揚“創(chuàng)新模式”之風(fēng)帆，至科學(xué)高效實驗教學(xué)之彼岸

周凱

【摘 要】“五步走”是一項兼具理論性與實踐性，且與科學(xué)課堂高度適配的高效教學(xué)模式，其在常規(guī)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上將觀察實驗、對比實驗、模擬實驗三種形式同時涵蓋在內(nèi)。較之傳統(tǒng)教學(xué)開展形式而言，“五步走”教學(xué)模式與現(xiàn)行教材內(nèi)容之間的契合度更高，同時更加符合當(dāng)前學(xué)生群體的基礎(chǔ)認(rèn)知現(xiàn)狀與規(guī)律。

【關(guān)鍵詞】五步走 科學(xué) 實驗教學(xué)

與傳統(tǒng)教學(xué)模式不同，“五步走”教學(xué)模式下的科學(xué)課堂被細(xì)劃為以下五個主要構(gòu)成模塊：①對班內(nèi)學(xué)生群體進行科學(xué)分組，并明確小組及個人的學(xué)習(xí)任務(wù);②根據(jù)既定教材內(nèi)容提出對應(yīng)學(xué)習(xí)問題，并引導(dǎo)學(xué)生完成對實驗材料的初步選擇;③以小組為單位就既定內(nèi)容與學(xué)習(xí)問題展開交流與討論，并在教師的指導(dǎo)下共同完成對實驗方案的最終設(shè)計;④以實驗方案為藍本，通過小組合作探究完成既定學(xué)習(xí)任務(wù)，并對已取得的學(xué)習(xí)成果進行公開展示;⑤教師對學(xué)生群體學(xué)習(xí)過程及成果進行歸納、總結(jié)與評價，學(xué)生對自身在學(xué)習(xí)過程中的具體表現(xiàn)與學(xué)習(xí)收獲進行總結(jié)與反思。

一、“五步走”模式背景下的科學(xué)實驗設(shè)計與實踐應(yīng)用流程

（一）科學(xué)分組，分配學(xué)習(xí)任務(wù)

對班內(nèi)學(xué)生群體進行科學(xué)分組，并明確小組及個人的學(xué)習(xí)任務(wù)。在“五步走”教學(xué)模式背景下，對學(xué)生群體進行小組劃分應(yīng)遵循組間同質(zhì)（即各學(xué)習(xí)小組均將班內(nèi)相同層次水平的學(xué)生包含在內(nèi)，并確保各學(xué)習(xí)小組之間的綜合學(xué)習(xí)能力與水平無明顯差異）、組內(nèi)異質(zhì)（即確保每個學(xué)習(xí)小組均將班內(nèi)不同層次水平的學(xué)生涵蓋在內(nèi)，從而為后期小組成員之間的合作學(xué)習(xí)夯實基礎(chǔ)）的基本原則。

（二）設(shè)置學(xué)習(xí)問題，確定實驗材料

根據(jù)既定教材內(nèi)容提出對應(yīng)學(xué)習(xí)問題，并引導(dǎo)學(xué)生完成對實驗材料的初步選擇。在實驗方案設(shè)計環(huán)節(jié)，教師應(yīng)根據(jù)既定實驗內(nèi)容與當(dāng)前學(xué)生群體的實際認(rèn)知現(xiàn)狀，提出若干需要在實驗過程中加以驗證的學(xué)習(xí)問題。通常情況下，基層學(xué)校對科學(xué)實驗材料的配備情況各不相同，若出現(xiàn)實驗材料配備不足的情況，教師可引導(dǎo)學(xué)生群體對實驗內(nèi)容進行客觀分析之后，選擇以其他形式的材料對既定實驗材料進行合理替換，這種操作不僅能夠在一定程度上彌補基層學(xué)校實驗材料配備不足的實際情況，還能深化學(xué)生群體對既定科學(xué)實驗的理解與認(rèn)知程度。

