實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的三個(gè)關(guān)注點(diǎn)

◇李桂鵬（遼寧：喀喇沁左翼蒙古族自治縣水泉鎮(zhèn)中心小學(xué)）

科學(xué)教學(xué)以促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展為目標(biāo)，核心素養(yǎng)強(qiáng)調(diào)的是學(xué)了知識(shí)和技能后能做什么，能解決什么問(wèn)題。《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022 年版）》凝聚了科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐、態(tài)度責(zé)任四個(gè)方面的核心素養(yǎng)，四個(gè)方面相互依存，構(gòu)成完整的體系，體現(xiàn)了科學(xué)課的育人價(jià)值。

在新課標(biāo)核心素養(yǎng)指導(dǎo)下的小學(xué)科學(xué)教學(xué)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注概念建構(gòu)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析、客觀描述三個(gè)方面進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，開(kāi)展課堂教學(xué)。

一、關(guān)注概念建構(gòu)

（一）基于情境化，賦予課堂活力，提升學(xué)生對(duì)科學(xué)概念的理解程度

在課堂教學(xué)設(shè)計(jì)中創(chuàng)設(shè)多種教學(xué)情境：聯(lián)系生活情境、借助實(shí)物的情境、關(guān)聯(lián)新舊知識(shí)的情境、自身體驗(yàn)的情境等等，讓學(xué)生借助情境感受、體驗(yàn)、理解和發(fā)現(xiàn)科學(xué)認(rèn)知、現(xiàn)象或規(guī)律，有助于學(xué)生形成新的科學(xué)概念。

以《刺激與反應(yīng)》一課為例，進(jìn)入導(dǎo)入環(huán)節(jié)。

師：“上課！”學(xué)生起立。“請(qǐng)坐。”學(xué)生坐下。

師問(wèn)：你們?yōu)槭裁磿?huì)起立，又為什么會(huì)坐下？（聽(tīng)到教師說(shuō)話讓起立，坐下）

師用雙手筆畫(huà)讓學(xué)生起立，再坐下。再次提問(wèn)學(xué)生：這回你們?yōu)槭裁磿?huì)起立坐下？（看到教師手勢(shì)）

師用手把學(xué)生拽起立，再按肩膀把學(xué)生按坐下。問(wèn)學(xué)生，這回產(chǎn)生行為變化的原因是什么？（身體感覺(jué)）

通過(guò)聽(tīng)、看、感覺(jué)來(lái)接收信號(hào)的過(guò)程，能夠讓學(xué)生更好地融入情境，幫助學(xué)生提取有效信息，為學(xué)生之后正確認(rèn)識(shí)刺激和反應(yīng)打好基礎(chǔ)。在認(rèn)識(shí)刺激與反應(yīng)環(huán)節(jié)，列舉生活中常見(jiàn)場(chǎng)景，讓學(xué)生描述場(chǎng)景中的行為是在什么情況下發(fā)生的，引導(dǎo)學(xué)生正確理解刺激與反應(yīng)之間的因果關(guān)系，對(duì)每個(gè)場(chǎng)景逐個(gè)觀察，如觀察圖片說(shuō)出因?yàn)槭裁矗瑢?dǎo)致了什么發(fā)生變化？

