立足核心素養(yǎng)的單元起始課《時(shí)間在流逝》教學(xué)探思

◇黎作民（浙江：湖州市愛(ài)山小學(xué)教育集團(tuán)仁北校區(qū)）

2022年版《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出，科學(xué)課程設(shè)置13個(gè)學(xué)科核心概念，是所有學(xué)生在義務(wù)教育階段應(yīng)該掌握的科學(xué)課程的核心內(nèi)容。圍繞這一課程標(biāo)準(zhǔn)，提倡根據(jù)學(xué)生已有生活經(jīng)驗(yàn)、科學(xué)概念的內(nèi)在邏輯、學(xué)生的心理邏輯，把握學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容廣度和深度。本文以教科版五年級(jí)科學(xué)上冊(cè)教材《時(shí)間在流逝》一課為例，在設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)過(guò)程中，聚焦核心概念，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境；注重學(xué)生的主動(dòng)參與，培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力；發(fā)展學(xué)生的分析、推理的思維能力，滲透學(xué)以致用的思想，力求體現(xiàn)課標(biāo)理念下的素養(yǎng)導(dǎo)向的教學(xué)實(shí)踐。

一、立足單元起始課，把握教材邏輯線

單元起始課的功能和價(jià)值在于為本單元學(xué)習(xí)提供先行組織者，向?qū)W生交代單元主要學(xué)習(xí)內(nèi)容和介紹學(xué)習(xí)的方法，為本單元后續(xù)學(xué)習(xí)確定目標(biāo)、設(shè)計(jì)路線、明確方法、提供動(dòng)力。

《時(shí)間在流逝》這一課，是五年級(jí)上冊(cè)第三單元“計(jì)量時(shí)間”的起始課。這個(gè)單元呈現(xiàn)的是計(jì)時(shí)工具的發(fā)展。放眼全單元，單元設(shè)計(jì)安排從自然界中具有周期性運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的事物可以用來(lái)計(jì)時(shí)，到隨著科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展，感受人們制作的計(jì)時(shí)工具越來(lái)越精確。本節(jié)課作為單元起始課，是總領(lǐng)整個(gè)單元學(xué)習(xí)的第一課，教師上課時(shí)需要把握一定的廣度和深度，從而避免走入“泛泛而談”和“面面俱到”的誤區(qū)。時(shí)間有兩個(gè)特點(diǎn)：?jiǎn)蜗蚯靶?、均勻地流逝。測(cè)量時(shí)間工具則呈現(xiàn)隨著技術(shù)發(fā)展而改進(jìn)的特點(diǎn)。為了讓學(xué)生更加深刻地體驗(yàn)到時(shí)間屬性和工具的進(jìn)步，在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，可充分利用課前談話和課后拓展來(lái)增加學(xué)生的體驗(yàn)，從而體現(xiàn)單元起始課在設(shè)計(jì)中的“瞻前顧后”。（見(jiàn)下圖）

立足本課設(shè)計(jì)邏輯線

（一）課未始，趣已生：?jiǎn)卧鹗颊n的前瞻性

葉圣陶先生曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“文章的開(kāi)頭，猶如一幕戲劇開(kāi)幕的一剎那，情景選擇得恰當(dāng)，足以奠定全劇的情調(diào)，籠罩全幕的氣氛，使大家立刻把紛亂的雜念放下，專心致志看那下文的發(fā)展?！睂懳恼氯绱耍虒W(xué)亦是如此。

時(shí)間是物質(zhì)永恒運(yùn)動(dòng)、變化的持續(xù)性、順序性的表現(xiàn)，它永遠(yuǎn)向前流逝，時(shí)間的增量總是正數(shù)。五年級(jí)學(xué)生雖然每天和“時(shí)間”打交道，但是對(duì)這種看不見(jiàn)、摸不著的事物，要用準(zhǔn)確的語(yǔ)言進(jìn)行描述，存在一定的困難。為了讓學(xué)生對(duì)時(shí)間這個(gè)本質(zhì)屬性有直觀感受，我在上課前設(shè)計(jì)了兩個(gè)挑戰(zhàn)體驗(yàn)活動(dòng)，既能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又能做好鋪墊，不僅能起到課未始趣已生的效果，還能助力學(xué)生對(duì)本節(jié)課學(xué)科觀念的理解。

