培養學生創造力的“聚焦—設計—迭代—分享”教學模式探索

貴州省湄潭縣實驗小學 曾 恒

創造力是人的核心能力之一，是關系到個體融入社會解決具體事務、提高個人生活品質的關鍵能力，包含了人的“腦、口、手”的綜合發展能力。學生時代是發展和培養創造力的奠基時期，學校教育承載著至關重要、不可或缺的作用。學校教育中的科學教育是實現培養學生創造力的重要載體和途徑。在科學教育中培養學生創造力，是新時代教育發展和改革之需，是實現創新型人才成長的最優路徑。

為此，筆者在多年的科學教育教學實踐中，致力于培養學生創造力的實踐探索，充分發揮科學學科綜合性、基礎性的學科優勢和特點。在科學教學中按照“聚焦—設計—迭代—分享”教學模式組織項目式學習、STEM教學活動，對學生的創造力培養起到積極有效的作用。

一、培養學生創造力的“聚焦—設計—迭代—分享”教學模式的內涵

科學教育教學中實施培養學生創造力的“聚焦—設計—迭代—分享”教學模式分為短期類和中長期類。短期項目組織流程為聚焦（明確任務）—設計（制定方案）—迭代（動手操作）—分享（展示評價），這種模式常用于科學教學中的探究方案設計、驗證性科學實驗、對比實驗、科學模型建構等小項目教學，一般為一個課時的教學內容。中長期項目一般實施流程為聚焦（情境發現、提出問題、精選問題）—設計（頭腦風暴、提出假設、制定方案）—迭代（動手實踐、解決問題、優化成果）—分享（展示交流、評價改進、推廣應用），這類可用于大單元結構中的項目式教學，實施時間為一個周期。根據教學特殊性，有一個星期或者一個月、一個學期等不同時長的貫通性教育教學活動，多為科普考察探究，比如考察家鄉的自然水域、古建筑、房屋、橋梁，植物種植與觀察活動，天氣的觀測活動，月相的觀察，動物養殖與觀察等較長時間的項目活動。

這種立體式的教學模式，其兩種應用形式本質和內涵都是一樣的，但是運用在不同的教學情境中發揮的功能和效果各不相同，最終實現的目的都是培養學生的創造能力和激發創新思維。

二、科學教育短期“聚焦—設計—迭代—分享”教學模式實踐應用

以教科版科學教材為例，編排內容都是大單元結構。這對在科學教學中按照“聚焦—設計—迭代—分享”教學模式組織開展教學活動以培養學生的創造力提供了豐富資源。以四年級上冊《聲音》單元第一課“聽聽聲音”為例進行應用分析。

這一課中提供了大自然產生聲音的情境。在教學這一課時，教師除了按照課本中提供的大自然產生聲音的情境，還可以增加人類生產生活中產生聲音的情境、自然界中不同動物發出聲音的情境，將三種情境在課堂中呈現出來，引起學生的注意，讓學生通過觀察和聆聽的方式聚焦到聲音這個主題，激發出與聲音有關的生活經驗，產生認知沖突。學生在接收“對聽到的聲音進行分類并用自己的語言描述聲音的特點”任務后，通過一系列的思維加工處理，發現聲音有差別。學生能夠感受到有的聲音高、有的聲音低、有的聲音強、有的聲音弱、有的聲音悅耳、有的聲音刺耳，在這一過程中，學生的分辯能力、表達能力能夠得到訓練，創造力也能得到發展。為了進一步驗證學生所聽到的不同聲音與學生的描述是否一致，需要學生進一步通過實驗操作或者活動探究來進行比較區分，這就進入到需要設計一個科學的方案環節。在設計方案環節，學生利用教師提供或者自己準備的不同材料、器材、設備等，在組內、組外開展交流想法、選擇材料、組織語言、繪制簡圖等活動，形成自己或者團隊的探究方案。為驗證方案的可行性，學生就要進行動手操作，按照自己設計的方案發出不同的聲音，再與之前教師提供的情境中的聲音、學生在生活中積累的聲音進行自我分辨，并不斷試錯，形成正確的科學認知，認識到自然界、動物、人類生產生活中發出的各種聲音確實有高低強弱之分、有悅耳和刺耳之別。這一迭代過程對培養學生的動手操作能力、科學思維能力都能起到很好的作用。教師根據模式流程進行引導，讓學生說出自己參與探究過程中的認識和體會。學生通過組內交流總結，形成組內觀點，再進行組外展示，讓說者有條理表達，讓聽者學會抓住重點并發現其不足或者存在的問題，對存在的問題大膽補充、修正。這一環節有利于培養學生的語言表達交流能力、創新思維能力、團隊協作能力等。

