活化教材，變“教知識”為“啟思維”

李定宇

反復梳理教學設計，是教師不斷提升教學設計水平的有效途徑之一。課堂是教師與學生共同生成的學習場所，由于教學手段、學生情況及節奏快慢等因素的影響，課堂效果都會隨之有不同的呈現。營造研究氛圍的小學科學課堂，教師必須通過反復調整教學設計，把握教學進展，才能使課堂教學從“教知識”的課堂走向“啟思維”的課堂。思維課堂教學活動的設計圍繞“提出問題——探究問題——解決問題”這一主線進行，用問題啟發思維，營造安全、潤澤的思維空間，整合碎片化的知識形成思維鏈條助力思維碰撞、思維生成。本文以粵教科技版五年級下冊《運動的物體有能量》為例，闡述在這節課教學設計上推敲的思考。

一、創設實驗情境，構建思維空間

課堂是學生科學學習的主要場所之一，善用學校環境設計合理的教學場景，將校園生活情境導入課堂，真實情境下開展科學探究，可以更好地激發學生學習興趣，提升學生的課堂參與積極性，調動學生的生活經驗和已有的知識技能理解所要學習的知識。在執教粵教科技版《科學》五年級下冊第19課《運動的物體有能量》時，我依據教材內容設計安排如下。如下圖1。

利用創設情境的教學方式將本節課的內容分為四個情境：撞球游戲情境、擺球相撞實驗情境、彈彈棋實驗情境、十字路口情境。教學過程可以通過視頻、實驗演示的形式引發學生討論、分析和記錄。通過彈玻璃球這樣一個經典游戲思考“為什么運動的小球會把靜止的小球撞開？”然后，通過擺球相撞實驗情境指引學生發現“運動的物體具有能量”，再通過彈彈棋實驗情境探索“能量有大小，質量大、運動快的物體具有更大的能量”，最后結合生活中運動的物體分析，以十字路口行人與小汽車相撞的場景遷移應用。四個情境，四個模塊，依據教材知識脈絡設計。

科學教學中創設的教學情境與學生的實際生活緊密聯系，可以讓學生更好地了解生活中的各種現象，并且利用所學的科學知識，解決生活中所存在的問題。教學過程設計做到生活經驗與知識有效結合，幫助學生在已有的知識經驗基礎上去理解知識內容，提高整體課堂教學效率。這個版本的設計四個情境，多情境關聯性不密切。理想的情境教學應該是一個場景貫穿整堂課，讓學生專注在一個場景，探索過程更連續，更完整。

二、聚焦科學概念，促進思維發展

知識與技能是思維發展與能力提高的工具，達成的表現如行為、過程和作品成為思維成果、教學目標。以科學概念的輸出驅動課堂輸入，是為了突破重點、難點知識點輸入。發展思維與能力是為了更好地掌握和理解知識，因此應該把知識轉化成為解決真實問題的有力工具。教材上或其它媒介的內容，適合學生閱讀或作為搜集信息的素材，無法支撐學生發生有深度的生成與知識遷移，只有轉化為有目標、情境、任務、活動、評價……的學習支架，才能夠支撐學生在課堂發生學習研究，才能讓學生通過結構化學習過程產生思維成果。這樣，“教知識”的課堂才能轉變為“啟思維”的課堂。科學概念是科學規律的概括性表達。在科學教學中，掌握科學規律和清楚科學概念是科學課的目標之一。于是，我有了如下圖2的設計思路。

設計思路來源于動能定理：物體由于運動而具有的能量，用Ek表示，表達式：EK=mv2。從動能定理分析，物體運動具有的能量與質量和運動的速度有關系，那么讓學生利用控制變量法分別驗證質量、速度為因素的變化就可以得到結論了。并列的問題設計，探究之后歸納概括，但是沒有考慮小學生的認知水平，這樣脈絡接近中學講解能量的思路，是一種驗證實驗的設計思路。現階段五年級學生需要引導描述現象，豐富發現規律的過程更符合學情。小學和中學一些教學內容的銜接，應當多一點實驗現象的描述，多一點注重探究過程，多一點聯系生活，多一點科學規律體驗。不要為了保證實驗設計的完整性，而忽略了學生在實驗過程中誕生的精彩觀念。科學探究并不是為了尋求一個確定性的答案，而是為了培養學生產生并發展思維，辯護并修正解釋的能力。

三、優化整合知識碎片，注重思維產出

《運動的物體有能量》第3版本調整了探究活動的兩個問題，延伸了彈球實驗情境的現象繼續探索。“問題一：為什么靜止的小藍球能動起來？”“問題二：你能讓小藍球彈得更遠嗎？”在遷移與應用的環節，行駛中的小汽車具有的動能與行人具有的能量比較，引出交通安全教育。無邊界的學習以牛頓擺激發學生探究興趣，課后繼續實踐研究。

第3版本相比第1版本的思考，在實驗設計過程聚焦在小藍球的運動研究，活動具有大板塊的特點，學生可以做沉浸式探究。有時候，教學的設計需要做減法，將教材上的部分內容調整，這樣可以使教學進度更從容，將更多的時間留給學生，做到以學生為中心。第3版本相比于第2個版本的思考，在于模糊死板概念“運動與質量”“運動與速度”的“填鴨式”引導，變為柔性的現象分析，重在規律的發現過程和運動物體現象的體驗、感悟。

科學探究課不是一節動手課或者活動課，如果學生在探究課的過程中只是一味的動手而不去動腦，這不是一節成功的探究課。這就需要在教學設計的細節上融入更多思維支架推動學習進階，給學生的探究搭建好腳手架，例如道具制作，、材料的選擇、，實驗記錄表格的設計等都需要斟酌。本節課最后的無邊界引入牛頓擺遷移與拓展研究，演示的牛頓擺現象“拉起一個球，拉起兩個球，拉起三個球”，學會留懸念，在某些學生興趣點戛然而止，利用“左右各拉起一個球呢？”來充分調動學生課后實驗和分析的熱情。

科學課程應從學生的認知特點和生活經驗出發，在學生所熟知的生活情境中感受科學的重要性，學會分析和解決與科學相關的一些簡單的實際問題。在教學內容設計中，大量聯系生活中與科學原理相關的例子，幫助學生發現生活中的科學現象，遞進式問題設計使他們在學習中體驗科學的魅力和樂趣。

參考文獻：

[1]曾小蘭.讓兒童在“任務驅動”中主動探究——談粵教科技版小學《科學》教材設計的特點和教學策略[J].科學課，2004（11）：31-32.