搭建學習支架 提升科學素養

【摘 要】科學思維，是科學核心素養中的重要維度。在科學教學中，搭建學習支架能在學生最近發展區中提供必要的經驗或聯系，幫助學生實現學習目標，提升學生的科學素養。

【關鍵詞】多元情境 進階活動 表達交流 應用遷移 多維評價

《義務教育科學課程標準（2022年版）》（以下簡稱《課程標準》）強調學生科學核心素養的培養，并著重強調了科學核心素養中的科學思維。一節課如果沒有思維增量，對學生素養的培養作用是有限的。教師可利用多種學習支架，幫助學生在學習中發展科學思維。在教學中，教師可通過搭建學習支架，為學習者搭建向上發展的平臺，把復雜的學習任務加以分解，使學生在科學課堂上進入深度探究學習狀態，有效促進學生思維的發展，提高學習的有效性。

一、創設多元情境支架，點燃思維火花

從《課程標準》的“教學策略建議”里我們可以發現，科學課程13個核心概念當中，有11個教學策略建議提供真實情境。創設多元真實情境能夠模擬、回溯知識產生的過程，把學生“帶入”真實的場景，產生驅動性問題。它可以是一個來源于學生的真實生活或者一個具有現實意義的學習情境，也可以是一個故事、一段背景素材等。它能夠幫助學生更好地結合現實理解驅動性問題，明確問題探究的方向，發展思維能力。

例如，在《食物中的營養》一課的教學中，筆者創設真實故事情境——以發生在地震中一位叔叔的真實故事為情境問題主線索，貫穿本課教學全過程，喚起學生的均衡膳食意識，并依此設計有梯度的探究實踐活動，發展學生科學思維。在這一情境中，筆者引導學生思考：“這位叔叔只吃了獼猴桃等野果，為什么體重驟減、行動無力？”“獼猴桃里主要含有什么營養成分，又欠缺什么營養成分？”以此培養學生的問題意識，發展學生的科學思維。

二、搭建進階活動支架，促進思維發展

教學中，教師要將學生暴露的前概念作為思維生長的起點，給學生搭建進階活動支架，推動學習進程，發展他們的思辨能力，從而實現思維的層級發展。

如在教學《風的作用》這課時，筆者以西北地區探險隊發現的一個“魔鬼城”地形地貌的視頻引入，讓學生觀察魔鬼城地貌的特點。學生產生疑惑：“這樣的地貌可能是由什么力量塑造的？”由此，他們聚焦于核心問題：風是怎樣改變地球表面的呢？

對于風的作用，學生缺乏感性認識，無法在頭腦中建構起完整的風成地貌之間的區別與聯系，難以對戈壁、風蝕巖石、沙漠成因的內在邏輯形成完整概念，不利于“地球系統”大概念的形成。因此，筆者為學生搭建進階活動支架。活動一：制作“魔鬼城沙盒”模型實驗。“魔鬼城沙盒”分為A、B、C三個區域，A區是一個沙石土丘，里面有大塊的礫石，也有細小的沙子；B區是一個太空沙筑成的墻，用來模擬自然界中的巖山；C區是一片沒有植被的空地。筆者讓學生聚焦于以下問題：風對這個沙盤有哪些作用？而后，筆者用吹風機的不同風速擋位模擬不同風力的風，讓學生觀察實驗前后A、B、C三區地形地貌及巖石的變化。通過實驗，學生發現風具有搬運沙子的作用、風可以讓沙子堆積起來。而后，筆者追問：“沙子在搬運過程中會對B區的巖石造成破壞嗎？怎么在短時間內讓我們看到風的磨蝕作用？”接著，筆者帶領學生進行活動二的“砂紙模擬實驗”：用砂紙模擬風卷起的沙子。實驗前，筆者讓學生先觀察“魔鬼城”地貌中的巖石。學生仔細觀察后發現，巖石都是有橫向的條紋，說明風是橫向吹的，因此在實驗時要朝一個方向摩擦巖石。緊接著，學生便模擬水平方向的風和沙子，打磨之后發現巖石變光滑了，由此他們明白了在日久天長的摩擦后，就形成了魔鬼城里巖石的形狀，而打磨時手上殘留的顆粒被吹到遠處堆積起來。完成第二個模擬實驗后，學生對魔鬼城的巖石為什么基本都是砂巖、而且比較軟，以及風的磨蝕作用的理解更加清晰了。兩個活動支架的搭建和巧妙的銜接，幫助學生輕松實現思維進階。

