小學科學“精準表達”助力支架的設計與實施

【摘 要】利用語言精練、準確地表達科學觀念，是科學素養的體現。教師在實踐探究的基礎上，以認知支架構建準確的科學概念，以思維支架完善嚴密的邏輯推論，以語言支架達成簡練的表達陳述，通過針對性練習和反饋，幫助學生精準表達。

【關鍵詞】小學科學 精準表達 助力支架

一、科學表達不精準的原因分析

有效表達自己的觀點和訴求，是相互交流的基礎。利用語言精練、準確地表達科學觀念，是科學素養的體現。《義務教育科學課程標準（2022年版）》指出，“科學探究能力體現在：理解科學探究的一般過程和方法；提出科學問題，并針對科學問題進行合理猜想與假設；制訂計劃并搜集證據，分析證據并得出結論；對結果進行解釋與評估；準確表達觀點，反思探究過程與結果”[1]。表達交流是探究實踐的組成部分，是科學探究的組成要素。小學科學的精準表達，要求準確、清晰、有條理，具備簡潔性和邏輯性，但教師在教學中發現學生的表達容易出現各種問題。

如右圖所示，把一株帶根的綠色植物放入裝水的細口瓶中，在水面上滴一層食用油，將瓶子放在窗臺上。3天后，瓶中的水位明顯下降了。請解釋瓶中水位明顯下降的原因。

（浙江省2021年中小學教育質量綜合評價監測題最后一題，考查指標為：利用證據，結合已有知識或經驗，做出假設、解釋和判斷）

教師將此題編入單元練習中，請經歷過該探究活動的五年級學生作答，得分率為56%。

①同時涉及植物“根”“吸收水分”的正確回答。比如，被植物的根吸收了。占50.7%。

②僅涉及植物“吸收水分”，或僅提及“根”的不完整回答。比如，吸收水分；根能傳遞水分。占30.7%。

③涉及水分蒸發并使用術語“蒸發”的較合理回答。比如，水蒸發到空氣中了；蒸騰了。占5.5%。

④涉及油吸收水分、水冷縮現象的錯誤回答。占1.1%。

⑤未作答或其他錯誤、不合理的回答。占12%。

分析學生存在問題的回答，追問學生做出不合理判斷的原因，教師通過梳理和統計，發現學生科學表達不夠精準主要有以下幾點原因。

1. 概念不準確，缺乏科學性

語言表述不準確，混淆相似概念，張冠李戴，導致表達缺乏科學性。比如，學生回答“水位下降是因為植物喝水”，表明他們知道水位降低和植物有關，但不清楚植物哪個部位吸水。

2. 思維不嚴密，缺乏邏輯性

論述的過程缺乏邏輯，論據和結論之間缺乏關聯，導致觀點缺乏足夠的證據支持。比如，學生回答“水位下降因為水會蒸發”，忽略植物這個主要因素，并且與“水表面已經被油覆蓋，不會蒸發”的事實相悖。

3. 用詞不精練，缺乏簡潔性

敘述未能聚焦主要問題，包含不必要的詞語和細節，反復闡述相同觀點，語言模糊不清，用詞不準確，不能把握敘述的重點。比如，學生回答“植物的根又細又長，上面有大量觸須，能吸收水分”“植物的莖不吸收水分，不用浸入水中”等。

二、“精準表達”助力支架的實踐探索

教師應從認知支架、思維支架和語言支架入手，引導和支持學生科學地通過口述、繪畫、注釋等方式表達自己的想法；并選擇合適的論點和論據，采用正確的論證方法，幫助學生進行練習和反饋，形成科學、嚴密、簡潔的表達方式，提高學生的表達能力。

1. 認知支架—構建準確的科學概念

（1）厘清模糊概念，糾正概念偏差

相似概念或生活概念會影響科學概念的準確性，使學生產生錯誤認知，導致概念的張冠李戴。教師應聚焦概念之間的差異點，幫助學生進行有效區分，理解概念內涵，構建正確的科學概念。教科版小學科學教材（以下舉例均出自此版本教材）四年級上冊“呼吸與消化”單元，學生對于“人體呼吸”有以下對話。