（三）合作討論，明確實驗方案

以小組為單位就既定內(nèi)容與學(xué)習(xí)問題展開交流與討論，并在教師的指導(dǎo)下共同完成對實驗方案的最終設(shè)計。在合作討論環(huán)節(jié)，學(xué)生群體應(yīng)根據(jù)教師給出的具體學(xué)習(xí)問題展開小組討論，并結(jié)合教材內(nèi)容就相關(guān)問題提出合理的實驗假設(shè)，在小組成員的相互配合之下，就相關(guān)實驗假設(shè)進行逐一驗證之后，確定最終的實驗方案。

相比傳統(tǒng)教學(xué)模式之下，教師直接給出實驗方案，繼而組織學(xué)生群體按照既定實驗方案中的細(xì)節(jié)與流程設(shè)計，按部就班地進行科學(xué)實驗操作而言，通過學(xué)習(xí)小組合作討論得出最終實驗方案這一形式，則能更為有效地激發(fā)學(xué)生群體對實驗教學(xué)活動的參與意愿，又可在無形之中深化學(xué)生群體就相關(guān)實驗內(nèi)容的認(rèn)知與理解程度。

（四）合作學(xué)習(xí)，展示學(xué)習(xí)成果

以實驗方案為藍本，通過小組合作探究完成既定學(xué)習(xí)任務(wù)，并對已取得的學(xué)習(xí)成果進行公開展示。學(xué)生群體在“五步走”教學(xué)模式背景下，參與實驗教學(xué)全過程，在參與的過程中，學(xué)生群體會與同一學(xué)習(xí)小組成員共同經(jīng)歷針對既定內(nèi)容的實驗方案設(shè)計、對實驗內(nèi)容的動手操作、對實驗全程的客觀記錄、對實驗數(shù)據(jù)的仔細(xì)匯總與整理，并得出最終的實驗結(jié)論。在得出最終實驗結(jié)論之后，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生全程參與實驗，并將最終得到的實驗成果進行大膽展示。

（五）實驗總結(jié)，評價反思

教師對學(xué)生群體學(xué)習(xí)過程及最終所得實驗成果進行歸納、總結(jié)與評價，學(xué)生對自身在學(xué)習(xí)過程中的具體表現(xiàn)與最終學(xué)習(xí)收獲進行總結(jié)與反思。在實驗操作環(huán)節(jié)結(jié)束之后，教師應(yīng)對學(xué)生群體在實驗全程中的具體表現(xiàn)（學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)成果）進行總結(jié)與點評，并針對學(xué)生群體在實驗參與過程中存在的實際問題進行及時的糾正與指導(dǎo)。

二、“五步走”模式背景下的科學(xué)實驗案例枚舉

立足“五步走”實驗教學(xué)模式，筆者選擇對蘇教版科學(xué)五年級上冊《光是怎樣傳播的》一課進行如下設(shè)計：

（一）對教材內(nèi)容及學(xué)生相關(guān)學(xué)情的分析

1.學(xué)生學(xué)情

在正式開始本課時內(nèi)容的學(xué)習(xí)之前，筆者對本校五年級學(xué)生群體的具體學(xué)情已經(jīng)有了客觀、清晰的認(rèn)知。 學(xué)生通過之前的科學(xué)學(xué)習(xí)，已經(jīng)對光與影的基本關(guān)系有了一定程度上的具象認(rèn)識，在此基礎(chǔ)上通過科學(xué)的教學(xué)實驗方案設(shè)計，不僅可以有效降低學(xué)生群體對新知識的學(xué)習(xí)與掌握難度，還可使之前所學(xué)光與影的相關(guān)知識得以有效鞏固。

2.教材分析

本課時將“光是如何照到物體上的”以及“驗證光的傳播路線”兩個模塊涵蓋在內(nèi)，其中第二項內(nèi)容是本課時的教學(xué)重點與難點。基于對教材內(nèi)容的客觀了解，筆者初步厘清了如何在立足“五步走”模式的基礎(chǔ)上，設(shè)計相關(guān)實驗方案。在之后的實驗方案中，應(yīng)在實踐探究環(huán)節(jié)突出重點，引導(dǎo)學(xué)生通過參與實驗與動手操作，實現(xiàn)對既定知識點的理解與掌握。

