从“事实”出发，打造真实科学课堂论文

 

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　　摘要：为了提高科学课堂教学效率，文章从应让学生主动收集“事实”、应让学生重视整理“事实”、应让学生积极卷入“事实”、应让学生真正尊重“事实”四个方面论述了从“事实”出发，打造真实科学课堂的策略。

　　关键词：科学课堂；真实；“事实”

　　《义务教育小学科学课程标准》(以下简称《课程标准》)提出，培养学生形成尊重事实，乐于探究，与他人合作的科学态度等[1-2]。事实是科学家的空气，是学校落实立德树人根本任务的基本条件。科学课堂务必从事实出发，让学生立足学习过程和实际现象主动收集、整理相关的事实，并对其予以描述或判断，最终从中发现规律、得出结论。

　　一、应让学生主动收集“事实”

　　对于小学生而言，学习的科学知识尽管只是初步的、启蒙的，但就他们的获得过程来说，应该像科学家的科学研究一样，是“真刀真枪”“真材实料”，实打实做出来的。材料操作正是一种实战活动，它是学生围绕研究目的自主改变材料结构的活动，随着材料结构的改变会不断出现新的事实，包含新的意义[3]。在这一过程中，学生必须主动收集、整理事实，找出规律，形成概念，达到激发志趣、获得知识、增强能力的目的。

　　第一，学生在有效的“做”中发现“事实”。教师应当借助提供必备材料、给予语言鼓励、进行分层引导等方法，帮助学生在“做”中发现科学事实，体会不同探究方法的作用。探究的意义在于经历，故在课堂上，教师应立足教学内容，为学生提供探究过程需要的结构材料，引导学生参与“做”的活动，对材料不断进行摆弄，于其中发现、收集“事实”[4]。例如，在教学“摩擦力”知识时，笔者给学生提供了一只箱子，让他们在地面上推动。学生推的力度不可能一样，每一种推力就是一种结构，都会出现不同的事实，有的学生感到轻松，有的学生感到费力，甚至有的学生感到不用花一点力气。以此类推，笔者鼓励学生用迁移法在地毯上推箱子，这时大多数学生都会感到吃力。由此，学生可更好地认识摩擦力。

　　学生一次又一次的操作，其主要目的是发现、收集“事实”，这是进一步认识事物的基础和前提。这一环节的效果往往会决定一节课的成败。

　　第二，学生在有效的“导”中收集“事实”。教师的“导”决定了学生学习的方向，也影响科学课堂的质量。因此在实际教学中，教师应当基于当节科学课堂教学目标，通过抛出概念、设置疑问、提供探究素材等方法，引导学生收集“事实”，让学生亲历探索过程，在探索过程中进行分析、整理，从而突显学生在学习当中的主体地位，最终实现对知识的深入理解和有效构建，并增强解决问题的能力。在此过程中，教师只需发挥好“导”的作用，让学生真正从实事中收集“事实”。即教师要分析学情，通过变换教学手段和活动形式，以实现对学生的“导”，让学生有机会推敲、分析、还原以收集“事实”[5]。

　　例如，在教学“测量肺活量”知识时，笔者一开始就把肺活量的概念抛给学生，让学生带着概念顺着笔者的思路操作。笔者为学生播放一些测试肺活量的实验视频，先让学生自主地观看视频、摆弄材料，并让学生结合视频自主操作进行思考探究，而不是规定学生只能怎样做。同时为其设置清晰的操作步骤，引导学生在操作过程中自主理解第一步做什么，第二步做什么。这样可以使学生后续的操作流程更为顺利，引导其收集准确的事实材料。概言之，教师不应取代学生的地位，应当让学生像科学家那样“搞科学”，即通过材料引发学生开展“搞科学”活动。同时，教师应当根据学生的需要，引导其根据操作的实际情况收集“事实”，给学生张扬个性的机会，从学生的角度把握“导”的策略和方法，进而让整节课契合教学引导方向，让学生通过材料操作，反复实践、质疑、总结，并获取“事实”[6]。

　　二、应让学生重视整理“事实”

　　有学者把贯穿自然课(即科学课)“最基本的东西”概括为四条，其中就提到要整理“事实”，就要有记录；要进一步研究这些资料，发现其中的规律性。前面说的是对事实做技术性的处理，后面是指对事实进行思维加工，本文提及的整理“事实”就包括这两点，但主要体现为后者。

　　第一，多角度考虑，优化方案。小学科学作为基础学段的一门关键课程，其课程内容多以实验探究为主，旨在培养学生的科学观念，使学生掌握相关的科学知识。实践表明，实验方案设计水平决定了教学成效和教学质量[7]。准确来讲，就是实验方案设计是否合适，会影响学生是否能够有效地掌握基础科学知识、了解科学探究的过程和方法，以及是否能够在日常生活中应用相关的科学知识。因此，在设计方案交流环节，教师应要求各小组依次展示自己探讨得出的科学实验方案，并允许其他学生提问和质疑，从而进行完善。在这一环节实施之前，教师需要做示范，以便学生从真实的问题入手分享本组的设计方案；在各组展示完成后，教师要及时给予点评，并给出指导建议。