圖一（左上）聽(tīng)見(jiàn)鬧鐘起床，產(chǎn)生了起床的行為變化，產(chǎn)生變化的原因是聽(tīng)到鬧鐘的聲音，屬于聲音刺激，用到的感官是耳朵；圖二（左下）十字路口綠燈行，產(chǎn)生了過(guò)馬路的行為變化，產(chǎn)生變化的原因是看到綠燈，看現(xiàn)象，屬于圖像刺激，用到的感官是眼睛；圖三（右上）憋不住了上廁所，產(chǎn)生了上廁所的行為變化，產(chǎn)生變化的原因是身體感覺(jué)，屬于體感刺激，用到的感官是身體；圖四（右下）聽(tīng)到要秋游興高采烈，產(chǎn)生了歡呼興奮的情緒變化，產(chǎn)生變化的原因是聽(tīng)到秋游的消息，屬于語(yǔ)言刺激，用到的感官是耳朵。這樣給學(xué)生比較充分的思考和交流時(shí)間，將動(dòng)因與行為聯(lián)系起來(lái)，從因果的角度引導(dǎo)學(xué)生知道什么是刺激、什么是反應(yīng)以及反應(yīng)是刺激引起的，學(xué)生的思維能最大限度地活躍起來(lái)，學(xué)生在新舊知識(shí)關(guān)聯(lián)中有效地理解科學(xué)概念。正確認(rèn)識(shí)刺激與反應(yīng)的區(qū)別和聯(lián)系，為后面活動(dòng)的展開(kāi)做好了鋪墊的同時(shí)，刺激與反應(yīng)這一科學(xué)概念就這樣悄無(wú)聲息地建構(gòu)起來(lái)。

（二）在真實(shí)的情境中開(kāi)展活動(dòng)，有助于學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念、解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題、發(fā)展核心素養(yǎng)

在《刺激與反應(yīng)》一課中安排了多個(gè)游戲化活動(dòng)，如抓尺子、掐秒表、扔紙團(tuán)，讓學(xué)生能夠關(guān)聯(lián)自身之前比賽經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)反應(yīng)速度的個(gè)體差異性有更加直觀的感受和認(rèn)識(shí)，通過(guò)情境化的教學(xué)策略，將知識(shí)還原到情境中，讓學(xué)生經(jīng)歷“感知活動(dòng)，思維加工，理解應(yīng)用，形成結(jié)構(gòu)”四個(gè)步驟，學(xué)生在豐富的活動(dòng)中獲得感受及經(jīng)驗(yàn)層面的積累。

（三）教學(xué)設(shè)計(jì)活動(dòng)化，發(fā)展學(xué)生思維能力，有助于建構(gòu)科學(xué)概念

核心素養(yǎng)的核心就是科學(xué)思維。學(xué)習(xí)的本質(zhì)就是一種思維活動(dòng)，不管教學(xué)過(guò)程如何變化，有效的科學(xué)探究過(guò)程和目標(biāo)都離不開(kāi)思維的參與。在《刺激與反應(yīng)》一課中教師為學(xué)生設(shè)計(jì)了豐富多彩的游戲化體驗(yàn)活動(dòng)（抓尺子、掐秒表、扔紙團(tuán)），在一連串的活動(dòng)中引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察、實(shí)驗(yàn)、分析、閱讀資料等方式獲取信息，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，而且每個(gè)活動(dòng)設(shè)計(jì)得十分嚴(yán)謹(jǐn)，精心準(zhǔn)備記錄單，不僅讓學(xué)生記錄數(shù)據(jù)，還讓學(xué)生討論關(guān)鍵問(wèn)題。通過(guò)分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論，從而引發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考和認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生的質(zhì)疑意識(shí)，加強(qiáng)了理性的判斷，注重學(xué)生思維的發(fā)展，促進(jìn)了學(xué)生的思考，提升了思維的深度，拓展了思維廣度，從而豐富和鞏固了概念。

在《刺激與反應(yīng)》一課認(rèn)識(shí)反應(yīng)時(shí)間環(huán)節(jié)中，我是按下面的層次進(jìn)行教學(xué)的。

遞進(jìn)式的活動(dòng)設(shè)計(jì)幫助學(xué)生的邏輯思維循序漸進(jìn)地從表象到本質(zhì)，從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)，有效地提升學(xué)生的邏輯思維能力，從而有助于反應(yīng)時(shí)間的概念建構(gòu)。

二、關(guān)注實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析

（一）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析從培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)意識(shí)開(kāi)始