生1：鼻子吸進去的是氧氣，呼出的是二氧化碳。

（錯誤認知，生活經驗的直接遷移）

生2：不對，吸進去的是空氣，呼出的也是空氣。

（學生根據課本內容知道進入體內的不只有氧氣，還有其他氣體）

生3：但只有氧氣能進入肺泡，所以只有氧氣真正進入我們的身體。

（學生有豐富的課外知識，對呼吸概念的認知更全面）

學生對“呼吸過程中的氣體交換”有不同的認識，人體呼吸的是空氣還是氧氣？值得學生展開思考和辨析。基于學生的實際情況，教師將“口鼻處的氣體交換”與“肺泡處的氣體交換”進行對比研討，使學生明白進入口鼻、氣管和肺部的是混合的空氣，而呼出體外的也是混合的空氣。在肺泡中，氧分子和二氧化碳分子完成了氣體交換（進入血液的是氧氣，血液中置換出的是二氧化碳）。利用圖示將兩者的差異標識出來，既糾正認知偏差，又讓學生對“人體呼吸”有更深入的理解。聚焦概念的不同之處，明晰概念的上下位關系，將概念辨析與探究活動有機結合，通過探究現象來辨析概念之間的差別，能有效厘清模糊概念，糾正概念偏差[2]。

（2）借用專用術語，統一概念表述

專用術語具有科學性、專業性和統一性，能夠準確表達科學概念和原理，保證科學信息的準確傳遞。教師引導學生使用科學術語進行表達，統一科學概念的表述形式，有助于學生養成精準、簡練的語言風格。例如，三年級上冊“天氣”單元，學生表述“雨下得好大”和降水量中的“大雨”不是同一個科學概念，學生容易把“降水量”理解為“下雨的總量”（水的體積）。通過科學探究活動，學生理解“降水量”這一科學概念后，科學表達能更精準。又如，五年級上冊“用水計量時間”一課中，學生匯報：“一開始水很多，水流是一條線。后來水變少了，水是一滴一滴的，并且滴得越來越慢。”教師引導學生將“一條線”“一滴一滴的”等模糊語言轉變為“流速”這一科學術語，學生的表達就更為順暢。

“氣體交換”“陽光直射點”“占據空間”等都是科學專用術語。使用專用術語能夠幫助學生抓住表達要點，提高語言的準確性和連貫性。當學生表達出現問題時，教師借助專用術語確定論述重點，給予學生重新組織語言的機會，通過重復練習和及時反饋，提升學生的語言表達能力。

（3）依托繪圖注釋，顯現概念體系

教師通過繪圖和注釋，將科學探究的過程表達出來，以直觀形象的方式顯現科學概念體系。繪圖是概念外顯的過程，注釋是體系完善的過程。教師通過可視化手段對概念體系進行梳理，降低認知難度，為正確構建科學概念提供扶手。例如，宇宙單元的概念比較抽象，是學生的認知難點。在六年級上冊“地球的運動”單元中，教師繪制太陽照射下地球的亮面和陰影面，標注地軸、南北半球和地球自轉的方向，幫助學生理解地球上晝夜交替形成的原因。又如，在四年級上冊“食物在身體里的旅行”一課中，探索人體消化器官的結構和功能，理解器官之間的協同合作是學生的認知難點。教師以繪圖方式呈現人體的消化器官，并標識出各個器官的名稱和功能，有利于學生構建消化系統的概念體系，理解器官的結構與功能。

教師依托繪圖、注釋，顯現“宇宙板塊”“人體暗箱”“微觀粒子”等抽象復雜的概念體系，圖示突出關鍵要素，注釋表達各種細節，通過可視化、系統化的方式重溫探究過程。學生在繪制圖示、標識關系和語言闡述中，解釋科學原理，內化科學概念，提升抽象思維水平。

