教師在科學課教學中的有效引領策略

陳彤

陳 ? 彤：小學科學特級教師，杭州市蕭山區教師發展學院研究員，中央教育科學研究院小學科學研究中心培訓專家，長三角基礎教育學科專家。主持課題獲中央教科院“十五”課題一等獎、浙江省教研課題評比一等獎、浙江省人民政府教學成果獎二等獎。主編和參編出版著作5本，50多篇論文在刊物上發表或獲獎。應邀在2014年全國科學學會年會上做報告，赴全國近20個省講學200多場次。

在科學課中，沒有教師有效引領，發揮學生主體作用、促進學生科學素養的發展就會成為空談。因此，加強教師引領是發揮學生主體作用的保證，正是教師的隱性引領才能充分凸現學生顯性的主體地位。教師在科學課中的引領，要巧妙隱含在關鍵的問題、有結構的材料、指向探究的記錄單、指引素養發展的板書等載體之中，從而達到把課堂時間和思維空間留給學生、推動學生科學素養向前發展的目的。

一、問題引領探究方向

科學探究過程就是發現問題、解決問題的過程。問題指引科學探究的方向，一節好的科學課往往表現為圍繞解決一個核心問題開展“一英寸寬一英里深”的探索活動。這個核心問題，一般可以分解成研究性問題、觀察或實驗方案設計性問題、研討性問題、應用和拓展性問題等幾個子問題。在核心問題的統領和子問題的指引下，促使探究活動向縱深發展。

核心問題往往為一個生活中的實際問題，它確定了本課的探究方向，引領學生朝著解決這一問題展開科學探究。在浙江省優質課一等獎《運動和摩擦力》一課中，核心問題是：小明要參加學校的拔河比賽，穿什么鞋好？由此，教師逐次引領學生產生四個子問題：

研究性問題：穿光滑鞋底的鞋和穿粗糙鞋底的鞋，摩擦力誰大？大多少？

實驗方案設計性問題：怎樣設計實驗取得可靠證據證實你的猜想？

研討性問題：交流數據，你發現什么？

應用和拓展性問題：你建議小明穿什么樣的鞋參加拔河比賽？

四個子問題在核心問題統領下，沿著聚焦問題展現學生前概念—設計實驗搜集證據—基于證據進行研討—基于結論應用拓展的邏輯線索展開，是探究式學習的具體化。“核心問題”教學方式帶來的是簡約課堂，長時探究，深入研討。

二、材料引領證據獲取

在探究活動中，問題和材料存在著邏輯聯系。教師提供什么材料，學生就會獲取什么證據。呈現的材料必須是精心設計的，是奔著讓學生搜集到足夠的證據、論證與問題有邏輯聯系的猜想的。材料往往和問題、實驗記錄單、提示單等一起有結構地呈現，以引領探究活動深入發展。

集中呈現材料。集中呈現的各種材料，相互之間存在著一定的結構，其潛藏的證據指向學生素養的發展方向。一是同時呈現多種材料，其潛藏的證據能夠組成證據鏈，證明同一結論。在浙江省優質課一等獎《聲音是怎樣產生的》一課中，皮筋、尺子、小鼓、音叉發聲實驗可以促進學生多個方面素養發展。基于收集到的“皮筋、尺子、小鼓、音叉發聲時都在振動”現象，進行不完全歸納推理，得到“物體發出聲音時都在振動”的結論。發現物體振動可以采用不同的方法：用眼睛看——可以發現皮筋和尺子發聲時在振動;用手觸摸發聲時的音叉——感覺到“麻”，說明音叉發聲時在振動;借助米粒在發聲時的小鼓鼓皮上的跳動——可以更加清楚地觀察到小鼓鼓皮發聲時的振動現象;“音叉發出聲音時在振動”“讓發出聲音時的音叉停止振動馬上停止發聲”從正反兩個方面證實音叉的聲音確實是由其振動產生的。二是集中呈現兩種材料，它們之間存在唯一變量，潛藏證據指向教師意圖產生的科學概念。在《水的觀察》一課中，不同的材料組合指向不同的科學概念：水和牛奶的組合材料指向“水是沒有顏色的”;水和鹽水的組合材料指向“水是沒有味道的”。三是集中呈現具有內在邏輯關系的組合材料，其潛藏的信息指向多種解釋。在《種子的傳播》一課中，讓學生根據具體的圖片解釋屋頂上的植物是怎樣傳播上去的。學生在仔細觀察后發表了他們的觀點：有的認為，植物種子不會通過水傳播到屋頂，從而排除了水流傳播的可能性;有的認為，植物種子彈射的距離往往是比較短的，因此認為通過彈射傳播的可能性不大;有的學生認出來有幾株植物是蒲公英，推測它們是通過風力傳播的;有的學生觀察到有一種植物結出了肥厚多汁的小紅果，推測是小鳥吃了小紅果后在屋頂排出種子才長出來的;還有的學生認為不一定是通過種子傳播的，或許是小鳥叼來了一小段植物的莖或是一張葉子掉在了屋頂上，最終長成了新的植物。于是，有學生意識到，觀察的信息還不夠多，應該到真實的屋頂觀察提取更多的證據，才能做出更加準確的解釋。真實的具有內在邏輯聯系的場景，促使學生產生多種解釋，思維得到發展。