挑戰(zhàn)活動(dòng)1：不看手表，你能推測(cè)現(xiàn)在大約幾點(diǎn)鐘嗎？

挑戰(zhàn)活動(dòng)2：不看手表，能估測(cè)出一分鐘的時(shí)長(zhǎng)嗎？

體驗(yàn)活動(dòng)，大大增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)時(shí)間的感受。在推測(cè)幾點(diǎn)鐘時(shí)，大部分學(xué)生會(huì)根據(jù)上課時(shí)間作息表進(jìn)行推斷。在估量一分鐘時(shí)間間隔時(shí)候，有的學(xué)生利用勻速數(shù)數(shù)的方法來(lái)估測(cè)，也有學(xué)生有節(jié)奏地打拍子，還有的學(xué)生用數(shù)心跳、呼吸的方法。體驗(yàn)活動(dòng)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到這些能用來(lái)估量時(shí)間的行為，都是有規(guī)律變化的。通過(guò)課前連續(xù)對(duì)多個(gè)有規(guī)律運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象的觀察研究，指向?qū)W生建構(gòu)、發(fā)展事物是運(yùn)動(dòng)變化的，事物的運(yùn)動(dòng)變化有一定的規(guī)律。在活動(dòng)中鋪墊對(duì)“時(shí)刻”“時(shí)間間隔”這些概念的感知，拉近學(xué)生與其距離的同時(shí)，起到承上啟下的銜接作用。

（二）課已終，思未止：?jiǎn)卧鹗颊n的顧后性

單元起始課設(shè)計(jì)既要瞻前，更要顧后，也就是要擁有后續(xù)觀。如果說(shuō)，課前設(shè)置的體驗(yàn)活動(dòng)是激趣、埋伏筆，那一節(jié)課的拓展環(huán)節(jié)則是延伸、設(shè)懸念。

從本單元的結(jié)構(gòu)編排來(lái)看，是計(jì)量工具的發(fā)展史，古代人經(jīng)歷了以太陽(yáng)的計(jì)時(shí)工具到現(xiàn)代人的原子鐘，讓學(xué)生經(jīng)歷發(fā)展的歷史，理解計(jì)量工具的特點(diǎn)，體驗(yàn)計(jì)量工具逐漸精確的過(guò)程。在單元起始課的結(jié)束時(shí)間段，既不能將后續(xù)的上課內(nèi)容一一呈現(xiàn)，又希望通過(guò)本節(jié)課的拓展環(huán)節(jié)激發(fā)學(xué)生繼續(xù)往下自主探究，做到思考不停止。這就需要運(yùn)用“猶抱琵琶半遮面”策略，欲言又止，起到課已終思未止的效果。

我在本課結(jié)束前，給學(xué)生觀看了中國(guó)《計(jì)量工具發(fā)展史》視頻。視頻從計(jì)時(shí)工具的發(fā)展說(shuō)起，從太陽(yáng)—圭表—日晷—燃香鐘—蠟燭鐘—水鐘……當(dāng)視頻播放到水鐘的時(shí)候，我選擇將視頻戛然而止，在學(xué)生意猶未盡中結(jié)束本節(jié)課的學(xué)習(xí)，并留下新的任務(wù)：想要了解計(jì)時(shí)工具更多的發(fā)展史，可以預(yù)習(xí)本單元接下去的內(nèi)容或者查閱資料了解。以此激發(fā)學(xué)生后續(xù)研究的興趣。

二、抓教學(xué)核心問(wèn)題，創(chuàng)建驅(qū)動(dòng)任務(wù)鏈

核心問(wèn)題是能幫助學(xué)生建構(gòu)一節(jié)課重點(diǎn)概念的催化劑。本節(jié)課中“燃香鐘”的內(nèi)容是一個(gè)重要的探究活動(dòng)。該活動(dòng)旨在讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)在一定條件下燃香鐘能夠均勻燃燒的規(guī)律，繼而明白計(jì)量時(shí)間的原理?；谠摶顒?dòng)，本環(huán)節(jié)的教學(xué)核心問(wèn)題是“香條能計(jì)時(shí)嗎？”其他的活動(dòng)設(shè)計(jì)和討論均圍繞此問(wèn)題展開(kāi)。在設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)時(shí)，我通過(guò)創(chuàng)建驅(qū)動(dòng)問(wèn)題鏈，提供適當(dāng)?shù)哪_手架，留下挑戰(zhàn)性的問(wèn)題，讓學(xué)生自己去創(chuàng)造性地解決（見(jiàn)下表）。

我們常說(shuō)，用教材教，而不是教教材。書本上設(shè)計(jì)的觀察活動(dòng)是將香條分段，觀察每一段的燃燒時(shí)間，從而發(fā)現(xiàn)在一定條件下，香條大致均勻燃燒的規(guī)律。筆者在設(shè)計(jì)本課時(shí)，采用了任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式，從以下五個(gè)方面逐層推進(jìn)，破解難點(diǎn)。

（一）情境聚焦

利用學(xué)生喜聞樂(lè)見(jiàn)的視頻故事情節(jié)，引出“一炷香的時(shí)間”，讓學(xué)生針對(duì)情境提出問(wèn)題。學(xué)生自主提出：香條真的能用來(lái)計(jì)時(shí)嗎？一炷香的時(shí)間是多久？香為什么能用來(lái)計(jì)量時(shí)間？怎樣測(cè)量一炷香的燃燒時(shí)間？

