挑戰性學習 讓小學科學課堂活起來

■ 南京師范大學附屬中學江山小學 馬曉寅

在現階段的小學教學中，科學課程占領著重要的主導地位，科學課程的開展主要是為了使學生對科學產生濃厚的興趣，形成對科學的初步認知，引導學生通過科學實驗提高創新能力與動手動腦能力，對學生今后的發展具有重要的引導作用。隨著新課改政策在教學實踐中的應用，對小學科學課堂提出了更高要求，教師需要在以學生為主體的前提下，激發學生對科學的興趣，引導學生參與課堂教學實踐，進而提高課堂效率。教師要結合學生的實際情況和教學進度，選取適合學生的教學方式，保障課堂效率的提高，激發出學生的學習能力、思維能力。

1 挑戰性學習概述

挑戰性學習是我國教育事業的一大變革，小學課堂沒有一定的調整程度，是我國教育事業發展中的重要問題之一。挑戰性學習課程是在2008年提出的教學模式，這類課程主要采用有價值且趣味性的挑戰性問題達到吸引學生注意力的目的，引發學生對問題的思考，激發學生的求知欲，在完成挑戰性任務時使學生獲得成就感，增加學生面對挑戰時的信心和勇氣。挑戰性學習的核心內容是創造具有一定趣味性且符合當前教學進度的知識，引導學生用當前學習到的知識解決具有挑戰性的難題。在教學過程中，教師往往注重合作學習，忽略了對于深層次知識的挑戰性學習。學校需要針對這一問題加強對課堂教學的改革，將學校的自身教育現狀和教育模式與腦科學有效結合，探究出適合學生身心健康發展的教學模式，在善待大腦的基礎上加強對大腦的利用，創設出更多有挑戰性的教學任務，激發學生大腦的活躍性。科學家經過對挑戰性學習的研究，發現一個具有感染力的教師和挑戰性的任務能夠使人的大腦更加具有活力。在如今的小學課堂中，教學過程順暢無阻、井然有序，師生間配合的十分默契，導致學生解決問題更加模式化，很少采用創新性思維。當代國家更多需要的是具有創新能力的人才，因此，對于人才的培養需要從小學階段開始，讓小學的學習更加有挑戰性。

2 小學科學課堂教學現狀

2.1 缺乏合理的教學目標

教學目標對課堂教育有著指引方向的作用，每堂課都需要具有明確的教學目標。但在實際的小學科學課堂中，部分教師沒有明確的認識到教學目標，或者說沒有理解教學目標的指向，以搖擺不定的態度進行科學教學工作，僅僅將教材內容作為教學主體，將教材中涉及到的科學知識全部灌輸給學生，忽略了學生的理解程度，使學生在沒有思考的環境中去學著接受課程中的科學概念。學生對于概念只是記住，并沒有獲得思維與能力的提升。這一教學模式造成學生在后續的科學學習中出現更多問題和疑惑，對于學習目的和學習重點不明確，進而更加迷茫，甚至對科學學習產生抵觸情緒。

2.2 忽視學生的主體地位

由于傳統的教學理念對教育工作的影響，大部分學校的教學模式過于程序化。在教學過程中，教師將教材作為主體內容，通過教材去教學生，這就導致教師用教材掌控整個課堂教學流程，學生自身失去了思考與發言的機會，這就造成在課堂上學生沒有參與性，課堂的交流環節變成單一的問答模式。這樣的教學模式，不僅使學生無法掌握主動思考的能力，更限制了學生動腦、動手的空間。新課改的教育理念是要去培養學生的核心素養，加強學生解決問題和獨立分析問題的能力與水平。對于實踐性較強的科學學科，教師更應加強對培養學生獨立思考能力的重視，在科學課堂中，要營造適合學生思維發展，能力提升的氛圍，給予學生思考與實踐的機會，讓學生對學習科學知識充滿興趣，能夠積極參與到課堂活動中來。目前對于這方面的教學研究，很多科學教師仍有不足之處。

2.3 課堂提問的作用不佳

課堂提問的教學方式，可以充分了解學生的學習思路和學習程度，課堂提問的有效設計能夠提高科學課堂效率，幫助學生更好地進行思考與學習。而當前大部分教師在課堂提問環節中，往往僅從概念的記憶為導向對學生進行提問，學生回答的基本都屬于課本上的科學概念。也有的老師是以自我的態度進行提問的，他們選擇的回答只是滿足于課堂的結果達成，對于學生的提問只重結論，不重學生的思考過程。他們主觀上認為提問的目的只是讓學生背誦課本內容，完成知識點的背誦便是達到了教學目標，對學生思維的發展以及每位學生的想法不夠重視，在科學課堂教學過程中，沒有采取積極的教學手段與趣味的教學方式來引導學生獨立思考，表達交流，解決問題。