逐次呈現材料。通過依次呈現有結構的材料，能夠讓學生取得不同的證據，引領探究活動不斷深入發展。在《蚯蚓》一課中，每位學生拿到一條蚯蚓，一張關于蚯蚓特點、食物、反應的記錄單后，馬上就對蚯蚓進行了細致觀察，有時還跟同組學生小聲討論，并不時進行記錄。過了一會兒，教師在每個小組中間放了一個淺水碟子，學生根據記錄單上的提示，把蚯蚓放入水中進行觀察。等學生觀察差不多后，教師給每個小組提供了一個外面一圈放著青菜葉、蘋果片、餅干等食物的碟子，等學生把蚯蚓放進這個碟子后，教師把淺水碟子收回。這個觀察活動持續了大約15分鐘，教師始終沒有說話，用材料和記錄單引領學生對蚯蚓的外部形態、刺激反應、食性等方面進行長時觀察，取得了理想的效果。

有時先后呈現的材料是存在變量的，在浙江省優質課一等獎《電和磁》一課中，圍繞問題“是什么使小磁針發生偏轉”進行探究時，教師依次進行演示：先出示銅線，通過演示實驗證明銅線不能使小磁針偏轉;然后讓銅線通電再次接近小磁針，學生發現了小磁針會偏轉。依次有結構地演示，指向本課關鍵，引導學生探索是否通電—小磁針是否偏轉—銅線是否產生了磁性之間的內在邏輯關系。

三、記錄單引領實驗探索

一張好的記錄單，往往隱含實驗方案、實驗要求、研究方法、需要取得的證據以及引領學生基于證據進行初步解釋等相關探索要素。它通過簡潔的文字、清晰的邏輯，將要研究的問題、需取得的證據、實驗流程、記錄要求等信息，準確無聲地傳遞給學生，為后續研討活動奠定堅實基礎。《“磁力大小會變化嗎？”實驗記錄單》（見圖1）清晰地向學生傳遞了以下信息：一是明確研究的問題為“磁力大小會變化嗎？”，取得的數據指向對問題進行解釋;二是通過圖明確實驗方法是把環形磁鐵豎放在刻度尺上，從0刻度開始慢慢由近向遠一格一格移動，用環形磁鐵能夠吸引的鐵絲格數表示磁力大小;三是逐步測量1塊環形磁鐵、2塊吸合的環形磁鐵、3塊吸合的環形磁鐵、4塊吸合的環形磁鐵的磁力大小，每種類型測量3次，然后從中取得最終數據;四是根據取得的數據進行解釋，將解釋記錄在“我們的發現”欄目中。復雜的相關實驗信息，通過一張記錄單，準確無聲地傳遞給學生，留足了學生探究時間。學生完成記錄單記錄的過程，就是一個長時探究的過程，就是一個素養發展的過程：在測量1塊到4塊吸合的環形磁鐵磁力大小過程中，測量能力發展了;在每種類型測量3次的過程中，逐步體會到如何減少數據的誤差;從3個數據中選擇“最終數據”的過程中，明白如何采用眾數、中數或者平均數的數學方法合理選擇數據;從寫“我們的發現”的過程中，學會如何基于數據進行解釋;在探究過程中，逐步學會相互交流、相互合作。當教師將各個小組記錄單的“最終數據”一欄在實物投影下粘貼組合在一起時，就呈現了關于“磁力大小會變化嗎？”的實驗全班記錄單，由小組記錄走向全班記錄，為后續基于證據進行全班研討活動奠定堅實基礎。

四、板書引領素養進階

小學科學課的板書可以采用左邊板結論、方法、觀點等內容，右邊板證（數）據，體現了基于證據進行解釋的科學探究理念。板書的過程就是引領學生素養進階的過程。在浙江省優質課一等獎《電和磁》一課中，教師板書（見圖2）依次如下：

板書1：磁鐵 ? ?小磁針偏轉，鐵 ? ?小磁針偏轉。

這是學生的前概念：磁鐵和鐵能夠使小磁針偏轉。

板書2：銅線 × 小磁針偏轉，通電銅線 ? ?小磁針偏轉，電可以產生磁？

這體現的是學生根據實驗取得的證據進行邏輯推理的過程：銅線不能使小磁針偏轉，而通電銅線能使小磁針偏轉，說明通電的銅線有磁性。這里唯一的變量是“通電和不通電”，由此推論“電”很可能是使銅線產生磁性的原因，或者說電很可能會產生磁。

板書3：電可以產生磁？ ? ?增大電流小磁針偏轉變大。增大電流的方法：增加電池、短路、線圈。

在教師的引領下，學生進行推理：如果電可以產生磁，那么增大電流會使小磁針偏轉變大。增大電流可以采用“增加電池、增加線圈數量、短路”等方法。

板書4：增大電流小磁針偏轉變大 ? 電可以產生磁。

學生通過實驗驗證，使用“增加電池、增加線圈數量、短路”等方法可以增大電流，使小磁針偏轉變大，由此證明“電可以產生磁”（去掉問號，表示猜想變成了結論）。

《電和磁》一課的板書體現了基于證據進行邏輯推理逐步得出結論的過程，體現了學生從前概念向科學概念發展的過程。隨著板書的推進，學生的科學概念、科學方法、科學思想等隨之不斷進階，換言之，板書的過程也就是學生素養進階的過程。

在科學課中，教師還可以用提示單引領學生迷思、用思維導圖引領實驗流程等方法。引領方式要準確、簡潔、有效，需根據教材內容、學情、課堂生成等，不斷予以靈活調整。各種引領策略在課堂中往往是有結構地組合呈現，達到從不同角度不斷推進探究活動、促進學生科學素養發展的目的。