（二）問(wèn)題驅(qū)動(dòng)

（手拿一支香，詢問(wèn)學(xué)生）預(yù)測(cè)我手里這支香條能燃燒多少時(shí)間？

大任務(wù)驅(qū)動(dòng)：怎樣在短時(shí)間內(nèi)測(cè)量這支香的燃燒時(shí)間？

小任務(wù)遞進(jìn)：香條能否均勻燃燒？設(shè)計(jì)方法證明均勻燃燒的量化數(shù)據(jù)，即香條均勻分段，測(cè)量其中的2～3段，記錄時(shí)間，再采用數(shù)學(xué)方法去估測(cè)一支完整的香條燃燒時(shí)間。

微任務(wù)佐證：當(dāng)學(xué)生說(shuō)點(diǎn)燃香，用時(shí)鐘記錄時(shí)間的簡(jiǎn)易方法時(shí)，教師可以順勢(shì)點(diǎn)燃香，但由于耗時(shí)長(zhǎng)，再提出短時(shí)間測(cè)量的新問(wèn)題，從而導(dǎo)入下一個(gè)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)探究。

（三）數(shù)據(jù)收集

學(xué)生通常會(huì)采用等段長(zhǎng)度記錄每段用時(shí)乘以段數(shù)來(lái)計(jì)量一支香燃燒的時(shí)間，或者采用等時(shí)燃燒的長(zhǎng)度乘以段數(shù)的方法來(lái)計(jì)量總用時(shí)。開(kāi)放式的方法鼓勵(lì)學(xué)生均可以嘗試。

（四）交流研討

研討環(huán)節(jié)是一節(jié)課重要的一環(huán)，教師問(wèn)題的指向性直接影響學(xué)生思維的發(fā)展。通常研討時(shí)，提問(wèn)需要有層次和指向性，實(shí)現(xiàn)歸納演繹的進(jìn)程。從普遍數(shù)據(jù)到特殊數(shù)據(jù)、從思維低水平向高水平進(jìn)階邁進(jìn)。

問(wèn)題一、香條燃燒的特點(diǎn)是怎樣的？

數(shù)據(jù)佐證。采用不同方法的小組進(jìn)行匯報(bào)展示，達(dá)成共識(shí)：香條大多數(shù)時(shí)間能均勻燃燒。

問(wèn)題二、歸納特殊數(shù)據(jù)：為什么有的小組數(shù)據(jù)差異比較大？例如，第一段燃燒的時(shí)間和后面兩段燃燒時(shí)間不同？

拿出一組特殊數(shù)據(jù)，拋出問(wèn)題產(chǎn)生思維沖突。學(xué)生猜測(cè)研討：有可能是遇到風(fēng)，加速了燃燒，也有可能點(diǎn)燃的時(shí)候，燒了一半才開(kāi)始計(jì)時(shí)。這樣的問(wèn)題指向?qū)W生對(duì)香條燃燒外界條件的思考和燃燒“0”刻度起點(diǎn)選擇確立的思考。充分挖掘特殊數(shù)據(jù)和錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，促進(jìn)學(xué)生歸納演繹思維能力進(jìn)一步發(fā)展和提升。

（五）解釋歸納

學(xué)生的數(shù)據(jù)證明，香條在一定的條件下，能均勻燃燒，可粗略計(jì)量時(shí)間。這時(shí)可以出示教師在活動(dòng)開(kāi)始時(shí)點(diǎn)燃的香條，燃燒的長(zhǎng)度和燃燒的時(shí)間，佐證學(xué)生的推測(cè)是否準(zhǔn)確。拓展環(huán)節(jié)拋出蠟燭的燃燒是否也能記錄時(shí)間，對(duì)比蠟燭的燃燒和香條燃燒計(jì)量時(shí)間，從而歸納出異同點(diǎn)：在燃燒時(shí)間上有差異，蠟燭時(shí)間更長(zhǎng)；相同點(diǎn)是，都有受外界干擾大、時(shí)間計(jì)量不夠精準(zhǔn)等特征。

采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式。以香條為研究對(duì)象，以“怎么在短時(shí)間測(cè)量一炷香的燃燒時(shí)間”為任務(wù)驅(qū)動(dòng)，較好地發(fā)揮了學(xué)生研究的主動(dòng)性，學(xué)生針對(duì)研究的問(wèn)題提出創(chuàng)造性的解決方法。在本環(huán)節(jié)教學(xué)中，教師需要把握活動(dòng)之間的邏輯關(guān)系，讓學(xué)生明確香條的燃燒速度大致差不多，所以可以用來(lái)粗略地計(jì)量時(shí)間。也就是在研究是不是均勻的基礎(chǔ)上，再來(lái)研究如何計(jì)時(shí)，確保活動(dòng)設(shè)計(jì)的邏輯正確。

