小學科學在線翻轉教學的教學策略

王智明

【摘 要】小學科學在線教學給教師帶來困惑和挑戰的同時，也帶來了機遇。我們在調查小學科學在線教學存在問題的基礎上，在教學實踐層面討論在線翻轉教學對保障學生探究時間、拓寬學生思維廣度、挖掘學生思維深度等方面的優勢和可行之處，提出課前錄播探究活動前置、課中直播組織集體研討、課后點播雙向傳達信息的教學策略。

【關鍵詞】小學科學 在線翻轉 教學策略

小學科學課程以培養學生科學素養為宗旨，倡導以探究式學習為主的多樣化學習方式。課程重在培養學生對科學的興趣以及正確的思維方式和學習習慣。科學教學應實施基于思維的科學探究，設置恰當的問題情境，引發學生認知沖突，引導學生在做中學、在學中思，在科學實踐的過程中推進學生科學思維的發展。

教學策略是為了實現教學目標、完成教學任務所采用的方法、步驟、媒體和組織形式等構成的綜合性方案。教學策略與教學環境相關，傳統的線下教學策略并不完全適用于在線教學，教師需結合學科特點探索適應在線科學課堂的教學策略。

一、小學科學在線教學需要解決的問題

1. 小學科學在線教學要適應實踐性課程

小學科學課程把探究活動作為學生學習科學的重要方式，學生要親身經歷動手動腦的科學實踐活動，在小組合作、觀察實驗、收集證據、集體論證、表達交流中建構科學概念。由于在線教學不完全具備完成以上教學活動的現實條件，師生、生生互動也不如線下教學那樣容易組織，實踐性課程與在線教學的矛盾在小學科學領域表現得尤其突出。

2. 小學科學在線教學要適應開放性教材

小學科學教材在教學內容的呈現方式和組織方式上，多是“創設問題情境→提出問題→猜想假設→設計實驗驗證假設→得出結論→表達交流”。教材通常只給出科學探究某些要素的提示，啟發探究思路，沒有現成的結論，即科學教材具有開放性。在線教學需要教師在線介入和干預學生學習，而開放性教材給科學教師帶來更多組織上的困難。

如何結合學科特點，構建小學科學在線課堂基本教學模式，選擇合適的在線教育教學策略，以應對新冠肺炎疫情影響下的居家學習方式，成為亟待解決的問題。

二、小學科學在線翻轉教學模型的構建和實踐

傳統課堂多是課上傳授、課下強化，針對在線科學課面臨的突出問題，在線翻轉課堂（如圖1）能在一定程度上解決這些問題。翻轉課堂是課下傳授、課上強化，即課前以錄播探究活動小視頻的形式向學生推送學習任務，學生帶著任務學習;課中師生見面，進行在線直播形式的研討;課后以點播形式促進學生將所學知識遷移應用，解決真實問題，或者進行延伸的科學閱讀。

在線翻轉課堂教學設計根據史密斯（P.L.Smith）和雷根（T.J.Ragan）的“聯結—認知”教學設計理論，在對學習環境、學習者特征、學習任務進行教學分析后進行策略設計，主要包括組織策略、傳遞策略和管理策略等（如圖2）。

1. 課前錄播階段的教學策略—探究活動前置

（1）組織策略

組織策略包括有關教學內容的結構、次序應如何排列以及具體教學活動應如何安排。組織策略在翻轉課堂課前錄播階段的應用表現在，課前錄制探究活動小視頻，即科學教師在研讀課標、解析教材的基礎上，進行學情分析，選擇教學內容，確定學習目標和重點難點，把學生主要探究活動設計成腳本，錄制由2名學生示范的居家探究活動過程。小視頻內容主要包括探究材料的種類和準備、探究過程的實施、記錄單的準備和科學記錄等。

如教材內容是比較4只恐龍玩具的長短、高矮，讓學生學會對齊起點再比終點，建立公平比較的概念。由于恐龍玩具是不規則體，且學生家里不一定有合適的四只恐龍玩具，材料不好找。所以教師選用常見的書本作為探究材料，將4本書編號，先比書的厚薄，再比書的長短，在記錄單上分別按由厚到薄的順序、由長到短的順序記錄4個編號。教師簡單培訓2名學生如何規范操作、如何記錄后，錄制2人的探究小視頻。不管探究活動實際進行的時間是多長，教師都可以后期用視頻剪輯軟件加工小視頻，把小視頻的時間控制在3分鐘以內，同時在加工時配字幕，說明某環節的活動內容，如“四本書怎樣比厚薄？比一比，排一排，記一記”，目的是給觀看的學生足夠的提示。視頻中并不顯示2名學生的記錄內容和結論，僅顯示記錄的要求。