（二）明確實驗開展目的

（1）通過在教學(xué)過程當(dāng)中引入已有生活經(jīng)驗，強化學(xué)生群體對光影關(guān)系以及光的直線傳播知識的具象化認(rèn)識，并引導(dǎo)學(xué)生群體通過簡單易行的光影小實驗對以上知識點進行初步驗證。

（2）通過初步的學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生對光的傳播路徑做出基本的推斷，并鼓勵學(xué)生充分發(fā)揮自身想象力，設(shè)計出能夠驗證這一結(jié)論的具體實驗方案，并通過實驗的全程參與與動手實操，對已知結(jié)論進行進一步的論證。

（3）在實驗過程結(jié)束之后，教師可通過實驗過程與結(jié)果引導(dǎo)學(xué)生對相關(guān)知識點進行客觀、全面的分析與推理。

（三）實驗組織與開展過程

1.科學(xué)分組并完成對小組成員的任務(wù)分配

遵循組間同質(zhì)、組內(nèi)異質(zhì)的分組原則，對當(dāng)前所面對的學(xué)生群體進行科學(xué)分組。

2.提出探究問題并選定實驗材料

教師在該環(huán)節(jié)是這樣與學(xué)生交流的：

師：老師今天出門前在家里發(fā)現(xiàn)了一個可以在暗夜里給我們帶來光明的好東西，同學(xué)們來猜一猜是什么。

生：蠟燭、手電筒、節(jié)能燈……

師：同學(xué)們說的都沒錯，可今天老師只帶了手電筒。現(xiàn)在老師就想用帶來的這個手電筒照亮一些物品，同學(xué)們覺得我應(yīng)該怎么做呢？

……

師（用手電照了幾個物體之后）：老師試了一下，果然像同學(xué)們說的那樣。同學(xué)們有沒有由此發(fā)現(xiàn)光傳播的規(guī)律呢？

生：手電筒發(fā)出的光看起來是由一道道直直的光線組成的，那是不是說明光是沿著直線傳播的呢？

師：讓我們一起通過實驗來驗證你們的判斷吧。

3.合作討論，明確實驗方案

教師引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位展開交流與討論，設(shè)計出最終的實驗方案。

師：剛剛，同學(xué)們根據(jù)生活常識得出了“光是沿著直線傳播的”結(jié)論，那么同學(xué)們能不能在小組討論結(jié)束之后，設(shè)計一個可以驗證該結(jié)論的實驗方案呢？

生：老師，我有兩根吸管，一根是直的，一根是彎的，用手電筒從吸管的一頭照向另一頭，照入直吸管中的光可以從另一端透出，而照入彎吸管的光，則沒辦法從另一端透出，那是不是就能說明光是沿直線傳播的呢？

師：同學(xué)們說的很有道理，不如我們再多設(shè)計幾個實驗來驗證一下這個結(jié)論吧。……

之后將課堂時間交給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位利用手上的實驗材料設(shè)計實驗方案，并將實驗方案應(yīng)用于實踐。

4.合作學(xué)習(xí)，展示學(xué)習(xí)成果

各小組學(xué)生根據(jù)本組成員討論所得實驗方案進行實操，并由專人記錄實驗過程與相關(guān)數(shù)據(jù)。在各小組完成實驗操作之后，教師要求其依次走上講臺，在全班同學(xué)面前展示實驗操作。此舉不僅能使教師及時發(fā)現(xiàn)各小組學(xué)生在實驗方案設(shè)計與實踐方面存在的問題，還能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

5.實驗總結(jié)，評價反思

在實驗成果展示結(jié)束之后，要求每個小組派一名代表上臺對本小組在實驗方案設(shè)計、實踐中遇到的問題，小組成員就相關(guān)問題共同討論后給出的解決辦法以及得出的具體結(jié)論進行詳細(xì)闡述。

相較于傳統(tǒng)形式而言，“五步走”這一實驗教學(xué)模式在實踐應(yīng)用過程中，更加注重學(xué)生的“參與度”。通過該模式的應(yīng)用不僅能實現(xiàn)既定的學(xué)科教學(xué)目標(biāo)，還能使學(xué)生的團隊合作、溝通交流、自主創(chuàng)新等綜合能力得到不同程度的提升。