開展單元主題教學 建構科學高品質課堂

莊緒梅 （江蘇省徐州市賈汪區實驗小學教育集團夏橋校區）

單元主題教學，顧名思義就是以單元為基本單位構建學習主題，讓學生沿著這一主題進行知識探索，從而幫助學生在科學知識學習的過程中明晰核心內容，教師對核心內容的探索和梳理方法進行精準指導，促進學生的科學學習效率提高。

一、基于具體內容，精準施策

（一）關聯法，梳理邏輯關系

進行單元主題教學首先要基于具體的單元內容設置主題，這樣才能夠精準施策。教師首先可以采用關聯法，讓學生通過對主題下相關問題的思考，將科學知識關聯到自己熟悉的事物上，從而利用其中存在的邏輯關系梳理出科學知識的原理，有效促進學生自身科學知識的進步和提升。

在“我們面臨的環境問題”這一課中，學生要學習到與環境問題相關的科學知識，此時教師就可以利用關聯法，將環境問題和日常生活中的現象關聯起來，讓學生懂得人類的生產和生活是如何對環境造成影響。教師首先詢問學生：“大家認為我們生活中都存在著哪些環境問題呢？”學生此時根據自己的生活經驗和日常學習中積累的知識想到早晨往往會看到霧霾，自己居住的生活區也時常有垃圾被丟棄在路邊造成污染，在冬季還會出現大風刮起的沙塵等問題。教師接著詢問學生：“大家都知道這些問題是如何產生的嗎？它們都和我們生活中的哪些現象存在關聯？”學生根據生活經驗，會想到垃圾污染的問題，是由于人們在生活中亂丟垃圾導致，而對于沙塵暴和霧霾，學生則不知道要將其關聯到生活中的何種事物上去。教師此時提示學生：“霧霾和我們生活中什么事物比較相似呢？哪些白色物體也是散布在空中的？”學生此時就會想到水汽和煙霧，由此想到了工廠里每日排放煙霧的煙囪，從而將霧霾與化工產業、能源產業排放關聯起來。教師看到學生關聯到相關的事物上，就可以進一步為學生講解：“化學產業、能源產業、汽車尾氣中排放的塵埃、煙粒以及其他顆粒物，在空氣中濃度超標后，和空氣中的小水蒸氣融合在一起形成了霧霾，所以，我們要倡導綠色出行減輕排放?！苯又處熢贋閷W生講解沙塵暴等污染物的特點，讓學生實現整體邏輯關系的緊密關聯。

通過生活事物和科學知識相關聯，不僅讓學生了解到知識的原理，也讓學生通過科學的窗口審視生活中的各種現象，從而鍛煉學生的邏輯關聯能力，有效實現了高品質化學課堂的構建。

（二）導圖法，形成知識體系

根據具體的單元內容構建教學主題，教師還可以采用導圖法展開梳理。如果說關聯法注重于知識之間的邏輯關系，那么導圖法就專注于知識體系的完整。教師讓學生通過思維導圖的梳理，明確主題下都具有哪些知識點，從而形成完整的知識框架和結構，幫助學生完成單元主題的高效學習。

在“水的蒸發和凝結”這一課中，學生要學習到與水的物態變化相關的科學知識，此時教師就可以利用思維導圖讓學生形成知識體系，針對水的物態變化展開充分探究。教師啟發學生：“我們上一節課中學習到，水在標準大氣壓下會在100℃時沸騰，形態由液態轉變為氣態，變為水蒸氣的形式存在。但是我們在生活中常常會注意到，即使沒有沸騰現象的出現，也會存在水不斷減少，由液態水變為了水蒸氣的現象，這是為什么呢？”當學生對這類問題產生探究興趣后，就會開始思考，想到除了沸騰之外還存在著其他的液態水變為氣態水蒸氣的條件。此時教師就可以為學生解答：“水的蒸發也是形成水蒸氣的一個條件，這和溫度、空氣流動速度都存在著相互關聯的關系，大家能用思維導圖列出它們的相關條件嗎？”學生此時就會開始用思維導圖，先寫出液態水這一核心概念，接著用箭頭引出兩條分支，其中一支指向沸騰的概念，標注出標準大氣壓下100℃的條件，另一個分支指向的是蒸發，并在蒸發后面另外引出兩個分支，其中一個指出影響因素為溫度，另一個指出其影響因素為空氣流動的速度。接著教師為學生介紹水蒸氣是如何變為液態水的，讓學生再在思維導圖中畫出一個反向分支，表示由水蒸氣變為液態水的過程，并為學生講解其中的原理：“我們大家都知道液態水變為水蒸氣靠的主要是溫度升高，那么大家反過來想一想，水蒸氣變回為液態水需要怎樣的過程呢？”學生此時就會想到如果溫度降低，水蒸氣就會變成液態水，這樣就實現了整節內容知識脈絡的形成。

