江蘇省無錫市峰影小學 曹 榮

《義務教育科學課程標準（2022年版）》對科學的課程性質進行了定義：“義務教育科學課程是一門體現科學本質的綜合性基礎課程，具有實踐性。”課程的基本理念指出，科學課程 “倡導以探究和實踐為主的多樣化學習方式”。由此可見，要想讓科學課程在教學實踐活動中生根、發芽、開花和結果，教師需要在“實踐性”“探究式學習”上下功夫。該怎么做呢？筆者認為，建構有效的課堂教學模式是一條很好的路徑。

峰影小學“未來學習創新基地”項目——“實踐育人：‘三學五式’課堂教學模式建構”提出：“在學校‘實踐育人’辦學理念引領下……經歷‘三學’學習過程，選用‘五式’實踐路徑，發展思維能力，提升核心素養。”這為科學課堂教學模式的建構指出了實踐的方向。筆者嘗試在教學中探索 “三學五式”中的破案式學習實踐路徑。

一、什么是“破案式學習”

“未來學習創新基地”項目——“實踐育人：‘三學五式’課堂教學模式建構”中提出了破案式學習（探究性實踐）的模型（如圖1）：

圖1 破案式學習（探究性實踐）教學模型

這一學習實踐路徑經歷“三學”的三個階段，即“演學，歷境尋問—研學，探究疑問—衍學，整理成果”。在“演學”階段，教師和學生走進社會實踐空間，從不同的社會、生活場景中尋求研究性問題——“謎面”；在“研學”階段，小組合作運用縱向和橫向思維，開展課題研究方式的探索，像偵探破案一樣去嘗試破解“謎底”；在“衍學”階段，歸納整理出研究成果——建構“謎底”的知識體系和能力體系。

二、怎樣實施“破案式學習”

筆者以“聲音的產生”一課為例，嘗試“破案式學習”實踐路徑的探索。

（一）根據“課標”精神，設計教學流程

“聲音的產生”是蘇教版科學三年級下冊“聲音的奧秘”單元第1課的內容。根據科學新課標，本課需要落實和達成的四個課程目標是：科學知識——知道聲音是由物體振動而產生的；科學探究——會用不同的方法使物體發出聲音，對發聲物體進行觀察，發現其發聲的現象，初步建立聲音的產生與物體振動的聯系；科學態度——在操作中形成尊重事實的科學態度，能夠在觀察的基礎上做出猜測并進行驗證；科學、技術、社會與環境——知道聲音可以傳播很多信息。

筆者將嘗試采用“破案式學習”模式進行教學設計，教學環節共分為三個階段，即“演學階段”“研學階段”“衍學階段”，以期通過“破案式學習”三個階段的實施更有效地達成上述四個教學目標。

（二）依據“破案”路徑，開展實踐活動

第一階段，“演學”。教師和學生走進社會實踐空間，從不同的社會、生活場景中尋求研究性問題——“謎面”。生活中到處都是知識，到處都有科學課堂探究的問題。引導學生關注社會、關注生活，也是科學學習的重要組成部分。課堂伊始，筆者用猜謎語的方式導入，“眼睛看不見，小手摸不著，只有耳朵能聽見。猜猜看它是什么。”學生很快就能猜到謎底是“聲音”，引出本課的研究對象——聲音。筆者繼續引導，“在我們的生活中，聲音無處不在，老師課前收集了生活中常見的聲音，聽一聽，它們是什么聲音？表達了什么意思？”在學生集中交流后引導學生進行小結：“鬧鐘聲——起床時間到了；汽車喇叭聲——有汽車來了，要注意安全；打雷聲——變天了，可能要下雨了；課間活動的聲音——同學們在課間歡樂嬉戲。”關于“聲音”的這些問題促使學生充分聯系自己的生活去尋找答案，筆者通過學生的解答逐步引導學生進行歸納和總結：“我們生活在一個充滿聲音的世界里，不同的聲音傳遞了不同的信息，我們的生活離不開聲音。”筆者適時追問：“同學們對聲音有了這么多認識，那么，關于聲音，你還想知道些什么？”學生會提出許多關于聲音的問題，在此基礎上，筆者引導學生將關注點聚焦至本課探究問題，也就是“謎面”——“聲音是怎樣產生的”。

第二階段，“研學”。小組合作運用縱向和橫向思維，開展課題研究方式的探索，像偵探破案一樣去嘗試破解“謎底”。筆者提問：“聲音是怎樣產生的呢？同學們，你們是怎么想的？”各小組學生在組內交流和討論后，大膽猜測并提出自己的假設。學生的假設是否正確需要得到證據的驗證，尋找證據的過程就是“破案”的過程，就是探究式學習的過程。 因此，筆者設計了三個破案環節。

“破案1”——讓物體發出聲音。想辦法制造出聲音，為研究聲音的產生創造條件。為更好地幫助學生開展探究活動，教師提供了直尺、橡皮筋、音叉、小鼓等探究材料，引導學生進行探究：“同學們，想知道聲音是怎么產生的，我們必須先要讓物體發出聲音。老師給你們準備了一些材料，直尺、橡皮筋、音叉、小鼓，想一想，有什么辦法可以讓它們發出聲音。”在教師提供的學習支架支持下，學生以小組為單位開始合作“破案”，在經歷方法討論交流、實踐驗證、方法歸納等探究過程后，學生已有所獲，知道了可以通過“敲”“彈”“撥”“拍”“拉”等方法讓這些物體發出聲音，第一個“破案”環節順利完成。