　　不论是教师点评，还是其他学生提出质疑，都需要重点关注实验设计的每一个方面是否都有考虑，以及是否进行有针对性的设计。期间，面对设计不完善的科学实验方案，教师可通过追问激发学生思考，鼓励其弥补不足，以完善科学实验方案；面对设计较好的科学实验方案，教师也要进行追问，促使学生思考如何进一步优化。最终，全班达成一致。

　　例如，在教学“空气占据空间吗”一课时，笔者设置了明确的操作步骤、操作要求和操作启发式问题，从多角度对学生进行引导。比如，笔者要求学生把一团纸放入杯底，然后鼓励学生将杯子竖直倒扣入水中，同时引导学生进行实验预测，猜想纸巾是否会湿。借由这一实验，可使学生体验“自然—常识—科学”的过程。但是实际实验实施过程中，难免会存在疏漏或不足，具体表现为：一是纸巾会被浸湿，导致实验结果不准确；二是后续实验，即水进来把空气赶跑的现象不显著，学生难以直观看到，进而难以理解其背后的科学实验知识；三是实验垃圾较多，不环保。因此，笔者深入研究了实验优化策略，进而引导学生进行调整。如笔者鼓励学生用矿泉水瓶(剪掉底部那一半)和泡沫(染红)代替杯子和纸团做实验。同时，要求学生在实验时，用自备带盖的矿泉水瓶，把泡沫垂直倒扣入水中，这样泡沫就停留在水底，由此可得出空气占据了瓶子的空间，水就进不去的结论。接着笔者引导学生打开瓶盖，让空气从瓶口溢出，当泡沫浮上来后，再适时提示学生：这是水进入后占据了原先空气占据的空间后出现的现象。这样，在师生共同努力下，优化后的实验方案不仅弥补了实验过程中可能会出现的问题，还符合环保要求，同时能使实验现象更加明显。

　　第二，多维度操作，获取数据。教师应当引导学生根据研究问题的需要选择事实，鼓励学生鉴别哪些数据应该保留，哪些可以舍弃，让学生真正通过一系列的抽象过程，而不是靠教师直接传授得到概念、规律。教师也要在教学过程中发展学生认识事物的能力，引导学生收集研究过程中思维操作的事实，并使这些事实有序化，从中发现新的意义[8]。

　　例如，教学“运动与摩擦力”活动2“摩擦力大小与接触面粗糙程度有关吗”内容时，笔者紧扣这个研究问题，让学生自主进行实验操作，即让学生改变实验物品的接触面，选用如桌面、地板、砂纸、白纸等粗糙程度不一的平台进行实验操作，通过“选择材料→控制变量(光滑桌面与粗糙砂纸面)→制定方案→实验操作→收集数据→思维操作→获取规律”一系列活动，获取必要的数据，如图1、图2所示。同时鼓励学生通过比较、分析、抽象、概括等思维操作使这些事实有序化、有效化、规律化，最终学生在操作整理和数据分析中得出接触面越光滑，摩擦力越小；接触面越粗糙，摩擦力越大的结论。
 

图1　实验操作
 

图2　实验结果

　　第三，多形式交流，达成共识。“探究容易实施，研讨难以落实。”研讨是整理材料的一种形式，能促进学生互相启发，便于每个学生及时调整事实的内容和结构，更好地发现事实中蕴含的意义，从而更有效地形成概念和规律性的认识。在科学课程教学中，教师可以基于当节知识点，精心选择交流话题，并组织多种形式的交流活动，让学生有足够的时间自主探究、互相交流，营造所有人都能参与科学学习的环境，从而促使学生掌握科学知识[9]。例如，在教授“摩擦力”知识时，笔者在课中采取了“师生交流和生生交流，小组交流、组间交流和集体交流，口头交流和书面交流”等交流形式，引导学生自主探究、小组评价，对摩擦力实验进行综合探索，形成立体的网状结构，并要求学生提出自己的见解，同时能够与他人交换意见，最后达成共识，以便最终理解建构新的意义，概括新的规律。

　　三、应让学生积极卷入“事实”