導圖法利用思維導圖這種主干加分支的形式，幫助學生將整節知識脈絡梳理出來，有效促進學生的科學知識學習，讓學生能夠以一個更加全面的視角去看待主題內容，從而有效促進高品質課堂的構建。

二、組織動手操作，深度探究

（一）自制教具，發現隱性規律

開展主題教學，以動手操作的方式讓學生實現知識的親身探究也是一種重要的實現途徑。教師可以讓學生自制教學工具，科學原理蘊含在制作教學工具的過程中，而當教學工具制作完畢，學生也完成了對科學知識的學習，有效促進了知識學習效率的提升。

在“設計和制作生態瓶”這一課中，學生要學習到與生態系統的簡單循環相關的科學知識，此時教師就可以為學生準備材料，讓學生自制實驗教具，學生在使用自制教具中發現隱性的規律，從而促進學生深度探究。教師首先為學生準備相關的實驗器具，每組配備一個等大的飲料瓶，一小堆沙子、金魚草等水生植物、小魚、小蝦米、小泥鰍等若干，并從自然環境的湖泊、河流中取回適量的水。接著教師讓學生開始自制教具：“我們現在要自主制作一個生態瓶，首先大家將我們的飲料瓶剪開至中部，接著在瓶底裝入一層沙子，并灌入大半瓶自然水?！睂W生此時會按照教師指導進行操作。教師此時詢問學生：“我們水底的沙子為生態瓶提供了什么必要的條件？”此時，學生會想到泥沙中含有大量的細菌，為生態瓶提供了微生物。教師為學生補充：“除了提供生態環境必需的微生物外，還為我們準備的小泥鰍、水草提供必要的生長環境?！睂W生此時就明白泥沙這類土壤在生態系統中的重要作用。接著教師指導學生將水草栽入水底的泥沙中，學生使用鑷子小心的將水草栽入泥沙中，教師此時繼續詢問：“水草在生態瓶這一小型生態系統中又發揮了什么作用？”學生此時就會開始思考，想到水草本身是植物，可以為生態系統提供氧氣。教師繼續為學生補充：“水草除了可以提供氧氣，其本身也可以吸附水中的微生物，起到凈化的作用，可以說水草和微生物共同維護了這一生態系統的穩定?！边@樣學生就能夠通過自制教具的過程，從對生態瓶各個組成部分的分析中實現隱性規律的發掘。

在自制教具的過程中，學生能夠發現教學工具的原理，這種原理往往是直接關聯到所學主題知識本身的，因此學生在制作教學工具的過程中，教師在旁加以指點就可以促使學生參透科學知識的奧妙。

（二）設計實驗，發展創新思維

除了自制教具外，讓學生進行科學實驗的設計也是實現動手操作的有效方法，其基本原理和自制教具相似，學生在設計實驗的過程中，可以自覺運用本主題下的科學知識，并且能夠在基本理解的基礎上，實現創新思維的發展，進而實現學習效率的提升。

在“比較種子發芽實驗”這一課中，學生要學習到與探析種子發芽條件相關的科學知識，此時教師就可以讓學生自主設計實驗，發展創新思維。教師在開始實驗前首先詢問學生：“大家都知道種子的發芽需要一定條件，那么具體是什么條件呢？大家結合自己的經驗來談一談。”學生會想到種子的發芽需要水分、土壤的影響，教師此時再為學生展開補充：“種子發芽的條件其實是比較苛刻的，不僅需要我們澆水，用泥土栽培，還需要流暢的空氣、適宜的溫度、充足的陽光。”教師在學生了解種子發芽所需的全部條件后，對學生提出設計實驗的問題：“我們如果想驗證某一條件，例如陽光是種子發芽所必需的條件，應當如何設計呢？”教師引導學生采用對比實驗的方法控制實驗變量。首先，準備土壤、空氣、溫度、陽光、水分都適宜的環境放入種子。其次，需要驗證哪種條件是種子發芽的必需條件，此組作為實驗組。例如：驗證有無光照對種子發芽的影響。實驗組只改變光照一個條件，其他條件不變。這樣，學生需要比較多少組就設置多少個實驗組，通過一對一分別和對照組比較，就可以有效對比出每一種實驗條件是否為種子發芽必需的條件。教師通過引導學生展開思考，學生設計的方案有效采用了對比實驗的基本原理，并且在其基本內容上進行了創新，有效培養了學生的創新思維。

