〔摘 要〕 科學(xué)探究活動(dòng)是學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念、發(fā)展探究能力的重要載體。但在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，常會(huì)出現(xiàn)教師講授和演示，學(xué)生機(jī)械模仿、被動(dòng)學(xué)習(xí)等問(wèn)題，探究活動(dòng)流于形式而無(wú)實(shí)質(zhì)性思維內(nèi)涵，學(xué)生的科學(xué)思維發(fā)展被漠視而難以提升。而進(jìn)階式學(xué)習(xí)活動(dòng)卻能由表及里、層層遞進(jìn)，學(xué)生在進(jìn)階活動(dòng)中主動(dòng)參與、動(dòng)手動(dòng)腦，能促進(jìn)科學(xué)思維迭代，提升科學(xué)思維。本文以五年級(jí)下冊(cè)《哪個(gè)傳熱快》一課的教學(xué)實(shí)踐為例，淺談幾點(diǎn)進(jìn)階活動(dòng)設(shè)計(jì)和提升學(xué)生科學(xué)思維的策略。

〔關(guān)鍵詞〕 小學(xué)科學(xué)；學(xué)習(xí)進(jìn)階；科學(xué)思維

〔中圖分類號(hào)〕 G424 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕 A 〔文章編號(hào)〕 1674-6317 （2024） 21 007-009

一、現(xiàn)狀：科學(xué)課探究活動(dòng)之窘境

課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)以探究和實(shí)踐為主的多樣化學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生主動(dòng)參與、動(dòng)手動(dòng)腦、積極體驗(yàn)，經(jīng)歷科學(xué)探究的過(guò)程，并且要基于學(xué)生的認(rèn)知水平和知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，科學(xué)安排學(xué)習(xí)進(jìn)階，讓學(xué)生形成初步的科學(xué)觀念，具有初步的科學(xué)思維能力及探究實(shí)踐能力。但在實(shí)際教學(xué)中，我們發(fā)現(xiàn)，小學(xué)科學(xué)課堂探究活動(dòng)中容易出現(xiàn)以下幾個(gè)問(wèn)題。

（一）虛假情境，探究空間失效化

科學(xué)教師通常會(huì)通過(guò)創(chuàng)設(shè)有趣、生動(dòng)的情境聚焦研究問(wèn)題，但有時(shí)創(chuàng)設(shè)的情境虛假，不符合學(xué)生的實(shí)際。學(xué)生在這種情境中雖能完成探究過(guò)程，掌握科學(xué)知識(shí)，但由于缺乏真實(shí)的空間實(shí)踐感，對(duì)探究目的不能深入理解，沒(méi)有感受到自己所學(xué)概念、掌握能力可實(shí)際運(yùn)用，易產(chǎn)生學(xué)習(xí)的無(wú)價(jià)值感。

（二）機(jī)械模仿，探究活動(dòng)形式化

目前科學(xué)課堂上常存在學(xué)生“機(jī)械模仿”的現(xiàn)象，教師對(duì)探究活動(dòng)缺少進(jìn)階設(shè)計(jì)與實(shí)施。在實(shí)驗(yàn)開(kāi)展前，教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示或播放微課指導(dǎo)，將實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)、注意事項(xiàng)悉數(shù)告訴學(xué)生，講述完畢后，學(xué)生進(jìn)行模仿實(shí)驗(yàn)。這樣的探究活動(dòng)流于形式，缺乏思考和創(chuàng)新，看似“熱鬧”，實(shí)則無(wú)實(shí)質(zhì)內(nèi)容，學(xué)生科學(xué)探究能力難以提升。