這樣的課前錄播小視頻，一是能將教材內容活化和具象化，比教材中的文字和圖片更加直觀生動，充分利用了在線教學的優勢;二是來自同伴的演示能消除學生對科學探究活動的畏難心理;三是記錄單環節的適當留白，能激發學生的好奇心和求知欲，從而提高學生居家時進行科學探究的積極性;四是探究活動的時間不再受課堂40分鐘的限制，“做中學”的理念得以充分體現;五是不受教材規定探究材料的局限，尋找日常生活中常見的材料進行探究，有利于開發和利用教學資源。

（2）傳遞策略

傳遞策略是指由教師向學生有效傳遞教學內容，教師應仔細考慮教學媒體的選用和教學交互方式。教學交互方式包括師生之間、生生之間的互動類型，即個體獨立學習、小組合作學習、教師指導學習等不同方式。傳遞策略在翻轉課堂課前錄播階段的應用表現在：一是借助微信群或釘釘群把課前錄播小視頻推送給全班或全年級的家長，其他學生可根據小視頻的提示，居家進行實驗探究和記錄;二是學生居家探究活動的過程和記錄單，要以短視頻或照片的形式傳遞給教師，由于多數科學教師同時教多個班級，時間精力有限，不能兼顧全部學生，所以可以采用以小組為單位的學生先行交互方式，由小組或班級精選典型短視頻、照片傳遞給科學教師。

如在課前錄播小視頻的提示下，學生選擇家里的4本書，進行編號、比較、排序和記錄，并把探究過程拍成小視頻傳給小組長，把記錄單拍照傳給小組長。小組長組織本組同學在線交流，選擇本組操作規范、記錄完整的小視頻和照片上傳給教師，這樣就為教師分析各組探究情況以及準備課中直播提供了豐富的、真實的教學資源。

此環節不僅兼顧了傳遞策略中師生之間、生生之間的多種互動類型，包括教師指導學習、個體獨立學習、小組合作學習等，還是過程性評價中學生互評的體現。因不受線下課堂有限探究時間的限制，理想狀態的前置探究活動會既充分又深入，更有利于學生科學思維的培養。

（3）管理策略

管理策略是指如何對教學資源進行開發與組合，在此基礎上編寫教學方案，解決“怎樣教”的問題。經過課前小視頻的錄制和推送，學生在課前小視頻的指導下，進行居家科學探究的過程和成果，是課中直播階段的重要教學資源，因此，必須保證學生課前探究落到實處。管理策略在翻轉課堂課前錄播階段的應用主要表現在：一是班主任協同支持。在組織、傳遞過程中，需要征得班主任的幫助，以保證學生居家科學探究的實效性。二是家校本抽樣調查。釘釘群的家校本功能可以為教師提供學生居家學習的反饋，采用抽樣調查的方式，可以督促學生居家完成探究。三是編寫教學方案。學生上傳的探究小視頻、照片、記錄單等，為課中直播提供豐富的學情分析資料，在此基礎上編寫教學方案，針對性更強。

2. 課中直播階段的教學策略—組織集體研討

（1）明確探究問題

課中直播是師生在線見面、互動交流的階段。由于課前學生是在錄播小視頻的示范下動手操作，他們并不一定知道為什么要這樣做。因此，在課中直播階段，教師要引導學生明確本節課探究的問題是什么。直播時可以是語音交流，也可以在授課平臺的對話欄里鍵入文字或數字，表達自己的觀點。

如學生課前居家探究時，已經比較了4本書的厚薄和長短。課中直播時，教師出示學生探究活動的截圖（如圖3），提出問題：“當你觀察這4本書時，要把它們平鋪在桌面上，是比較什么呢？”選擇“比較4本書的厚薄”可以在對話框中鍵入“1”，選擇“比較4本書的長短”可以在對話框中鍵入“2”。根據學生的在線反饋，教師適時在屏幕上出示問題“這4本書，誰厚誰薄”，從而明確探究問題。

（2）明晰活動原理

在明確探究問題之后，課中直播階段教師還要引導學生明晰活動原理，讓學生不但知道“怎么做”，還要知道“為什么這么做”。

如明確探究問題“這4本書，誰厚誰薄”之后，師生之間對話如下。

師：小紅和小明比高矮的時候，小紅站在地上，小明站在臺階上，能不能比較他倆的高矮？

生：不能，他倆都要站在地面上。

師：他倆都站在第1級臺階上，能不能比高矮？

生：能。

師：也就是說，小朋友比高矮，要站在同一個平面上，才公平，對嗎？

生：是的。

師：那么，大家在比較4本書厚薄的時候，為什么要把4本書平鋪在桌面上再比較呢？

生：為了讓4本書都在同一個平面上，這樣比較才公平。

師：（出示圖片，如圖4）這幅圖片中的小朋友在比較4本書的什么呢？

圖4 比較4本書的長短

生：他們是在比較4本書的長短。

師：比較長短，怎么做才公平？

生：對齊4本書的一端，比較另一端，看看哪本書的另一端最長。

通過以上引導，學生會意識到只有公平的比較才能得到有說服力的結果，對自己課前探究活動的原理也逐漸明晰。由于學生課前經歷了探究活動，對課中直播的內容有體驗，所以參與師生對話的興趣濃厚，思維參與度更深。