設計實驗不能僅僅依靠學生的思考，教師應當在實驗的正確性、嚴謹性、安全性上進行把控，讓學生在可控的范圍內實現對本單元的有效學習。

三、滲透模型思想，深化素養

（一）生活模型，學以致用

依據教學主題構建模型是開展主題教學的最有效途徑之一，教師首先采用生活模型的方式，讓學生以生活視角思考科學知識，從而實現知識的學以致用，通過生活模型的建立，可以深化學生的學習素養。

在“食物鏈和食物網”一課教學中，學生要學習到與食物鏈相關的科學知識，此時教師可以讓學生根據生活知識在腦海中建立食物鏈的生活模型，讓學生通過對生活經驗的思考實現科學知識的學以致用。教師首先為學生進行講解：“我們生活中的動物、植物存在生物學上的特殊稱謂，我們可以簡單地分為生產者和消費者。生產者就是指在食物鏈中能自己制造食物的生物，例如，我們生活中的植物一般是生產者，它們可以憑借陽光生產自己生長所必需的養分；而像我們人類這樣的哺乳動物大多被稱作消費者，我們直接或者間接消費生產者所制造的食物，例如人食用野菜，動物食用野外的植物等這樣的行為，都是消費者的行為?！痹趯W生理解到生產者和消費者的概念后，教師繼續講解：“食物鏈的構成一般都是從生產者起，中間經歷多個消費者，存在捕食和被捕食的關系，一層層地關聯下來。例如，老鼠吃糧食、蛇吃老鼠這樣的關系。那么大家可以說出在我們的生活中存在哪些食物鏈嗎？簡單的或者復雜的都可以?！睂W生此時就會開始思考，尋找生活中的食物鏈，有的學生想到生活中我們食用的豬肉、牛肉、羊肉，這些動物都是吃草類、谷物類植物長大的。因此，草類、谷物類→牛、羊、豬→人類，這是一條普遍的食物鏈。教師繼續詢問：“如果最終的消費者不是人類，而是其他自然中的動物呢，大家是否知曉其中存在的食物鏈？”學生會想到，樹葉→長頸鹿→豺狗→獅子等食物鏈。這是學生根據生活模型推斷出的食物鏈，這樣就實現了生活模型的學以致用。

生活模型是在關聯生活現象之后所開展的教學環節，和前面所述的關聯法有異曲同工之妙。生活模型真正將生活和科學知識的關聯打通，構建了形象的思維模型，可以說是一種更加深化的教學方式。

（二）認知模型，融會貫通

認知模型是基于學生的認知，在學生頭腦中建立的因果邏輯關系網，其督促學生不斷刨根問底，根據問題不斷挖掘知識的前因后果，最終實現整個知識概念的貫通，從而對科學知識實現融會貫通，有效促進學生的科學知識學習，最終實現建構高品質課堂的目的。

在“船的歷史”這一課中，學生要學習到與船的發展歷史相關的知識。對于歷史類知識的學習是幫助學生建立認知模型的最佳選擇，此時教師就可利用對船的歷史挖掘，讓學生構建因果認知模型。教師首先詢問學生：“很多學生坐過船，也知道船的用途，但是大家知道船是如何發展的嗎？”學生此時就會開始感到好奇，教師此時開始提問：“關于船有幾個問題：為什么會出現船？它解決了人類哪種需求？船的發展有多少過程，每個過程取得了哪些突破，又為什么會取得這樣的突破？目前船的技術有了哪些突破？”教師接著補充道，“對于任何科學事物的歷史類探究，我們都要基于這樣的原因——結果認知模型，只有知道了原因才能明白結果的意義，而只有關聯起結果，才能明白發展的基本脈絡。”學生就會通過這樣的認知模型閱讀教師準備的船的歷史材料，梳理出船的形成是由于川流的阻隔影響了人類的活動，對人類的生存造成影響，于是人們開始有意識地尋找各種渡過河流、海洋的工具。最后發現木頭可以漂浮在水面上，于是人們將一捆樹枝、樹干綁在一起，制作成最原始的船舶。竹筏、木筏是最早期的成型船舶，是系統將竹子、木頭平鋪于地面捆綁而成。隨后，由于木制品制造技術的進步，逐漸出現了獨木舟、木船……

通過這樣一系列的梳理，學生就將船舶的歷史進行了深刻的融會貫通，這種因果關系認知模型的建構，有效培養了學生的思維創新能力，促進了學生的科學知識學習。

開展單元主題教學的方法和途徑是多樣的，教師應當在教學中依據現實情況選取不同的教學方法進而構建科學高品質課堂。