（三）被動(dòng)學(xué)習(xí)，思維發(fā)展薄弱化

要在科學(xué)課上經(jīng)歷提出問(wèn)題—設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—實(shí)施實(shí)驗(yàn)—交流討論—得出結(jié)論等幾個(gè)步驟，時(shí)間是非常緊迫的。因此做完實(shí)驗(yàn)后，教師時(shí)常會(huì)重結(jié)論而輕討論，學(xué)生沒(méi)有交流想法、問(wèn)題辯論等思想碰撞的機(jī)會(huì)。這樣的被動(dòng)學(xué)習(xí)，學(xué)生的主體地位被漠視，科學(xué)思維能力發(fā)展受限。

二、意義：設(shè)計(jì)進(jìn)階探究活動(dòng)之價(jià)值

（一）進(jìn)階式建構(gòu)，推動(dòng)深度學(xué)習(xí)

學(xué)習(xí)是一個(gè)不斷積累與發(fā)展的過(guò)程，學(xué)生對(duì)科學(xué)概念的理解不是一蹴而就的，而是需要經(jīng)過(guò)不同階段的發(fā)展不斷遞進(jìn)的。課堂上以學(xué)生的前概念為教學(xué)生長(zhǎng)點(diǎn)，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展系列進(jìn)階式的科學(xué)活動(dòng)，由淺入深、由表及里，順應(yīng)學(xué)生的身心發(fā)展，能更有效地推動(dòng)學(xué)生開(kāi)展深度學(xué)習(xí)。

（二）聯(lián)結(jié)式發(fā)展，提升科學(xué)思維

教學(xué)始終圍繞核心概念，將關(guān)鍵的核心點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)，使聚焦—探究—研討—拓展各個(gè)環(huán)節(jié)形成一條聯(lián)結(jié)式的學(xué)習(xí)脈絡(luò)。環(huán)節(jié)之間以階梯式邏輯順序呈現(xiàn)，層層遞進(jìn)、環(huán)環(huán)相扣。這種有結(jié)構(gòu)的探究活動(dòng)，能助推學(xué)生對(duì)問(wèn)題有更深層次的理解與思考，能更有效提升學(xué)生分析、綜合、創(chuàng)造等高階科學(xué)思維。

三、實(shí)踐：設(shè)計(jì)進(jìn)階探究活動(dòng)之初探

基于以上思考，在執(zhí)教五年級(jí)下冊(cè)《哪個(gè)傳熱快》一課時(shí)，筆者設(shè)計(jì)了系列進(jìn)階活動(dòng)，力求提升學(xué)生的科學(xué)思維。學(xué)生在生活中能感受到物體的傳熱快慢是不一樣的，但對(duì)熱的良導(dǎo)體和熱的不良導(dǎo)體還沒(méi)有定性認(rèn)識(shí)。在本課教學(xué)中，筆者以學(xué)生的前概念為教學(xué)生長(zhǎng)點(diǎn)，基于學(xué)生思維，以“不同材料熱傳導(dǎo)快慢”概念的建構(gòu)、發(fā)展為線索，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)方法，設(shè)計(jì)一系列進(jìn)階式的探究活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生積極動(dòng)手、動(dòng)口、動(dòng)腦，發(fā)展學(xué)生的實(shí)踐探索能力，提升科學(xué)思維能力。

（一）真實(shí)調(diào)查——錨定思維起點(diǎn)

學(xué)生的前概念是探究活動(dòng)的起點(diǎn)與基礎(chǔ)，先入為主的生活事實(shí)與體驗(yàn)積累，往往是前概念形成的必要條件。在教學(xué)中，筆者發(fā)現(xiàn)，課堂上學(xué)生聽(tīng)到自己真實(shí)生活中熟悉之事時(shí)，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣。因此注重學(xué)生的生活體驗(yàn)，有效把握學(xué)生的前概念，讓學(xué)生將自己感興趣的疑問(wèn)轉(zhuǎn)化為可探究的科學(xué)問(wèn)題，能對(duì)發(fā)展學(xué)生思維起到積極作用。