這一單元教材中提供了大量真實的產生聲音的情境，教師在教學中要抓住學生身邊的材料，讓學生在學習活動中能夠聚焦到真實生活實例中，增加聚焦的精準度，使設計的探究方案可行，迭代過程更豐富、迭代結果更科學、分享內容更完整，整個學習過程中既增長了學生的科學知識、提升了科技素養，又能培養學生正確的團隊觀念。

三、科學教育中長期“聚焦—設計—迭代—分享”教學模式實踐應用

培養學生創造力的中長期“聚焦—設計—迭代—分享”教學模式，所應用的范圍不僅是現有科學學科的教學活動，還可以將課內教學活動延展到項目式課外科技活動中，為學生的創新思維給予更多發展的時空。

以教科版科學四年級下冊《植物的生長變化》這一單元為例進行分析，完成這一單元教學內容的時間跨度需要覆蓋整個學期。教學過程中，教師務必要實現“學生自己種植的植物生長變化與教學內容同步”，這樣學生在學習過程中才有觀察的真素材、真數據、真體驗，從而建構起系統認知，才能夠培養學生的持久興趣，實現學生探究結果的真實性。

在教學這一單元時，教材中建議以鳳仙花作為研究對象。教師在組織教學時，盡可能提供多種植物的種子，或者讓學生自己準備多種植物種子，這樣可以增加學生對更多植物種子及植物生長情況的關注和了解。在經過對不同植物種子結構的認識和生長變化的基本了解后，學生就能聚焦到為什么要選擇鳳仙花，或者選擇其他更適合研究的植物品種上，給學生更加自由選擇探究的機會和空間，從而增強學生探究的欲望。當選定了合適的植物作為自主探究的對象后，學生就能投入到設計探究方案環節中，如選擇什么樣的植物種子，用什么方法選擇成活率高的種子；怎樣進行播種，播種過程需要開展哪些具體操作，播種的土質怎樣選擇；播種后的澆水、除草、施肥等管理工作怎樣開展，應該做好哪些準備工作；設計什么樣的記錄冊更方便統計分析；在種子生根、發芽，植株生長、開花、結果過程中，怎樣驗證植物根、莖、葉、花等結構的功能作用，需要開展哪些探究實驗；等等。學生在進行這個方案設計的過程中，需要花費較長的時間。從教學實踐來看，這部分方案設計要全面、具體、有序，至少需要3～4課時的時間，學生需要充分討論、深入交流才能形成完整可行的探究方案。

因植物種子從發芽到生長到衰老，要經歷相當長的時間，需要培養學生嚴謹的科學精神和持久的科學態度。在這一過程中，學生會遇到很多困難和問題。比如，驗證植物的根是否有吸收水分的功能，植物的葉是否有蒸發水分的作用，植物的莖是否有運輸功能，等等。由于學生自行選擇的植物品種不同，植物生長的快慢也有差異，導致探究結果呈現的快慢、效果是否明顯也有差異。實踐研究中，學生有可能還需要從頭再來，重新設計分項探究方案，反復多次實驗驗證。在這一迭代過程中，學生經歷多次模型重構后，能夠收集到豐富的原始數據，有效促進了學生求真精神和創造力的發展，為后續的成果分享打好基礎。

學生踴躍參加分享，既能展示匯報前期探究形成的科學成果，又能在交流中發現自己存在的問題和不足，養成虛心聽取他人建議的品格，學他人之長，補自己之短，以此提高總結歸納能力、語言表達能力、溝通協調能力、創新創造能力，從而實現學生核心素養的全面提升。

四、科學教學中實施“聚焦—設計—迭代—分享”教學模式培養學生創造力的現實意義

隨著科學課程改革的不斷深化，科

學教育對培養學生的創造力承擔起重要的使命。作為一門綜合性的學科，教學素材全部來源于現實生活，與學生的生活息息相關，學習資源符合不同年段的學生認知水平。“聚焦—設計—迭代—分享”教學模式的各流程緊緊相扣，既獨立，又具連貫性和融合性，對培養學生嚴密的科學思維具有積極的作用。實施這一教學模式不僅能改變唯分數論的錯誤導向，更能將學生解決問題能力的獲得貫穿始終，給學生創造力的發展打下堅實的基礎。

當然，培養學生的創造力是一個持久性、綜合性的漫長過程，不可能在一門學科的教育中就能夠全部實現。在科學教育教學活動中實施“聚焦—設計—迭代—分享”教學模式培養學生的創造力，還需要不斷檢驗和完善。我們將在后續的教學中不斷總結和提升，以期服務于科學教師的教，服務于學生的學，助力科學教育教學的健康發展。