　　所谓卷入，是学习者为解决问题而处于一种主动、积极地收集和整理“事实”的状态。卷入这个说法是美国科学教育家兰本达提出来的，也是其倡导的“探究—研讨”教学法实施的起点[10]。兰本达表示：“只有学生‘卷入’了探究、研讨的过程，才可能产生学习的动力，才可能和‘学习者自身内部发生的过程’积极合作，才可能真正实现学习者的发展”。
　
　　卷入是科学课程教学最基本的要求和前提。《课程标准》规定的目标不仅包括知识，还包括科学探究、情感态度与价值观和科学、技术社会与环境。要达到这些目标不能仅靠简单的“灌输”教学模式，而要在实践活动中引导学生不断积累经验，养成习惯，建立相应的概念。学生在学习时不可能自觉地卷入每个学习内容，这就需要教师想办法让他们进入这种状态。

　　第一，趣创情境，乐于探究。美好的情境可以吸引学生注意力，激发学生的求知欲、探究欲，为学生提供攀爬支架，如此课堂就有了生气、有了效率。

　　情境的创设有多种类型，其中特别要强调的是问题情境，但也要严禁形式化、“电灌”式、假问题式的情境走进课堂。问题是科学研究的出发点、驱动点，是开启科学探究课堂的“钥匙”。没有问题就不会有解释和解决问题的思想、方法和知识。因此，学习情境的撷取、设置需要确保既合理又合适，一般可以立足教学内容，但不限于教学内容，教师可从学生的现实生活中挖掘线索，寻找学生在日常生活中遇到的问题。

　　例如，教学小学科学“设计与制作：简易肺活量计”内容时，笔者借助学生的生活经验，创设问题情境，让学生进行探索。具体而言，笔者先进行了新知铺垫，即准备了五颜六色印有各种各样笑脸图案的可爱气球，吸引学生的眼球，并组织学生参与一口气吹气球比赛。接着借图引领，鼓励学生排队体检(使用电子肺活量计测量肺活量)。基于此，可以唤起学生经验，让其回顾自己体检时是怎么测量肺活量的，进而促使学生对电子肺活量计的简易装置产生探究兴趣。然后笔者提出问题：“我们能制作一个测量肺活量的装置吗？”最终布置驱动任务，让学生尝试利用身边的材料，制作一个可以测量肺活量的简易装置。

　　第二，精选器材，适时呈现。基于教学的需要，教师选择的典型材料要符合三点要求：一是要具有科学性，即能揭示与教学内容有关的一系列现象；二是要具有生活化特征，即符合学生的年龄特征和认知规律，贴近他们的日常生活；三是要具有趣味性，即能够调动学生的探索兴趣，使其愿意发现、解决问题，从而获取新知。

　　在课堂上，大多学生都比较好动，对新事物抱有强烈的好奇心，因此一旦教师将选取的材料放在课堂上，便会吸引学生的注意力，这样一来，便会导致课堂的无序性，加大教师组织教学的难度。对此，教师可以依据需要，适时地、分批地提供材料，确保探究活动能有序地向前推进。

　　例如，执教“纸陀螺”一课时，笔者利用生活中的废纸板、用过的一次性筷子等材料变废为宝，先呈现普通的纸板和筷子，让学生用纸板剪出一个圆作为陀螺的纸盘，筷子当中轴，制作一个能成功转起来的纸陀螺，如图3所示。接着探究“怎样让纸陀螺转得更久？”，对此，需依次呈现“由薄到厚，由小到大”的纸盘和标有不同高度中轴的组合，如图4所示。材料发放的层次性激发了学生的探究兴趣，材料提供的时间节点则在无形之中巧妙地控制着课堂节奏。
 

图3　示意图
 

图4　示意图

　　第三，妙组成员，合作共赢。小组合作作为课堂探究教学模式之一，受到广泛关注。但如何落实小组合作还需探究，教师只有重视各组成员的组合，照顾到各组的平衡，“合作”才能起到既定的作用，整节课生生、师生配合才能实现合作共赢。

　　教学中教师可以合作小组为切入点，让每个学生都能成为积极的发现者和探究者。在发现和探究的过程中需要合作、需要分享、需要伙伴。合作中教师可依托学生的“闪光点”“兴趣点”进行分工，具体包括组长、材料员、操作员、记录员、卫生员、汇报员等。具体而言，可让组织能力强、综合素质高的学生当组长；书写又快又好的学生当记录员；做事细心、有条理的学生做材料员；动手能力强的学生做操作员；语言表达清晰、声音响亮的学生当汇报员；等等。同时，所有学生又是观察员，要观察组内各成员是否守纪、操作是否规范、记录是否准确、材料是否归位、卫生是否整洁、汇报是否全面等。这样在合作中，每个人分工明确，又相互监督。小组成员不仅自己要努力学习，还肩负着帮助他人的责任，由此可以小组的共同进步为目标，培养学生良好的合作精神。