基于此，筆者課前布置了《哪個(gè)傳熱快》課前小調(diào)查：廚房里有各種各樣的用品，請(qǐng)你們觀察家里各種鍋、鍋鏟等廚房用品的各部分材料，記錄并思考。學(xué)生從真實(shí)的生活實(shí)際出發(fā)，觀察廚房用具各部分材料的相同點(diǎn)并猜測(cè)這樣設(shè)計(jì)的原因。課堂上再將大家的發(fā)現(xiàn)匯總交流，大部分學(xué)生都能發(fā)現(xiàn)“廚房用具的主體部分是用金屬做的，接觸手的部分是用塑料或木頭做的”，思考原因，于是將關(guān)注點(diǎn)聚焦在不同材料的傳熱差異上，有效錨定了科學(xué)思維。

（二）活動(dòng)進(jìn)階——順應(yīng)思維之變

“熱傳導(dǎo)”對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是比較抽象的，因?yàn)椤盁帷钡拇嬖诤蛡鬟f并不直觀，需要通過(guò)具體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行揭示。為了讓學(xué)生將具體現(xiàn)象和科學(xué)概念聯(lián)系起來(lái)，在探究活動(dòng)中提升學(xué)生的科學(xué)思維，筆者順應(yīng)學(xué)生思維發(fā)展，設(shè)置了系列進(jìn)階任務(wù)：描“點(diǎn)”—繪“線”—鋪“面”，層層遞進(jìn)，提供學(xué)習(xí)框架，以此幫助學(xué)生有梯度地建立科學(xué)概念，促進(jìn)科學(xué)思維發(fā)展。

1.優(yōu)選材料，不同材料傳熱快慢初了解

筆者以學(xué)生的調(diào)查發(fā)現(xiàn)為起點(diǎn)，聚焦“不同材料制成的物體在傳熱方面有什么不同”的問(wèn)題，由此提出任務(wù)一：開(kāi)展塑料、木頭、金屬的傳熱比賽。教材供參考的是：在熱水中放置塑料勺、木勺、金屬勺，在勺柄中段涂上蠟進(jìn)行觀察。但學(xué)具袋中三種勺子粗細(xì)長(zhǎng)短并不一致。為了實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性，筆者將其替換成粗細(xì)長(zhǎng)短一致的塑料棒、木棒和金屬棒，并借助感溫油墨對(duì)三種材料傳熱快慢差異進(jìn)行可視化觀察。金屬棒上的感溫油墨變色最快，傳熱速度明顯快于木棒和塑料棒，是本次傳熱比賽的冠軍。通過(guò)這一梯度的活動(dòng)，能使學(xué)生建立熱的良導(dǎo)體與熱的不良導(dǎo)體這一概念的初步認(rèn)識(shí)。

2.自主設(shè)計(jì)，銅、鋁、鐵的導(dǎo)熱性能再探索

描“點(diǎn)”：自選實(shí)驗(yàn)材料。實(shí)驗(yàn)材料是學(xué)生獲得科學(xué)知識(shí)、解決科學(xué)問(wèn)題、提高探究能力的基本載體，為學(xué)生提供有結(jié)構(gòu)的材料，是學(xué)生開(kāi)展進(jìn)階式探究學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。通過(guò)任務(wù)一，學(xué)生對(duì)不同材料導(dǎo)熱快慢有了初步了解，知道像金屬那樣導(dǎo)熱性能好的物體是熱的良導(dǎo)體，像塑料、木頭那樣導(dǎo)熱性能差的物體是熱的不良導(dǎo)體。順應(yīng)學(xué)生思維，筆者隨后提問(wèn)：“同樣都是金屬，銅、鋁、鐵的導(dǎo)熱性能一樣嗎？誰(shuí)的導(dǎo)熱性能更好？”由此引出任務(wù)二——比較銅、鋁、鐵的導(dǎo)熱性能。本次實(shí)驗(yàn)一共準(zhǔn)備了三組不同材料：凡士林和牙簽、感溫油墨、溫度傳感器。學(xué)生初次接觸溫度傳感器，比較陌生，進(jìn)行介紹后，學(xué)生在小組內(nèi)討論，自主選擇材料，充分激發(fā)學(xué)生的探究興趣和思維靈活性。