3 利用挑戰性學習讓小學科學課堂活起來的策略

3.1 以問題為引領激發學生探究欲望

在進行科學課堂教學時，教師應將科學問題貼合學生的生活實際，通過有趣的導入，激發學生的探究熱情，為課堂教學營造良好的開端。在科學課程正式開始前，教師需要結合課堂教學的主要內容，設計與內容相關的科學問題，使問題針對科學概念，對整堂課起到引領作用。在此基礎上，引發學生對科學問題的探究興趣。要知道科學課程的知識本身是具有一定抽象性的，對于小學生來說完全掌握科學概念較為困難，因此，通過挑戰性的學習模式，為學生創設活躍的課堂氛圍就成為科學教學中一個不容忽視的問題，對于問題引領科學課堂教學的方式，不僅能夠遵循“探究為核心”“問題為中心”的教學理念，而且能夠達到良好的教學效果。

例如，在學習《我們周圍的空氣》這一課程時，教師首先向學生展現生活中的一些常見物品，如牛奶、橡皮、水杯等，讓學生說出這些物品的具體名稱，接著通過讓學生區分哪些是液體、哪些是固體等一系列可以思考與動手實踐的挑戰性問題，讓每一位學生都可以進行獨立思考，這就讓科學課堂活躍起來。同時，激發起學生對本節課的學習興趣。再如，當進行《它們吸水嗎》這一課程的教學時，教師可以采取“誰來比一比”這一具有挑戰性的學習方式，開啟一堂課的學習。提問學生我國的四大發明有哪些、紙在生活中有哪些作用等對于小學生來說具有挑戰性，可以通過問題讓學生進行自主探究，在小組合作討論的過程中去查閱資料，分享交流，在積極愉悅的學習氛圍中使學生的科學思維得以發生，激發起學生對后續科學知識學習的探索欲望，從而促進科學概念的學習順利進行。

3.2 以情境為突破引導學生層層深入

良好的課堂教學是一種藝術的表現形式，而藝術具有吸引學生注意力的魅力。在科學課堂教學過程中，教師需要采用藝術的方式設計富有節奏的教學環節，創設層層遞進且具有挑戰性的課堂問題，使學生在特定的情境下突破課程的重難點內容，引導學生由淺入深的學習，使整堂課的學習過程猶如探索欣賞藝術品，使學生在充滿意境和挑戰性的課堂氛圍中學習到科學知識，促使科學課堂氣氛活躍起來。

例如，在進行《測量的工具》這一課程的教學過程中，在課堂的開始階段，依據小學生普遍好動，好玩的性格特點，引領組織學生開展一系列具有挑戰性的小游戲，比如評選閱讀大王的活動，通過加入游戲情境的教學設計，引導學生積極參與到科學課堂的活動中來，通過觀察可以發現學生能夠快速集中注意力，他們的積極性也被充分調動起來。接著借助投屏、實物展臺等方式，向學生呈現出于課程內容有關的圖文，提出“全能大挑戰”等具有挑戰性的任務。在這類游戲的進行過程中引出“測量”這一教學主題。由于本節課的主要內容是測量的工具，因此，在學生對上述問題進行探討、交流、實驗后，接著提出哪些是測量工具的問題，通過以學生熟悉的測量工具作為切入點，引導學生探討工具的使用，猜想工具的用途，讓學生在小組合作交流中去發現工具的實際用途，去驗證自己的假設。在此基礎上，設計測量自行車車輪等具有挑戰性的教學活動，通過情境作為突破口，隨著挑戰性學習問題的深入，通過設置與本課程內容相關的挑戰性學習活動，進而激發學生科學探究學習的欲望，最終強化學生獨立思考科學問題的能力。

3.3 以實踐為導向促進學生學以致用

科學課程具有一定的實用性和實踐性，因此，科學課的開展應采用理論與實踐相結合的方式進行。在某種程度上說，應該努力將科學實踐作為課程教學的導向，通過鋪設具有挑戰性的實踐活動，使課堂教學更加生動、有趣，引導學生將學習到的科學概念運用于實踐活動中，提升學生解決實際問題的能力，通過思維與能力的發展從而讓學生的科學素養得以躍升。