“破案2”——這四個物體發聲時有什么現象？在破案1的探究中學生已經成功解決了使物體發聲的問題，但這還未能解答“聲音是怎樣產生的？”這一問題，因此各小組繼續開展“破案”活動。筆者提問：“這四個物體發聲時有什么現象？”引導學生觀察這四個物體發聲時出現的現象，將注意力聚焦在建立聲音的產生與物體振動的聯系上。為了更好地幫助學生記錄“破案”過程，筆者設計了“小組實踐學習單”（如圖2）。

圖2 小組實踐學習單

請學生再次進行實驗，仔細觀察這些物體發聲時有什么現象并將這些發現記錄在“小組實踐學習單”中。各小組開展實驗，觀察實驗現象，待各小組完成實驗和實踐學習單記錄后，教師組織開展交流匯報，引導學生梳理和歸納探究實踐結果。通過再次實驗，各小組能比較明顯地看到直尺和橡皮筋發聲時出現的現象：它們在不停地來回“動”。這個現象在直尺和橡皮筋發聲時比較明顯，但音叉和小鼓發聲時的現象較難觀察，不易與“動”建立聯系，需要進一步研究，因此筆者設計了第三個破案環節。

“破案3”——探究音叉、小鼓發聲時是否與直尺、橡皮筋有一樣的現象，繼續建立聲音的產生與物體振動的聯系。教師提問：“音叉和小鼓發聲時是不是也在不停地來回‘動’呢？有沒有辦法可以證明你的猜測呢？”通過各小組的討論交流，學生找到了一些方法：音叉——敲擊后，用手摸一摸或敲擊后放入水中；小鼓——在鼓面上灑些水再敲擊或在鼓面上放些橡皮屑或綠豆等再敲擊。隨后各小組開展實驗驗證活動，并再次完善“小組實踐學習單”的記錄。在實驗驗證后，各小組成功觀察到了音叉、小鼓發聲時的現象——也在不停地來回“動”。這與直尺、橡皮筋的發聲現象一致。

經過研學階段的三次“破案式”探究實踐，學生成功地將聲音的產生與物體振動建立了聯系，“謎面”已經得到了解答，進入衍學階段。

第三階段，“衍學”。在“衍學”階段，教師引導學生在前面探究所獲知識的基礎上，歸納整理出研究成果，建構“謎底”的知識體系和能力體系。教師提問：“通過剛才的探究，同學們有什么發現？”學生經歷了“演學”“研學”階段的探究學習，對于這個問題已經有了深入的認識。學生充分交流自己的發現，教師適時引導、歸納和總結：“這四個物體在發出聲音時都在上下、左右、前后地‘動’，在科學中，我們把這種‘動’叫作‘振動’。看來，聲音的產生與物體的振動有關。” 由此，學生對聲音的認識得到了科學建構。

教師繼續引導：“通過今天的探究，我們發現了聲音的產生與物體的振動有關。同學們還能不能找到更多證據來證明這一點呢？課后各小組繼續開展探究活動，尋找證據，并將研究結果記錄在小組實踐學習單上。”學習的延伸有利于學生持續地開展探究活動，尋找多樣的證據來證明觀點，更有利于學生科學態度的培養。

三、組織“破案式學習”后的啟發

“破案式學習”讓探究式學習的各環節架構更加清晰。筆者發現，“破案式學習”的教學設計讓“聲音的產生”各環節架構更加清晰，“演學”“研學”“衍學”各環節目的明確，“演學”階段引出“謎面”，“研學”階段探究“謎底”，“衍學”階段解答“謎面”并延伸學習。三個大環節環環相扣，重點突出；“研學”階段中的三個“破案”小環節層層遞進、目標明確。

“破案式學習”讓探究式學習與真實情景緊密相連。 “破案式學習”的教學設計讓“聲音的產生”一課的探究式學習回歸到學生的日常生活中，從日常生活中常見的聲音入手，更有利于快速集中學生的注意力、增強學生的主動參與性，在真實情境中開展探究式學習也有利于學生突破舊知、建構新知。

“破案式學習”讓探究式學習的味道更加“濃郁”。“聲音的產生”一課在“破案式學習”的設計中，加入了“研學”階段的三個“破案”環節，這三個環節集挑戰性、趣味性于一體。每個組、每個學生都在積極參與“破案”，組與組之間更是你追我趕，生怕被別的組搶先。學生在“破案”的過程中全身心投入，既經歷了“破案”過程，又經歷了探究式學習的過程。

科學課程的基本理念指出，科學課程“以探究式學習為主要的學習方式”。探究式學習可作為主要的學習方式，但不是唯一的學習方式。“聲音的產生”一課在“破案式學習”的設計和實踐中充分體現出了探究性特點，是不是科學教材中的每一課內容都適合采用“破案式學習”來進行設計和實踐呢？筆者認為，還需在教學實踐中進一步探索才能有科學的認識。