜生命，具有保護環(huán)境、節(jié)約資源的責任感。如：“觀察一瓶水”目標中的“在識別水的活動中，學會小組合作”“了解水在生活中的用處，我們應(yīng)該節(jié)約用水”；“用氣球驅(qū)動小車”目標中的“通過了解登月工程，培養(yǎng)學生關(guān)注科技進步的興趣，增強民族自豪感”等。

從這些目標中，我們能看到設(shè)計者對學生科學學科核心素養(yǎng)的關(guān)注，目標的主語定位清晰，都是對學生學習結(jié)果的預期，而不是對教師所教內(nèi)容的設(shè)定，是真正為了培養(yǎng)學生而設(shè)計的。綜上，筆者認為，只有厘定了清晰的素養(yǎng)型學習目標才能有效指引科學核心素養(yǎng)在教學中落地。

二、設(shè)計情境化的學習起點

在以學生為中心的素養(yǎng)型課堂中，學生學習的熱情是否高漲，學生的內(nèi)在動機是否被激發(fā)將直接影響學生學習目標的達成度。而設(shè)計情境化的學習起點，可以有效地激活學生的學習興趣和學習需求，充分調(diào)動學生自身認知結(jié)構(gòu)中的有關(guān)經(jīng)驗，使學生投入對問題的界定和解決中。小學科學情境化的學習起點可分為以下幾種類型。

第一，游戲型。游戲?qū)τ趦和兄烊坏奈?，以游戲情境作為教學起點，將會極大喚醒他們參與學習的欲望?？茖W課中的游戲不能只是單純的玩，要有教學功能。在“觀察一瓶水”的教學設(shè)計中，教師就通過猜謎語來帶動一年級的小學生展開對水的研究。謎面是“用手拿不起，用刀劈不開，煮飯和洗衣，都得請它來”，簡單的幾句話卻描繪出了水的特征及用途。學生在游戲的過程中，好勝心強，注意力高度集中，回憶猜測的過程就是將與“水”有關(guān)的生活經(jīng)驗提取出來的過程，從而對接下來的研究充滿期待。

第二，聯(lián)系生活型?？茖W源于生活，小學生對生活中的各種現(xiàn)象都充滿了好奇，希望通過科學的學習解決心中的疑問。與生活實際相聯(lián)系的情境創(chuàng)設(shè)更能喚起學生的真實體驗和學習愿望。比如，在“我們來做‘熱氣球’”的教學設(shè)計中，教師就從旅游景點的熱氣球入手，讓學生觀察這個熱氣球的構(gòu)造，分析它能飛起來的原因，先讓學生動腦思考，在思考的基礎(chǔ)上繼續(xù)建構(gòu)新的知識。課堂學習活動要盡可能地面向真實生活，培養(yǎng)學生的學科核心素養(yǎng)最終也是希望學生通過課堂學習真實地洞察到知識與現(xiàn)實世界的聯(lián)系，同時，還能將自己在課堂上習得的知識、能力、思維方式和價值觀念等真正遷移和運用于現(xiàn)實世界中［3］，這樣也會加速促進學生在頭腦中構(gòu)建相關(guān)的科學概念體系。

第三，認知沖突型。這種類型的情境創(chuàng)設(shè)對于教學內(nèi)容有一定的要求，一般適用于一些科學概念或者科學原理與實際生活中人們的認識有很大出入的情況，又或者是比較抽象的，很難在生活中察覺的科學現(xiàn)象，學生會因為原有的認知受到?jīng)_擊而產(chǎn)生學習的欲望。比如，在“給冷水加熱”一課中，學生原有的認知只停留在“冷水加熱，溫度會變高”，教師通過實驗演示，讓學生們發(fā)現(xiàn)，原來除了溫度會變高，冷水袋在熱水中還有沉浮的變化，與學生的原有認知形成沖突，使學生思考這一現(xiàn)象背后的原因。而在猜想環(huán)節(jié)，教師給予學生充分的時間討論，有學生認為是因為“質(zhì)量變化”，有學生認為是因為“體積變化”，引發(fā)第二次認知沖突。前后兩次認知沖突的創(chuàng)設(shè)，充分激發(fā)了學生的探究熱情。

無論是哪種類型的情境創(chuàng)設(shè)，都會在學習之初激發(fā)學生的學習興趣，使學生能夠全身心地投入到接下來的學習活動中去，只有高參與度的學習才能讓科學學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)奏效。