繪“線”：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，打破將實(shí)驗(yàn)方法和注意事項(xiàng)悉數(shù)告訴學(xué)生的“包辦代替”式行為，而是引導(dǎo)學(xué)生在組內(nèi)進(jìn)行討論，利用選擇好的材料，自主設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)比較銅、鋁、鐵這三種金屬的導(dǎo)熱性能，并讓學(xué)生將想法用“畫(huà)簡(jiǎn)圖+文字標(biāo)注”的方式呈現(xiàn)出來(lái)。標(biāo)加熱點(diǎn)是為了讓學(xué)生體會(huì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的公平性，考慮到加熱點(diǎn)與三種金屬棒的距離應(yīng)保持一致。在這樣的設(shè)計(jì)過(guò)程中，每位學(xué)生都能深入思考，充分參與設(shè)計(jì)與討論并表達(dá)自己的想法，經(jīng)過(guò)系列思維碰撞后，最終想法達(dá)成一致，共同完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體性，提升了思維創(chuàng)新能力。學(xué)生完成設(shè)計(jì)后，小組一起上臺(tái)進(jìn)行匯報(bào)，全班相互補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)并修正，以此細(xì)化實(shí)驗(yàn)操作方法與注意事項(xiàng)。

鋪“面”：研討三組數(shù)據(jù)。學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)，在獲取觀察到的事實(shí)之后，要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行逐步分析銅、鋁、鐵的導(dǎo)熱性能一樣嗎？誰(shuí)的導(dǎo)熱性能更好？你們小組觀察到什么現(xiàn)象能證實(shí)你們的觀點(diǎn)？在這樣的研討中，學(xué)生將思維外顯，不斷豐富認(rèn)識(shí)建構(gòu)概念，提升思維整體性。通過(guò)三種不同方法的檢驗(yàn)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)，同樣都是金屬，但它們的導(dǎo)熱速度是不同的，導(dǎo)熱性能從好到差的排序是：銅>鋁>鐵。不同的方法最終指向同一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，更體現(xiàn)了科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性，更有說(shuō)服力。利用溫度傳感器測(cè)溫度變化進(jìn)行定量分析，更加直觀，深化了學(xué)生對(duì)熱傳導(dǎo)的認(rèn)識(shí)。學(xué)生不僅習(xí)得了新知識(shí)，發(fā)展了實(shí)踐能力，更重要的是在這個(gè)過(guò)程中提升了科學(xué)思維的創(chuàng)新性、靈活性與深刻性。

在研討過(guò)程中，使用感溫油墨的一個(gè)小組獲得的數(shù)據(jù)異常，與事實(shí)相悖，于是筆者當(dāng)即組織學(xué)生思考造成這個(gè)結(jié)果可能的原因。該小組成員認(rèn)為是酒精燈火焰不穩(wěn)定，加熱位置不在中心所導(dǎo)致的，其他學(xué)生也紛紛提出自己的見(jiàn)解。當(dāng)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)異常時(shí)，教師不能忽視，而應(yīng)放大微小問(wèn)題的價(jià)值，組織學(xué)生討論并深入思考，提高科學(xué)思維嚴(yán)謹(jǐn)性。

（三）拓展遷移——助力思維提升

學(xué)生完成兩個(gè)探究實(shí)驗(yàn)后，從建構(gòu)“熱的良導(dǎo)體和熱的不良導(dǎo)體”進(jìn)階到“銅、鋁、鐵的導(dǎo)熱性能比較”。至此，學(xué)生只是獲得一種熱傳導(dǎo)快慢的事實(shí)，他們的學(xué)習(xí)還是淺表化的。只有當(dāng)所學(xué)的知識(shí)在生活情境中得以遷移運(yùn)用時(shí)，完成學(xué)習(xí)進(jìn)階，激發(fā)思維靈活性，深度學(xué)習(xí)才能真正發(fā)生。

