“知曉科學事實”類課型結構初探

知曉科學事實是建構科學知識體系的初始階段。由于小學科學是一門科學啟蒙學科，其基礎性決定了“知曉科學事實”類課型的普遍性，研究該課型特征及其實施結構具有深遠的意義和應用價值。

教學結構及環節設計一方面要基于教育對象的認知學習模式，同時也要與該課型特點相吻合，基于“知曉科學事實”的課型具有關注興趣啟蒙、重視證據搜集、突出觀察能力、強調求真精神等特點，所以在教學結構上建議從以下五個環節遞進展開。

一、新異觀察，視野聚焦

學生的周圍有許多有待他們發現的未知事實，然而，不是所有的科學事實都適合成為一節課的研究對象。作為教學的設計者、組織者，教師要基于培養目標以及學情分析，選擇適合該課研究的科學內容，教師要意識到學生需要在紛繁復雜的真實環境中及時聚焦，盡早進入研究狀態。所以可以采用新異觀察的策略，通過對比觀察、微距觀察、矛盾情境創設等方式引導孩子從整體聚焦到局部，在已知中發現未知。例如學生常常認同網球的彈性，但卻不認為破損后的半個網球也有很強的彈性。在《物體形狀改變之后》一課里，教師對切割后的半個網球施加外力使其形變，并倒扣在桌面上，網球形變后產生恢復原樣的力緩緩施加給桌面，幾秒鐘后，桌面的反彈力使網球高高彈起，學生紛紛發出驚呼聲，對這一現象感到驚奇，同時對物體形變后恢復原樣的力有了充分的體認，在后期研究彈簧、皮筋、海綿時自覺地關注起形變及形變后的變化。由于課堂在初始環節有效地實現了觀察點的聚焦，帶來后期同質化的科學事實被順利發現，為概念的建構提供了事實依據，課堂效率大大提高。

二、假設定向，揣度事實

在這個環節，教師要考慮學生的原有認知水平，關注假設的質量。在從事觀察活動之前，通常我們會安排學生對可能觀察到的現象有所預期，有時學生還會依據某種“理論”對自己的假設作出解釋。要重視這一階段的交流，因為假設在觀察中會起著定向的作用，引導觀察者在后期觀察中有選擇地接受外界信息。而孩子們的這些“理論”又起著“加工改造”的作用，幫助觀察者理解觀察到的究竟是什么。正如愛因斯坦所說：“是理論決定我們能夠觀察到的東西。”在這個環節，孩子們的假設和原有認知水平都成為影響觀察結果的要素。

我們在使用假設的定向功能時，需要考慮研究對象的復雜度，也需要考慮學生的年齡特點。例如對于小學低年級孩子開展關于“大樹”的觀察課，教師在讓孩子們走出教室實地觀察之前詢問他們：“大家猜猜我們會看到什么？”這里假設的作用是讓孩子們回憶從前的知識或過去的觀察經驗，讓他們對新的可能的發現有一種渴望，這種假設比較寬泛簡單，聚焦不是很明確，比較適合低年級的孩子。對于年齡大一點的孩子，例如中年級孩子，在學習校園植物的時候，教師在學生外出觀察前提問：“植物葉片在莖枝上的排列方式是一樣的么？”這時，學生假設的定向作用更為明顯，后期獲得的事實也更集中。

三、深入觀察，搜集證據

事實依賴于觀察，巴甫洛夫就一直用“觀察、觀察、再現察”作為座右銘提醒自己、教育學生。通過前期假設，學生的觀察點會更加明確，這時就可以開展深入的觀察，搜集科學事實。

常見的觀察形式有兩種：直接觀察和間接觀察。直接觀察就是觀察者親臨現場，憑借眼睛、耳朵等感覺器官直接感知和考察研究對象。直接觀察是人類認識自然的最基本方式，也是我們收集科學事實、感性經驗的基本途徑。簡單方便、直接真實是它最大的優點。課堂這一階段的直接觀察，由于假設的介入，孩子們的目標指向更明晰，從而變得更深入細膩。

有時由于人體器官的功能有限，而觀察對象的范圍卻不以人們感覺器官的直接感知能力為限，所以，人類通過制造和使用科學儀器來延伸和拓展人的感官，以克服生理上的局限性。觀察者通過觀察工具和實驗儀器間接地感知被觀察事物，這就是間接觀察。例如，觀察池塘水時，顯微鏡的介入可以幫助學生更好地認識微生物。又例如，在研究液體混合現象時，為了讓學生發現某些液體混合后體積的變化，就需要依靠特殊的實驗用品如窄而長的玻璃管，這樣才能放大液體混合后體積的微小變化從而更好地發現事實。

無論選擇哪一種觀察方式，在這一階段，教師都需要引導學生更加注意細節，規范實驗記錄，從而搜集到有效的信息，體現科學求真的本質。

四、充分交流，催生發現

觀察過程不是一個簡單的感官生理活動過程，而是一個積極、能動的認識過程；觀察不僅是接受信息的過程，同時也是加工信息的過程。人在觀察過程中必然受到原有經驗和認知結構的影響，對外界的信息進行挑選、加工和翻譯。所以一方面，我們可以通過對觀察對象的選擇、觀察方式的細化，盡量保證觀察過程的客觀、科學，同時我們也要認識到即使完全相同的情境，不同的主體可能“看”到的仍有不同。這時就需要通過充分交流、分享發現，才能啟迪思想，提高認識。例如：同樣是楊桃，觀察面不同，看到的形狀完全不同；同樣是觀察螞蟻，有的同學看到的是它腿的數量，觸角的形狀；有的同學卻能發現螞蟻的腿都是從胸部長出……這些不同的發現只有通過交流才能起到相互啟發、全面了解的效果。

五、拓展求證，深入研究

交流只是一種形式而不是目的，交流的價值在于啟迪思考，催生發現，讓科學事實更清晰、準確。課堂上充分的交流通常會帶來兩種結果。一種是達成共識，由于出現大量的相同發現，樣本充分，某個科學事實被認同、被發現。另一種情況則是出現不同的發現，且暫時無法達成共識，但這時學生的視野往往更開闊，新的思路處于醞釀階段。所以教師一定要在交流后給學生留下自我反思、方案重建的空間，鼓勵他們拓展求證、深入研究，培養他們孜孜以求、探索求真的意志品質。

深入研究的另一種情況是：一個階段的科學事實已經被發現，但是善于思考的學生卻因此產生新的問題，這種課的終點即是研究起點的情況并不少見。這時教師要準確判斷新問題的價值，做出合理引導，不要扼殺孩子的求知欲。例如，在上《把液體倒入水中》一課時，由于教師提供的試管較細，染色酒精倒入水中后在不充分混合的情況下出現了分層現象，孩子們以此為契機開展液體混合的研究，在課堂上通過攪拌、加熱等方式認識到酒精也是可以溶于水的科學事實。在課的結尾，有學生進而提出：是否不攪拌也不加熱只是將試管靜置一段時間，也會出現溶解現象？這是一個很有價值的想法，但需要時間研究。這里，教師就需要鼓勵和支持，肯定他們的想法，培養他們繼續探究的興趣。

（作者單位：江蘇省常州市中山路小學）