三、提供表達交流支架，助推思維外顯

語言是思維的外顯，記錄是語言的載體。良好的記錄表可以更好地呈現學生的思維，也可以幫助學生更好地交流表達。學生及時記錄探究活動所得，是促進思維外顯的有效策略。此時，教師設計精準的實驗記錄單，可為學生的觀察、思考、表達提供有力的支架。如在教學《電和磁》一課時，筆者設計了如下“通電導線靠近的實驗探索記錄單”：一是實驗材料，包括電池、導線、開關、小燈泡、指南針；二是實驗設計，用畫圖的方式表達小組設計出的方法；三是現象記錄與分析，觀察小燈泡、指南針等的實驗結果。同時，筆者用輔助性的引導語，如“通電導線拉直后靠近指南針的上方，與磁針所指的方向一致。接通電路時磁針 ，斷開電路后磁針 ”，提示學生怎樣填寫。這樣的記錄單圖文并茂、生動形象，便于記錄，也能促進學生積極參與交流分享，引起思維的碰撞，提升學生的思維水平。

四、巧設應用遷移支架，實現思維升華

科學源于生活，又服務于生活。課堂，是教師引領學生探究科學真理的主要渠道，但并非唯一途徑。作為一名科學教師，我們要巧設應用遷移支架，讓學生的科學學習與探究從教室這個狹小的空間走向教室外的廣闊天地。要實現這種跨越，巧設應用遷移支架，實現思維升華是一種有效的舉措。遷移支架，能夠幫助學生把在科學課堂中獲取的知識、方法和流程運用到生活這個大課堂之中。

在教學中，教師要為學生選擇數量充足、內容合適的典型探究活動，有時甚至需要教師跳出教材，拓展學習內容，以此來滿足學生的探究需求，幫助學生建構起完整的科學觀念，達到學以致用的效果，促進思維遷移。例如，在探究“產生氣體的變化”活動中，借助實驗觀察我們可以發現，小蘇打和白醋的混合會產生二氧化碳這種氣體。當學生還有強烈的探索欲望之時，筆者引導學生思考生活中還有哪些物質能和白醋產生作用生成氣體，接著播放“雞蛋在醋中冒泡”“貝殼在醋中冒泡”的視頻，并鼓勵學生課后進行探索，把所學知識、方法與技能遷移于日常生活之中，啟發、引導學生學以致用。這不僅讓學生感受到生活之趣，還讓學生在解決生活實驗的問題中，體會到科學技術與社會的聯系。

五、依托多維評價支架，提升思維能力

評價，已然成為促進科學課程跨越式發展不可或缺的一部分。有效的評價，才能更有針對性地助力學生思維能力的發展。為了解決評價中的問題，結合實踐，我們依托多維評價支架，對學生的科學探究活動展開了全方位評價。具體包括三個方面，一是支架式搭建評價路徑：以“看”了解探究過程，以“思”提升探究含量，以“引”發掘探究深度；二是追蹤式創建評價手冊：材料選擇旨在關注學生對活動的興趣與敏感度，作品呈現主要關注學生的探究思路和活動解讀，活動反饋主要呈現對探究的滿意程度；三是交互式構建評價智慧：你聽我說互辯，“點贊”式賦能等，都是互相評價的依據，且不同的評價智慧，會讓學生發展更高層次的思維。例如，在課前，筆者把《〈光是怎樣傳播的〉的評價量表》分發到每個實驗小組，搭建這個學習支架，讓學生明確實驗要求，同時作為小組合作學習的依據，讓他們對自己的學習有一個正確的認識和深入的思考，促進所有學生都能得到發展。

總之，在教學實踐中，教師要深入研究學生科學探究能力發展的序列，研判學生學習的難度，搭建符合學生思維發展的支架，促進學生的思維歷程的發展，使其在真正的活動中獲得知識、技能，推動學生思維的進階，讓核心素養落地生根。

（作者單位：福建省德化縣實驗小學 本專輯責任編輯：蘇少偉 念育琛）

編后記

隨著新課程改革力度的不斷加大，傳統的教學模式無法真正滿足實際教學需求，所以加強小學教學模式的多元化創新成為了一個發展趨勢。教師應注重調動學生的學習積極性，豐富教學內容，并不斷創新課堂教學的形式。本專輯的幾篇文章對此進行了探索。