在拓展環(huán)節(jié)，筆者首先展示生活中常見(jiàn)物品的圖片，有鐵鍋、鐵鍋鍋柄、鍋蓋把手、冰箱的散熱板、防燙棉手套、熱水瓶塞、保暖棉衣等。引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合物體用途，判斷各部分應(yīng)用的是熱的良導(dǎo)體還是熱的不良導(dǎo)體。然后讓學(xué)生分別摸一摸木制的桌面和金屬制的桌腿，感受溫度，而后根據(jù)所學(xué)積極開(kāi)展思考并解釋原因。結(jié)合身邊熟悉的物體進(jìn)行真實(shí)感知，學(xué)生的探究興趣更加濃厚。最后引導(dǎo)學(xué)生思考：生活中用的鍋一般都是采用熱的良導(dǎo)體制成，但砂鍋卻用到了熱的不良導(dǎo)體，你們知道這是為什么嗎？這樣的拓展遷移，不僅加深學(xué)生對(duì)科cFB5NqJRClw6/JolATMIPw==學(xué)概念的理解，還發(fā)展了學(xué)生的科學(xué)思維能力。學(xué)生感受到生活處處有科學(xué)，用心處處皆可學(xué)。

四、展望：進(jìn)階活動(dòng)探究實(shí)效之思考

縱觀本課教學(xué)，課前讓學(xué)生開(kāi)展實(shí)際調(diào)查，觀察廚房用品各部分材料的相同點(diǎn)并猜測(cè)這樣設(shè)計(jì)的原因?；趯W(xué)生已有的前概念激活思維，進(jìn)而引入第一個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，借助感溫油墨對(duì)金屬、塑料、木頭的傳熱差異進(jìn)行可視化觀察。學(xué)生在活動(dòng)中動(dòng)手動(dòng)腦，將原有經(jīng)驗(yàn)和新的科學(xué)概念融會(huì)貫通，科學(xué)思維得到發(fā)展。第二個(gè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生自主選擇材料開(kāi)展設(shè)計(jì)，借助凡士林、感溫油墨和溫度傳感器，比較了銅、鋁、鐵的導(dǎo)熱性能。學(xué)生在原有思維基礎(chǔ)上，通過(guò)設(shè)計(jì)、實(shí)踐、分析等活動(dòng)，再次發(fā)展了科學(xué)思維。最后將新建構(gòu)的科學(xué)概念進(jìn)行遷移運(yùn)用，回歸真實(shí)的生活情境，學(xué)生的科學(xué)思維在討論、辨析的過(guò)程中再次得到提升。

小學(xué)科學(xué)進(jìn)階活動(dòng)的設(shè)計(jì)一直處于探索階段，筆者只是結(jié)合課本內(nèi)容對(duì)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了初步探索。從三個(gè)班的教學(xué)情況來(lái)看，這樣的活動(dòng)設(shè)計(jì)在提升學(xué)生科學(xué)思維方面還是有一定效果的，今后，筆者會(huì)繼續(xù)加強(qiáng)學(xué)習(xí)，深入研究，在進(jìn)階活動(dòng)實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，以不斷提升學(xué)生的科學(xué)思維能力。

參考文獻(xiàn)

[1]王淑珍.在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中運(yùn)用生活化教學(xué)模式的策略思考[J].天天愛(ài)科學(xué)，2022（3）：37-38.

[2]楊新瑞.基于學(xué)習(xí)進(jìn)階的核心概念學(xué)習(xí)：以小學(xué)科學(xué)為例[J].湖北教育（科學(xué)課），2022（7）：14-16.

[3]應(yīng)從祥.在概念構(gòu)建中發(fā)展學(xué)生的思維：以《熱在固體中的傳遞》為例[J].湖北教育（科學(xué)課），2018（6）：20-23.