　　例如，教学“设计与制作：简易肺活量计”一课时，环节2要求学生结合已有的知识和掌握的方法，运用身边的材料设计肺活量计的简易装置，其中绘设计图就需要画画能手。因此，笔者在分组之前先了解学生的美术功底，再将他们分配到各组，大大缩小了组间差距，同时可帮助学生树立自信心，获取成功的喜悦。各组其他成员分配也采用类似的方法，如此巧妙分工让每个学生在本组中都有事情做，都有机会展示自己。

　　这一活动从创新能力、与人合作、动手能力、绘画能力等方面综合培养了学生的科学素养，真正促进了学生健康全面的发展。

　　四、应让学生真正尊重“事实”

　　《课程标准》明确指出，在让学生获得知识的同时“能形成尊重事实，善于质疑的科学态度”，“不迷信权威”，“在科学学习中能注重事实”。因此教师应当要求学生从事实证据出发探求结果，且要在科学探究过程中体现科学的严谨性—大胆假设，谨慎求证。

　　基于此，在教学中笔者为学生进行了概念阐释，希望学生通过概念学习能够真正尊重“事实”。比如，笔者告知学生：所谓实证，就是在任何科学探究过程中，解释、结论都是要以事实作为依据，不作伪并经得起事实反复论证的。实证意识就是在科学探究或在生活中，都要以事实为依据的意识和思想。即以科学的精神和态度描述接触的实验现象、自然现象，同时要求描述的现象和实验具有很好的可复现性。

　　但在平时的科学课中，笔者发现了一个普遍问题：很多教师实验是做了，但求证的过程没有做到实事求是，没有让学生把他们通过实验观察到的一些事实如实地说出来。因此笔者认为，教师不能一味地追求统一答案，对于学生不同的实验结果，教师应当进行引导，给予学生再现实验的机会，而不是单纯地给予标准答案。同时，学生有的时候为了得到教师的表扬会“跟风”，不敢提出不同看法。对此，教师应当告诫学生在科学实验中不要对事实漠然处之，而要大胆发言。

　　例如，执教《纸陀螺》活动1“用纸做陀螺”时，实验后，有教师与学生进行了以下对话。

　　师：“你们做的纸陀螺能转起来吗？”

　　生1：“能”。

　　生2：“不能”。

　　师：“你们的纸陀螺都能转动起来，真棒！”生2：“老师，我的不能转动。”

　　生3：“老师，我的也不能转。”

　　师：“你们的纸陀螺都能成功转动起来，那么怎样才能转得更久呢？”

　　两种声音，但是该教师似乎只听到一种“能”，就笼统地表扬了学生，继续教学活动2“怎样转得更久”。教师是知道活动1实验没成功的学生是无法进行活动2的，但依然“我行我素”，这种“走教案”的行为偏离了育人目标，无形中会让学生变成配角，甚至是旁观者。久而久之，学生会逐渐丧失探究兴趣，作伪寻求与众人一致的结论，这样不利于学生学习效果的提升。

　　对此，在科学教学中，教师需要以实现科学课程的育人目标为目的，为学生创设真实的自然、社会环境，促使学生参与真实而具有深度的合作学习过程，最终让学生真正尊重“事实”。
　
　　总之，在科学课堂中，收集“事实”是重要的，是基础，没有这个基础，就没有事实可整理；但整理“事实”是关键，有了事实没有整理好，就不能形成概念和规律，也达不到促进学生发展的目的；而卷入是科学课教学最基本的要求和前提，学生如果没有主动卷入收集“事实”、整理“事实”的状态，没有与“学习者自身内部发生的过程”积极合作，就不可能真正实现学习；任何科学探究过程中，解释、结论都是要以事实作为依据，没能形成尊重“事实”，善于质疑的科学态度，一切探究均属“作秀”。

　　参考文献：

　　[1]中华人民共和国教育部.义务教育小学科学课程标准[M].北京:教育科学出版社,2017:1-4.

　　[2]教育部基础教育课程教材专家工作委员会.义务教育小学科学课程标准解读[M].北京:高等教育出版社,2017:35.

　　[3]张美华.探究式课堂三要素的优化策略[J].湖北教育,2020(1):29-30.

　　[4]喻伯军.教师要提升自身探究实践能力[J].科教导刊,2021(5):12-14.

　　[5]刘沛生.无须懊悔[M].武汉:长江出版传媒,2015:43-63.

　　[6]喻伯军.小学科学教学案例专题研究[M].杭州:浙江大学出版社,2006:148-151.

　　[7]章鼎儿.走向探究的科学课[M].杭州:浙江教育出版社,2012:6-7.

　　[8]强光峰.让教学更生活[M].重庆:西南师范大学出版社,2013:192-193.

　　[9]刘默耕.小学自然课改革探索[M].武汉:长江出版传媒,2015:348-349.

　　[10]刘沛生.兰本达的“探究-研讨”教学法[M].武汉:长江出版传媒,2015:143-144.