2. 思維支架—完善嚴密的邏輯推論

教師利用思維支架厘清邏輯脈絡，助力科學概念結構化和系統化。思維支架能助力學生梳理論述的核心要點，提升表達的條理性，提高語言的清晰度和準確性。

（1）因為→所以，辨析因果關系

因果關系是常見的邏輯關系，看似相互關聯的事物是否存在因果關系，其中誰是因，誰是果，學生容易混淆，進而導致在表達時發生混亂。例如，四年級上冊“聲音是怎樣產生的”一課，學生對于“聲音是由物體振動產生”這一論述存有疑問。要厘清振動與發聲之間的因果關系，需要證明物體振動時發出聲音，物體停止振動時聲音停止。學生觀察橡皮筋和鋼尺發出聲音時的狀況，觀察到橡皮筋和鋼尺“振動時產生聲音”。音叉、鼓面、鑼面等物體的振動不易被直接觀察，需要觀察音叉進入水中的波紋、鼓面上的塑料球、靠近鑼面的乒乓球，來進一步強化物體“振動時產生聲音”。用手接觸正在發聲的音叉、鼓面和鑼面，則聲音馬上停止，說明“振動停止，聲音也停止”。在實驗證據和邏輯推論中，厘清“振動—發聲”之間的因果關系。

在“蚯蚓的選擇”“熱在金屬中的傳遞”“晝夜交替現象”的教學中，教師也需要將現象和原因之間的關系梳理清楚，幫助學生做出正確判斷。從探究現象中發現因果關系是相對復雜的過程，教師需要放慢節奏，逐步推進，通過系統地辨析和梳理，在厘清邏輯關系的同時，助力學生思維能力的提升。

（2）由此→可見，明晰歸納法則

歸納是常見的推理方法，分為完全歸納和不完全歸納。完全歸納要求證明所有的可能性，不完全歸納則要求證明部分即可。學生容易混淆歸納法則。例如，二年級下冊“磁鐵”單元通過探究活動研究“磁鐵能吸引什么”。教師準備學生熟悉的各種物品，分別靠近磁鐵，觀察物品能否被磁鐵吸引。學生通過探究發現，含鐵的物品都可以被磁鐵吸引，不含鐵的物品不能被磁鐵吸引。在實驗的基礎上，教師引導學生歸納得出“磁鐵能吸引鐵一類的物質”的結論。該過程運用的是不完全歸納法。在課堂上教師無法對世界上所有含鐵的物質進行實驗，需要告知學生“科學家經歷過很多次實驗，至今為止含鐵的物質都能被磁鐵吸引”。又如，四年級上冊“聲音是怎樣傳播的”一課在證明固體、氣體和液體能傳播聲音后，再設置真空環境隔絕聲音的傳播，得出“聲音的傳播需要借助物質”的結論，采用的是逆向歸納的方法。

“區分完全花和不完全花”“物體的熱脹冷縮”

“導體和絕緣體”都需要學生利用合適的歸納方法，得出相應的結論。學生完成歸納后，教師要鼓勵學生將結論應用到情境中。應用是演繹推理的過程，在課堂教學中完成歸納和演繹的有序切換，能提升學生邏輯的嚴密性，學生的邏輯脈絡清晰之后，表達也會更有說服力。

（3）以此→類推，解析類比遷移

通過比較事物之間的相似點，將邏輯脈絡遷移到相似的事物上，以此推斷某種結論或趨勢，是類比遷移的常用方法。類比遷移有正向和逆向的區別，有現象遷移、方法遷移等不同類型。幫助學生分析類比遷移的特點，有助于學生發現已知事物和未知事物之間的聯結點，完善邏輯推論。例如，五年級上冊“地球表面的變化”單元，教師利用番茄醬和土豆泥來模擬火山爆發，酒精燈加熱代表地球內部充滿熱量，番茄醬受熱之后從土豆泥中“噴涌而出”，則表示“巖漿突破地殼層”，造成“火山爆發”。學生通過觀察番茄醬的變化來推測火山爆發的原因，用模擬實驗來解釋真實環境中的現象，是現象遷移的過程。又如，三年級下冊“地球—水的星球”一課，學生利用數格子的方法來探索地球表面海洋和陸地的面積大小，將數學學習的內容遷移到科學課堂上，則是方法遷移的過程。

“利用雞蛋觀測地球的內部結構”“擠壓土塊感受地球的板塊運動”“打磨巖石感知風的侵蝕”等模擬實驗，內在邏輯脈絡都是類比遷移。教師可將探究情境與學生熟悉的情境建立聯系，將模擬實驗中的現象與生活中的真實狀況進行對比分析，幫助學生將所學的知識遷移到其他情境中，在類比遷移中理解新概念，厘清邏輯脈絡，得出相關結論，明晰事物之間的聯系。