三、挖掘工具科學(xué)史，釋放教材生命力

科學(xué)史中含有豐富的人文教育資源，依托科學(xué)史開(kāi)展人文精神教育，培養(yǎng)學(xué)生正確的道德規(guī)范，樹(shù)立科學(xué)的價(jià)值觀、人生觀。2022年版《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》針對(duì)五六年級(jí)學(xué)生提出的核心概念是：技術(shù)、工程與社會(huì)。分別對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容是：技術(shù)與工程創(chuàng)造了人造物，技術(shù)的核心是發(fā)明，工程的核心是建造；技術(shù)與工程改變了人們的生產(chǎn)和生活；科學(xué)、技術(shù)、工程相互影響與促進(jìn)。

本單元指向計(jì)時(shí)工具越來(lái)越準(zhǔn)確，在教學(xué)設(shè)計(jì)中，充分挖掘與工具發(fā)展相關(guān)的科學(xué)史，讓學(xué)生理解技術(shù)與工程改變了人們的生活，不僅可以豐盈科學(xué)課堂，釋放教材生命力，更能凸顯素養(yǎng)導(dǎo)向的教材育人價(jià)值。在教學(xué)設(shè)計(jì)中，可從兩個(gè)層面開(kāi)展科學(xué)史的滲透。

（一）助學(xué)單：融入文本閱讀，探尋課內(nèi)新知

新課聚焦環(huán)節(jié)，教師組織學(xué)生研討古時(shí)候人們的計(jì)時(shí)方法，圍繞書本上的太陽(yáng)和日晷展開(kāi)討論。在匯報(bào)交流期間，教師輔以助學(xué)單的形式，下發(fā)較為詳細(xì)的關(guān)于古代日晷、圭表等計(jì)時(shí)工具的閱讀材料，輔助學(xué)生進(jìn)行新舊知識(shí)關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)。期望通過(guò)閱讀，引起學(xué)生原有觀念的擴(kuò)展、深化，使學(xué)生的知識(shí)組織有序，邏輯層次清晰，應(yīng)用更靈活和熟練。文本閱讀的優(yōu)勢(shì)在于，學(xué)生自行閱讀期間，發(fā)現(xiàn)文本中暗藏的計(jì)時(shí)原理。例如，文本中加粗的黑色字體“有規(guī)律”或是“測(cè)量日影長(zhǎng)度”等字眼，都在傳達(dá)給學(xué)生信息：有規(guī)律變化的物體是可以用來(lái)被計(jì)量時(shí)間的；日晷、圭表這樣的計(jì)時(shí)工具，是借助太陽(yáng)有規(guī)律地東升西落而發(fā)明出來(lái)的工具。

（二）微視頻：借助動(dòng)畫呈現(xiàn)，延伸課外探究

5～6年級(jí)學(xué)生核心素養(yǎng)特征體現(xiàn)在：知道自然規(guī)律是可以被認(rèn)識(shí)的，能利用所學(xué)知識(shí)解決簡(jiǎn)單的科學(xué)問(wèn)題。依照這一特征，我設(shè)計(jì)了《工具發(fā)展史》的微課視頻。通過(guò)呈現(xiàn)古往今來(lái)計(jì)量時(shí)間工具的發(fā)展進(jìn)程，讓學(xué)生感受到古代勞動(dòng)人民從自然界中去找尋規(guī)律，繼而發(fā)明各類計(jì)量時(shí)間工具的智慧。通過(guò)視頻的介紹，激發(fā)學(xué)生對(duì)本單元時(shí)間計(jì)量工具的研究興趣，從而延伸到課外繼續(xù)探究。

課程標(biāo)準(zhǔn)的修訂強(qiáng)化和凸顯了人的因素，將課程目標(biāo)指向核心素養(yǎng)，推動(dòng)基礎(chǔ)教育課程由學(xué)科立場(chǎng)向教育立場(chǎng)（學(xué)生發(fā)展）轉(zhuǎn)型，這是課程觀的根本變革。教學(xué)設(shè)計(jì)中，要充分考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)分析、比較、抽象、概括等方法，抓住簡(jiǎn)單事物的本質(zhì)特征，建構(gòu)計(jì)量時(shí)間的工具模型，從而解釋現(xiàn)象。教學(xué)中以問(wèn)題驅(qū)動(dòng)統(tǒng)攬教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)活動(dòng)，幫助學(xué)生掌握科學(xué)知識(shí)，形成初步科學(xué)觀念，掌握基本思維方法，促進(jìn)核心素養(yǎng)提升。