優化記錄單的設計

〔摘 要〕 科學記錄單是培養學生觀察和記錄能力的重要“腳手架”，有助于學生科學學科核心素養的提升。目前，科學教育中所使用的科學記錄單在設計方面還存在一些亟待解決的問題。本文梳理了近年來科學記錄單的設計理念、研究概況，筆者將其與教學實踐結合，對科學記錄單的設計理念、設計方向和設計的操作流程進行優化，旨在為一線教師提供參考。

〔關鍵詞〕 小學科學；科學記錄單；設計策略

〔中圖分類號〕 G424 〔文獻標識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 （2024） 24 085-087

《義務教育科學課程標準（2022年版）》（以下簡稱《課程標準》）將科學課程核心素養概括為：科學觀念、科學思維、探究實踐、態度責任等。其中，科學觀念的核心素養的特征為，學生應能夠運用科學觀念解釋自然現象，理解不同科學概念之間的關系，構建起科學知識體系的框架；科學思維的核心素養的特征為，注重培養學生提供科學依據的意識，引導其提供支撐性的證據，促使其學會建立證據與觀點之間的聯系；探究實踐的核心素養的特征為，學生應具有收集信息、獲取并用科學的方法描述信息，處理信息并得出結論的能力；態度責任的核心素養的特征為，培養學生能夠如實記錄觀察報告與實驗的信息。上文中反復提到的證據和信息，在科學課程的實施中，很大部分來自學生的觀察和記錄活動。因此，《課程標準》將觀察和記錄定性為學生必須掌握的基本科學方法和開展科學探究的基本技能。觀察和記錄能力的培養，有助于發展學生的推理論證思維、嚴謹求實的科學態度，這也體現了科學素養的四個維度是緊密相連的。

科學記錄單是培養學生觀察和記錄能力的重要“腳手架”，它可以用來記錄學生探究之前的猜想、探究的步驟、使用的材料、實驗中搜集的證據、結論與自我評價。目前的科學記錄單的使用過程中，存在著很多問題，例如：科學記錄單過于煩瑣，或者觀察目的和觀察對象不明確，學生無從下手；在《我們的天氣日歷》《月相變化》等需要長期觀察的科學活動中，科學記錄不夠持久，在科學活動中，學生常常將科學記錄單擱置一旁，教師也時常忽略對科學記錄單的評價，導致科學記錄單的作用很難真正發揮出來，這種情況最終挫傷了學生進行探究實踐的興趣，同時也阻礙了學生的觀察能力，推理、論證等科學思維能力的培養。

基于此，本文通過對主題文獻進行整理和歸納，結合個人的教學實踐，提出科學記錄單的設計策略，以提升教師設計科學記錄單的能力。

一、 科學記錄單的設計理念研究概況

（一）基于學生立場，重視學情分析

走近學生才是良好教育的開端。錢偉鋼在碩士論文中指出，教師在設計“學習任務單”時應站在學生的角度與立場，充分體現以學生為主的原則，考慮學生的興趣愛好、記錄習慣、年齡特征等，激發學生學習興趣，使“學習任務單”成為學生開展活動的載體和支架。杜偉老師在活動教學過程中不斷根據一年級學生在課堂上反映出來的學情特點，五次改進記錄單的內容和排版，做到了引導學生半自主學習，幫助學生完成了客觀、準確、翔實的記錄。胡青清老師在《關于農村小學科學課程長期觀察教學模式的研究報告》中指出，教師在了解學生的性格特點及優勢特長的基礎上，精心設計符合學生學情的科學觀察記錄單，給予學生適當的提示，可降低學生的記錄難度，提升其觀察興趣。

由此可見，在設計科學記錄單時，做到基于學生立場，遵循學生認知規律，精準把握學情，這將有助于保護學生的學習興趣，促進科學活動的落地生根。此外，采用開放性的記錄形式，如思維導圖、氣泡圖、維恩圖等，可以降低學生記錄的難度，同時提高他們記錄的積極性，最終有助于營造一個有利于思維表達的友好環境。鑒于此，筆者在開展教科版三年級上冊《空氣能占據空間嗎》的教學時，通過圖示的形式，幫助學生明晰實驗步驟，明確觀察內容。同時，降低記錄的難度，僅要求學生在圖中畫線表示杯中水位即可。

（二）注重思維可視，助推深度學習

認知科學理論認為，諸如思維狀況、發展水平、認知成果等“內隱”的智力活動，其起源可追溯至“外顯”的物質活動，這是人的認識和思維發展進程的規律。因此，在科學教學活動中，促成學生真實地外顯學習過程中的思維狀態，實現思維的可視化，有利于深度學習的發生。徐瑩瑩老師在《可見的科學概念教學實踐探索》一書中指出，教師設計的科學記錄單等“腳手架”，在支持學生表達、促進思維可視化方面，可以產生很好的效果。首先，將探究指南和科學記錄單結合起來。探究指南建議以典型圖例的形式，給出具體的操作步驟、現象觀察方法或注意事項，用適當的說明或引導性問題，幫助學生掌握科學操作關鍵、學會科學記錄，有助于學生將問題思考和證據獲得聯系起來。其次，在實驗數據的組織和呈現上，相對于表格，數據統計圖更能幫助學生較快理解變量之間的關系，從而找到實驗結果中蘊含的邏輯關系，得出更為準確的實驗結論。此外，在設計科學記錄單時，嘗試將零散的數據轉換為有結構的關系圖，更有助于激發學生的思考，引導學生自主建構知識。

在開展《溫度與水的變化》的教學時，筆者對于教材中的探究記錄單做了如下改進：一是要求學生先觀察水在沸騰之后，繼續加熱時水的溫度和形態變化，再觀察停止加熱后水的變化；二是給學生額外提供了加熱過程中，水的溫度變化折線圖，指導學生根據數據進行繪制，直觀的感受水的溫度變化。