（3）展示現象數據

利用直播平臺的共享屏幕功能，教師選擇性展示學生課前探究活動的小視頻、照片和記錄單，是探究過程的復現，同時也是證據的呈現。教師在展示階段引導學生反思評價自己探究的過程，特別是獲取證據的過程，引導學生思考遇到了哪些問題、有哪些想法。

如教師選擇播放某組推薦的課前探究小視頻，并展示該組的記錄單，讓學生觀看和判斷這個小組觀察和比較4本書的方法是否公平、操作是否規范、是否如實記錄、排序是否符合事實等。有的小組學生提出：“兩本書的厚薄差不多的時候，怎樣才能得到準確的比較結果？”學生討論得出：“比較兩本書的書脊部位的厚薄，會更準確些。”可見，此環節有利于解決操作過程中的具體細節問題。

（4）形成結論解釋

形成結論解釋是建立科學概念的重要環節，是一節課的落腳點，需要經歷教師引導下的集體論證過程。課前學生上傳的探究過程、現象、記錄單是重要的研討對象。在線教學有利于匯集數據，教師在利用平臺展示學生記錄單的同時，引導學生推理論證。

如各小組上傳的記錄單上的排序結果與用于探究的4本書相關，因為學生是線下居家探究，所用實驗材料（4本書）各有不同，因此各組的排序結果也不同。在本課中，觀察和比較的結果不是最重要的，最重要的是通過探究活動，幫助學生建立“觀察物體的相同之處和不同之處就是在進行比較”“不同的觀察和比較方法，可能會有不同的結果”兩個科學概念。基于這樣的目標，教師在展示學生探究過程、展示記錄單、組織研討時，設計的問題應指向“我們是怎樣比較的”，學生根據自己的操作經歷，觀察同學的操作過程，組織語言表達交流，說出“把4本書平鋪，比較它們的厚薄”“對齊4本書的一端，比較它們的另一端，可以比較它們的長短”。

師：比較4本書的厚薄和比較4本書的長短，用的方法一樣嗎？

生：不一樣。

師：得出的結果一樣嗎？（展示某小組的兩張記錄單）

生：不一樣。

師：最厚的書不一定是最長的書。（出示圖片）所以，我們用的比較方法不同，得出的結果也不同。

以上案例中，形成結論解釋的過程，也是學生從個別到一般、從具體到抽象的科學思維的發展過程。

3. 課后點播階段的教學策略—雙向傳達信息

（1）遷移應用

科學課從來不止于課堂，課外還可以開展進一步的探究，使學生把科學概念應用于生活及其他新的情境，或者與其他學科領域的學習進行聯系。在課后點播階段，師生可以利用網絡平臺，實現科學概念的拓展和遷移應用。

如學完本課后，教師可以布置任務，讓學生比較自己和家庭成員的高矮、體重，然后拍照，并在照片上加文字，如“我和爸爸、媽媽、姐姐比較高矮，按從高到矮的順序排列，是爸爸、媽媽、姐姐、我”，學生把照片上傳到學習平臺，和教師、同學分享。課后科學概念的遷移應用成果也可以發布在班級群里，師生之間利用班級群在線雙向傳達信息。

（2）科學閱讀

科學閱讀的素材包括但不限于文本，在線翻轉科學課堂模型提出的課后點播階段教學策略，更多的是指教師利用授課平臺推送與課時相關的小視頻、紀錄片等供學生點播。從減輕學生課業負擔的角度考慮，教師應承擔信息選擇的責任，推薦相關短視頻。

如學完本課后，教師向學生推送《比較三只蘋果》小視頻，三個小朋友比較的方法不同，得出的結果也不同。有的比蘋果的高矮，有的比蘋果的寬窄，有的比蘋果的輕重，他們都拿到了自己認為最大的蘋果。教師要求學生觀看小視頻后進行思考，并把自己的觀點發布到班級群內，教師隨機點評典型的、有創意的學生觀點，通過這一策略，促進信息的雙向傳遞。

綜上，本文以“在觀察中比較”一課為例，對在線翻轉科學課堂實施過程中的教學策略進行說明。這些策略的應用，能更好地體現科學課的實踐性，更好地適應開放性教材，更好地融合線下探究和線上研討。同時，在擴大參與面，增加互動性，培養學生科學思維，轉變教學方式、學習方式，整合教學資源，完善線上教學評價等方面做出了有益嘗試。

本文系河南省教育科學“十三五”規劃2020年度一般課題“小學科學在線教育教學策略研究”的研究成果，課題編號：2020YB1202。

（作者單位：河南省南陽市宛城區教體局教學研究室）

責任編輯：趙繼瑩

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