三、設(shè)定探究式的學習路徑

科學探究是人們探索和了解自然、獲得科學知識的重要方法［4］。設(shè)定探究式的學習路徑對于培養(yǎng)學生的學科核心素養(yǎng)是非常重要的。科學探究是思想創(chuàng)造的過程，在學科核心素養(yǎng)導向下設(shè)計探究式的學習路徑不僅要有基本過程的安排，更要給學生提供思想創(chuàng)造的活動經(jīng)歷和應(yīng)用科學方法解決問題的機會［5］。

首先，充分考慮學生的觀念庫。觀念庫包括學生對于該內(nèi)容的認知基礎(chǔ)、生活經(jīng)驗、能力范圍等等。為了在探究式的學習過程中啟發(fā)學生思考，教師設(shè)置的探究內(nèi)容和問題要給學生一定的思考空間，要有一定的挑戰(zhàn)性，不能太簡單或太難，要最大程度激活學生的思維，為探究提供持續(xù)的動力。因此，在設(shè)計探究式學習路徑之前，教師要從多角度充分調(diào)查學生的觀念庫，如果可能也可以針對不同水平的學生設(shè)計分層任務(wù)，關(guān)注學生個性化特征。

其次，圍繞核心科學概念展開。在科學探究的過程中，一直有一個中心，就是科學的核心概念。概念是思想的基礎(chǔ)，沒有概念，學生就難有思想的過程。圍繞核心概念展開的探究才是有意義的探究，有利于促進學生的思維發(fā)展，增強他們對科學原理的理解。要實現(xiàn)這一點，教師需要在設(shè)計活動之前對相關(guān)的科學概念及其相互關(guān)系有清晰的認識。

第三，重視對學生猜想的啟發(fā)。猜想是最能激活學生思維的環(huán)節(jié)，學生有了對問題的猜想才能更好地探究。教師要給學生足夠的思考時間和空間，組織學生對探究的問題展開充分的討論，允許大家對不同觀點進行爭論，讓學生的創(chuàng)造力得到展現(xiàn)。

第四，為學生提供陳述的機會。猜想是學生自由創(chuàng)造的過程，而最后的匯報陳述則是一個邏輯推理過程。教師應(yīng)該為學生提供陳述的機會，將探究過程和思維過程進行整理并外化，經(jīng)歷這樣的過程，學生的思路會更清晰，思維也可以獲得充分的展開，思考得更深入。

在J省10篇獲獎教學設(shè)計中，教師都設(shè)計了圍繞核心概念，符合學生年齡特點的探究式學習路徑。教師允許學生在探究之初大膽說出自己的假設(shè)和猜想，在探究后匯報探究過程及發(fā)現(xiàn)。比如“聲音是怎樣產(chǎn)生的”，為了了解學生對于這一問題的看法，教師設(shè)計了一個體驗活動——讓物體發(fā)聲，讓學生有意識地關(guān)注物體的發(fā)聲，然后根據(jù)活動中的發(fā)現(xiàn)提出自己的猜想。教師進一步以“聲音是由物體振動產(chǎn)生的”這一核心概念為中心設(shè)計了有梯度的探究活動，讓學生一步步為自己的猜想尋找證據(jù)，形成自己的科學概念，培養(yǎng)了學生的科學探究與交流、科學思維與創(chuàng)新等核心素養(yǎng)。

四、創(chuàng)造自主型的學習氛圍

素養(yǎng)導向的小學科學課堂應(yīng)該是民主的、自由的，教師在設(shè)計教學時需要實現(xiàn)自身角色的轉(zhuǎn)變，即從知識的傳播者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生學習的激勵者，從各個方面為學生創(chuàng)造自主型的學習氛圍。

第一，教師要給學生提供豐富的學材來滿足學生探究的需求。由于科學學科的特殊性，如果缺乏必要的學習材料，課堂也會陷入枯燥的講解，而學生只能通過“看”實驗來證明自己的想法。因此，提供豐富的學習材料是學生自主探究的必要保障，教師需要認真設(shè)計和準備。例如“聲音是怎樣產(chǎn)生的”教學設(shè)計中，教師為小組準備了固定在木板上的橡皮筋、鋼尺、鼓、音叉、豆子、裝有水的水槽等，“用氣球驅(qū)動小車”教學設(shè)計中，教師準備了大小不同的氣球、不同粗細的氣球噴管、小車等。