例如，在講授《它們吸水嗎》這一課程時，學習環節中教師組織學生開展小組調查活動，學生在活動中將“每年使用練習冊數量”“消耗草稿紙數量”等問題統一制作為調查問卷，學生進行調查、討論、填寫，小組合作完成調查表。在實踐環節中教師帶領學生共同完成關于紙張的挑戰性實驗，在過程中學生采取不同材質的紙張，測量它們的軟硬程度、光滑程度及吸水程度，探索不同材質紙張吸水性存在的差異，將課本知識與實踐活動相結合，使學生在科學活動中學習到科學知識，在挑戰性學習下掌握科學概念。再如，在教學《人類認識地球及其運動的歷史》這一課前，教師讓學生利用課余時間，開展收集科學家故事的挑戰性活動，帶著很多科學家的故事走進課堂，在課堂上全班同學先小組后集體去分析收集到的故事，分享他們的研究過程，最終進行成果的匯報。通過這類收集資料，交流匯報的實踐活動，能夠有效擴展學生的知識面，讓學生在收集資料、分享討論、表達交流的過程中掌握更多的科學知識。在講授《比較水的多少》這一課程時，引導學生測量水杯的容積，并開展測量樹葉面積等具有挑戰性的實踐活動，在實踐活動中提出相應的問題，培養學生獨立思考的能力，并有效的促進學生學以致用，讓學生盡可能親歷科學學習的整個過程，使學生在課堂上所學的知識得以拓展。與此同時，也在課堂學習中向學生傳達出將所學進行及時運用的理念，激發學生學習科學的主動性，從而增強學生完成挑戰性學習任務的動力。

3.4 以生活為支撐增強科學學習趣味

科學的學習最終將用于生活實際中，去解決一個有一個的現實問題。科學知識的學習就是在不斷探索中找到答案的過程。將生活實際作為科學研究的主要支撐點，能夠增強科學課學習的趣味性與實用性。在進行小學科學的教學過程中，可以嘗試根據課程內容創設生活化的情境，讓學生親身感受知識的運用，不僅如此，以生活為支撐的學習方式可以增加學生的生活經驗，進而培養學生的科學思維能力。

例如，在進行《了解空氣》這一課程教學時，在課堂上創設合理的生活情境，教師可以為學生展示將醬油經過漏斗無法倒入瓶中這一科學實驗，引發學生對現象原因的思考，進而引出空氣這一概念。這類不僅包含生活情境，還具有一定挑戰性的問題能夠很大程度上引起學生的注意與興趣，讓學生樂于去探究，讓學生在學習中不斷增強自身的思考能力。在進行《溶解》課程教學時，為學生創設泡咖啡、泡茶的生活情境，提出怎么樣快速將一杯咖啡或一杯茶泡好等具有挑戰性的現實問題，引導學生將這一問題與自己的生活經歷相聯系，在實驗單上列出一系列自認為有道理的解決方法，如不停攪拌、用溫度高的水、多加些水等等，通過學生列出這些解決方法可以判斷，雖然學生暫時還不理解溶解的概念，但對這一科學現象他們在課前已經有了直觀的認識，形成了自己的判斷。利用這類具有生活情境的教學模式，讓學生通過挑戰性的問題進行獨立思考，有效的增強了科學課的趣味性與探究性，為科學課中的實驗學習環節奠定基礎，讓學生在做中學，學中做。

4 結語

綜上所述，小學科學的課堂教學需要讓學生感受到學習的趣味性，學生對知識有好奇心和求知欲，對實踐有動手能力和觀察能力，對觀點有批判性理解，這些都直指科學素養的養成。培養學生的科學素養重在學習過程環節的設置，其中合理地安排挑戰性學習就顯得尤為重要。教師要在課前厘清學習重難點，課中構建學生的“學習支架”，設計符合學生年段特點的挑戰性學習，幫助他們超越最近發展區，從而激發出他們自身的學習潛力。

挑戰性學習的設計需要教師對現有學生的知識系統、認知水平、學習樣態有著充分的了解，在此基礎上，通過生活化、日常化的場景觸發，真正觸及學生的科學思維內核，從而帶動學生主動學習，引導學生在探究與協作中解決生活實際問題，以此推動學生科學素養與學習能力的不斷躍升。

通過挑戰性學習的方式可以鍛煉學生的思維判斷能力，可以讓課堂教學的活躍性得以提升，從而對學生的科學學習產生積極的影響。因此，在教學工作中，教師需要不斷探究具有挑戰性的科學教學方式，培養學生獨立思考的創新能力，改變傳統的課堂學習樣態，讓科學課堂活起來，提高教學效率。