3. 語言支架—養成簡練的陳述表達

語言表達能力是精準表達的重要支撐。教師應提供合適的支架扶手，幫助學生篩選核心信息，有序組織語言，去除繁雜無效的詞句，追求簡潔的表達方式，提高學生的表達效果和溝通能力。

（1）素材支架—借助工具，提升表達的流暢性

合適的工具有利于科學表達的順利啟動，幫助學生清晰、準確、生動地傳達信息。當學生表述遇到困難時，教師可適時提供相關素材支架，幫助學生明確主體內容，組織科學語言，克服表達障礙。教師可利用實物、圖示、數據等認知素材，幫助學生更好地理解科學概念，激發他們的表達欲望。例如，六年級上冊“地球的運動”單元中，解析四季成因是學生的表達難點。學生未能構建地球運動的認知模型，就難以利用模型解析四季成因。教師可利用地球儀演示地球的運動規律，借助實物展開解釋，降低對學生抽象思維的要求，幫助學生突破難點。學生在實驗操作中將探究活動的設計思考、現象解析說給同伴聽，在演示中重現探究過程，在交流中強化科學概念，同學之間互相督查，能有效糾正錯誤認知，提升表達的流暢性。

（2）詞匯支架—依托句式，保障表達的邏輯性

詞匯支架包括邏輯句式、轉接用詞和專用術語等。詞匯支架可以幫助學生更好地理解表達的方式，方便展開語言練習。在科學教學中，學生常用的邏輯句式有“因為……所以……”“如果……那么……”等，教師可要求學生根據表達內容，將要表達的語句填入其中，依托句式進行表述。例如，四年級上冊“聲音是怎樣產生的”一課，依托邏輯句式，學生的表述能更為清晰。比如，“因為振動頻率快，聲音高，所以振動頻率與聲音高低有關。”“如果玻璃罩里沒有空氣，我們不能聽到鈴聲，那么說明聲音傳播需要空氣。”邏輯句式幫助學生明晰事物關系，而轉接用詞則幫助學生分解復雜過程，確保表述更有層次性。比如，“首先……其次……”“第一……第二……” 等，將復雜內容分成幾部分進行表達，突出思維脈絡，保證語言簡潔且富有邏輯。教師可將語文、數學等其他學科的常用句式引入科學課堂，并進行適度改造，助力學生快速熟悉句式，形成具有學科特色的表達風格。

（3）反饋支架—即時點撥，落實表達的條理性

教師應抓住課堂交流機會，即時點撥學生的表達要點，助力學生提升語言表達能力。基于邏輯關系、主次關系、時間先后等要素，將表達內容進行合理排序，確保表達內容具有條理性。教師在課堂上的語言要規范、簡練，為學生做好示范引領。當學生表達出現問題時，通過引導性復述幫助學生組織語言，突出表達核心。例如，在六年級上冊“地球的運動”單元的課堂教學中，學生的表述為“這里的手電筒特別亮，溫度會更高一些……”，教師通過追問引導學生修正表述為“當陽光直射在北半球時，北半球氣溫較高，是夏季”。這種即時點撥為學生提供輔助性關鍵詞語，幫助學生避免冗長復雜的語句，選用更為簡潔的語言。教師可組織學生針對同一主題展開表述研討，比一比，曬一曬，取長補短，對比糾正，在課堂操練中落實表達的條理性。

語言能力的提升并非一朝一夕可以達成，科學概念的精準表達需要教師長期堅持，方能看到效果。精準表達是探究活動、思維加工、認知內化后的產物，是學生科學素養綜合提升后的呈現。在科學課堂上，針對學生表達出現的各種問題，構建助力支架，有利于學生精準表達的有效達成。教師要多關注學生的語言敘述，通過練習和反饋，讓學生有更多的展示機會，在追求精準表達的過程中，構建概念體系，培育思維能力，提升綜合素養。

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（2022年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2022：5.

[2] 姜向陽，吳笑樂.核心概念統攝下的科學思維培育路徑[J].中小學科學教育，2024（5）：45-50.

本文系浙江省教研重點課題“指向教師跨學科教學能力提升的區域研訓模式研究”（課題編號：Z2023007）階段性成果。

（作者系：1.浙江省杭州市競舟第二小學教師，正高級教師；2.浙江省杭州市STEM教研員）

責任編輯：趙繼瑩