第二，教師要精心組織學生以小組的形式開展學習活動。以核心素養(yǎng)為導向的課堂往往需要小組共同解決一個問題或完成一項探究，教師絕不是直接向?qū)W生傳遞與輸送知識，而是引導、支持學生通過自主、協(xié)作、探究等方式構(gòu)建與發(fā)展知識［6］。這樣更有利于培養(yǎng)學生的責任感、參與意識和溝通合作能力。因此，要營造自主型的學習氛圍，教師就要精心設(shè)計好小組的學習活動，教師在設(shè)計時應(yīng)該考慮以下問題：學習任務(wù)的難易程度是否恰當？學習活動是否能夠加強組員的協(xié)作和交流？小組出現(xiàn)的突發(fā)情況怎樣處理？怎樣監(jiān)督和評估個人在小組中的學習情況？［6］獲獎的教學設(shè)計中教師都對小組學習進行了精心的指導，例如，在“給冷水加熱”和“觀察一杯水”的教學設(shè)計中，教師都專門設(shè)計了小組學習指南，在指南中明確指出了小組學習任務(wù)及要求，如“組內(nèi)成員輪流體驗，并交流自己的判斷”“小組合作，分工明確，實驗員主要負責操作，記錄員主要負責記錄”。

最后，需要引起注意的是，“自主”不等同于“自學”。教師要給學生充分的自由，但一定要有引導，教師是學生學習的發(fā)起者和組織者。在此過程中，教師所給予的方法指導、過程示范、及時提醒、答疑解惑和評價反饋都發(fā)揮著重要的引導作用，這些也是創(chuàng)造自主型學習氛圍必不可少的。

五、鼓勵開放性的學習結(jié)果

這里的“學習結(jié)果”是廣義的，不僅是經(jīng)過整節(jié)課學習過后的學習成果，還包括學生在課中階段性的想法或結(jié)論。鼓勵開放性的學習結(jié)果是培養(yǎng)學生科學思維（如批判性思維）與創(chuàng)新素養(yǎng)的一個有效策略。為此，教師要做好以下準備。

第一，做好充分的預設(shè)。預設(shè)一是源于經(jīng)驗的積累，二是源于對學情的分析。教師只有在課前做好充分的預設(shè)，才能在課堂上處變不驚，當然也需要一些課堂應(yīng)變能力?！帮L的成因”的設(shè)計中，在思考“燃燒的蠟燭怎樣產(chǎn)生了風”時，教師就對學生的想法進行了充分的預設(shè)，并以一問一答的方式呈現(xiàn)，引導學生一步一步進行恰當?shù)姆此?，并在最后鼓勵學生自己思考，用實驗來證明自己的想法。

第二，給學生更多的思考空間。教師做好預設(shè)之后，還應(yīng)該給學生更多的獨立思考空間，為學生設(shè)計開放性的問題或任務(wù)，給學生質(zhì)疑的時間和空間，用態(tài)度語言來鼓勵學生發(fā)言，允許多樣性的結(jié)果，讓學生的思維既能高度集中又能充分發(fā)散。比如，“用氣球驅(qū)動小車”一課中，學生自己動手制作小車之后，教師又追問“每次小車的運動狀態(tài)都不一樣，而且各組小車的運動距離也不同，你們覺得與哪些因素有關(guān)呢”。學生提出可能與“氣球大小”“行駛路面”“噴嘴大小”等因素有關(guān)。

第三，將探究學習延續(xù)到課后。我們常說課堂教學源于生活，更要回歸生活?？茖W學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)與發(fā)展絕不能單單依靠教師在課堂上教授書面內(nèi)容，而更主要的是學生要運用所學知識解決真實情境中的問題。因此，科學課堂應(yīng)打開面向自然和生活的大門，打破教室和校園的界限，讓學生走向自然與社會的廣闊天地，才能讓知識與生活碰撞生成智慧，讓思維在實踐探索中變得更加開放而深刻［7］。例如，“用氣球驅(qū)動小車”一課，教師為學生準備了豐富的課后研究材料，鼓勵學生繼續(xù)探究影響反沖力小車運動的其他因素，為接下來的課后學習打下基礎(chǔ)。又如“給冷水加熱”一課，教師在最后設(shè)計了收集問題的環(huán)節(jié)，有的學生問：“如果將熱水袋放到冷水中又會怎么樣？”學生帶著問題來，帶著問題走，把課上的探究和思考延續(xù)到課下，這樣學生的素養(yǎng)才能得到真正的鍛煉。

六、結(jié)語

課堂教學的整個過程是在教師精心的設(shè)計和實施中得以實現(xiàn)的。要培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)，需要教師深入理解學科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵與意義，想辦法將素養(yǎng)滲透到教學的各個環(huán)節(jié)，將“以知識為本”的教學轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙院诵乃仞B(yǎng)為本”的教學，從“以講授為中心”的課堂轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詫W習為中心的”課堂［1］，幫助學生在科學探究過程中學習科學觀念，發(fā)展科學思維，形成科學態(tài)度和責任。