以上兩項改進，能夠幫助學生理解：水的溫度變化以及三態變化都伴隨著吸熱或放熱，熱量的傳遞是內在原因等核心概念。

（三）依托《課程標準》，聚焦核心素養

《課程標準》中列舉了小學階段必做的89個探究實踐活動，并明確指出探究實踐活動包括觀察、實驗、記錄、測量、制作、調查等過程。在設計科學記錄單時，應以課程標準為依托，明晰不同年級需要達到的內容要求，聚焦學業要求及所關注的核心素養特征。科學記錄單作為伴隨學生完成整個學習活動的教學輔助工具，應助力學生養成科學記錄的習慣，自主建構科學概念，樹立實事求是、嚴謹細致的科學態度。

例如，在教科版小學科學“物體的運動”“運動和力”“電路”“計量時間”“船的研究”5個單元的編寫中，均滲透了工程設計與物化的學科核心概念。在具體的教學實踐中，一切教學活動都應在這一大概念之下進行構建。因此，筆者在進行《用橡皮筋驅動小車》以及《船的歷史》的教學時，設計了如下的記錄單。兩份記錄單的相似之處是，除了記錄數據以外，在最后增加了“如何調整”和“改進建議”一欄，以著重提升學生的測試評價及迭代改進的實踐能力（如圖1、圖2）。

（四）明晰證據觀點，構建科學解釋

推理論證是科學思維的重要組成部分，在科學課程及高中理科課程標準中均要求學生“重視證據意識，建立觀點、結論和證據之間的邏輯關系”，這是學生在各個學習階段應持續培養的能力?？茖W記錄單是幫助學生記錄、分析證據的良好支架。在《科學論證怎樣教》一書中，教師通過設計選擇式學習記錄單，將不同質量的觀點、證據和推理表述列舉出來，然后讓學生選擇、辨析最可靠的觀點、證據和推理，在此過程中提升他們構建科學解釋的能力。

另外，在記錄單中使用KLEW（S）表格也可以幫助學生建立觀點和證據的聯系。K欄是指“我們認為我們知道什么”；L欄描述“我們學到了什么”，如我們在探究活動中形成的觀點；E欄記錄“你的證據是什么”，L欄的觀點可以和E欄的證據對應起來；W欄用來記錄待驗證的問題；S欄中列出我們在建立觀點和證據之間的聯系時，需要借助的科學概念。筆者認為，在KLEW（S）表格的支持下，再借助科學解釋框架，如“我認為（描述觀點）……，我觀察/發現（詳細描述搜集到的證據）……，因為（描述科學原理）……”有助于幫助學生構建完整的科學解釋。

二、設計科學記錄單的一般步驟

在明確科學記錄單的設計理念的基礎上，筆者認為設計科學記錄單可按以下七個步驟進行。第一步，聚焦目標，明確科學探究實踐活動的目標。教師應聯系教學實際，將探究目的、觀察對象或活動任務，清晰直白地表述出來。第二步，確定科學記錄形式，依據學生的認知發展特點、認知水平，選擇表格、圖示或關系圖等形式。第三步，厘清科學探究實踐活動的思路。在組織記錄單內容的前后順序時，需充分考慮邏輯性和思維的進階性，于無聲中體現嚴謹的科學態度。第四步，聚焦重點，對本次觀察或探究活動關注的核心素養部分進行再設計。例如，在物質的結構與性質內容板塊中，對1～2年級學生在開展觀察活動時，具體學業要求是能夠利用多種感官，按照一定的順序觀察物體的外部特征。因此，在記錄單的設計上，應包括回望、檢驗的步驟。注意數據單上是否引導學生使用眼睛、鼻子、耳朵、手等多種感官，是否在記錄單的編排上遵循了由上到下，由外到內，由遠及近的順序。第五步，融入探究指南，降低記錄的難度。例如，在組織學生進行月相變化的長期觀察活動時，在記錄單上說明觀察的最佳時間點和方位、記錄月相的方法，以及陰雨天氣的描述等等。第六步，在結論部分，提供表達框架，幫助學生運用證據來表述推理過程。例如：通過“我們認為/我們贊同……因為，我們觀察到……”“基于我們的觀察/基于我們記錄的數據……我們認為……”等句式，將證據和觀點嵌入其中，提高學生的科學解釋能力。第七步，根據學情反饋，進行迭代設計。在每一版記錄單在課堂上使用過之后，教師應當根據學生的反饋，不斷改進、優化，以使記錄單發揮出更好的輔助教學效果。

三、結語

科學記錄單是科學課堂中幫助學生梳理思維和認知的工具，它有助于學生梳理思維和認知。記錄作為科學學習的一種重要方式，必須緊密依托《課程標準》和具體的教學內容，旨在實現探究活動目標和課堂教學目標。同時，科學記錄單的設計還需充分考慮服務對象——即學生的學習興趣、認知規律等學情因素，以確保其能夠更有效地促進學生科學思維、探究實踐能力等核心素養的提升。通過科學記錄單，學生能夠更加系統地整理學習過程中的觀察、思考和發現，從而加深對科學知識的理解和掌握。

參考文獻

［1］中華人民共和國教育部.義務教育科學課程標準[M].北京：北京師范大學出版社，2022.

［2］高雯雯.小學科學記錄單使用的誤區及矯正［J］.教學與管理，2021（4）：42-44．

［3］杜偉．基于學情調查優化一年級科學實驗記錄單：以觀察一種動物活動為例［J］.科學課，2018（11）：47．

［4]胡青清．關于農村小學科學課程長期觀察教學模式的研究報告［J］．天天愛科學，2020（10）：144．