數(shù)據(jù)意識(shí)指的是學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用數(shù)據(jù)，解釋相關(guān)現(xiàn)象、證明自己觀點(diǎn)的一種意識(shí)。《刺激與反應(yīng)》一課設(shè)計(jì)四次讓學(xué)生分析數(shù)據(jù)的環(huán)節(jié)，讓學(xué)生增加學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的機(jī)會(huì)，還能讓學(xué)生綜合分析數(shù)據(jù)，達(dá)到先讓學(xué)生掌握分析數(shù)據(jù)的方法，再讓學(xué)生逐步形成數(shù)據(jù)意識(shí)。第一次抓尺子游戲活動(dòng)，教師注重引導(dǎo)學(xué)生對(duì)每個(gè)學(xué)生抓尺子長(zhǎng)短的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；第二次掐秒表活動(dòng)，在上一活動(dòng)的基礎(chǔ)上學(xué)生已掌握了分析數(shù)據(jù)的方法，學(xué)生會(huì)主動(dòng)分析每個(gè)學(xué)生掐秒表時(shí)間的長(zhǎng)短不同所呈現(xiàn)數(shù)據(jù)變化的原因；第三次通過(guò)播放百米運(yùn)動(dòng)員比賽的視頻分析運(yùn)動(dòng)員賽跑反應(yīng)時(shí)間及取得成績(jī)數(shù)據(jù)時(shí)，教師讓學(xué)生利用數(shù)據(jù)全面綜合分析產(chǎn)生反應(yīng)速度差異的原因及認(rèn)識(shí)到反應(yīng)速度差異對(duì)生活的影響；第四次學(xué)生在“朝面部扔紙團(tuán)游戲”活動(dòng)，讓學(xué)生將個(gè)人感受與個(gè)人眨眼次數(shù)呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)相結(jié)合來(lái)分析，形成感知數(shù)據(jù)的反應(yīng)能力，體驗(yàn)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的過(guò)程，通過(guò)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象的本質(zhì)，得到真知。在一次次的練習(xí)深化中培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)意識(shí)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析。

（二）培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)證意識(shí)

實(shí)證意識(shí)作為學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)之一，在科學(xué)課堂上的一項(xiàng)體現(xiàn)就是“用數(shù)據(jù)說(shuō)話，有助于學(xué)生尋找規(guī)律，得出結(jié)論”。它是最能說(shuō)服學(xué)生的證據(jù)，也使課堂變得真實(shí)。

在“抓尺子”環(huán)節(jié)中，首先讓學(xué)生通過(guò)“抓尺子”活動(dòng)記錄每個(gè)學(xué)生的數(shù)據(jù)，再引導(dǎo)學(xué)生整理分析數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)其背后隱藏的規(guī)律——個(gè)體之間的反應(yīng)速度存在差異。重視實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)揮數(shù)據(jù)應(yīng)有的作用，對(duì)現(xiàn)象做出客觀的解釋。

抓到的尺子下面長(zhǎng)度短，說(shuō)明做出反應(yīng)的時(shí)間短，即反應(yīng)快；不同的人，反應(yīng)快慢不同；第三次就比第一次抓到的短，說(shuō)明經(jīng)過(guò)訓(xùn)練可以提高反應(yīng)速度。

（三）尊重?cái)?shù)據(jù)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須遵循的準(zhǔn)則

課堂上游戲活動(dòng)操作嚴(yán)謹(jǐn)，數(shù)據(jù)來(lái)源可靠。學(xué)生的行為才有效、有深度，才能有效激活學(xué)生的思維。在《刺激與反應(yīng)》一課的扔紙團(tuán)活動(dòng)中，學(xué)生結(jié)合感受和數(shù)據(jù)（如下圖），交流眨眼是一種難以受大腦控制的反應(yīng)，從而得出這樣的反應(yīng)通常是用來(lái)保護(hù)自己，被稱為本能反應(yīng)。

五年 班第小組學(xué)生姓名：活動(dòng)二： “扔紙團(tuán)”，觀察對(duì)面同學(xué)是否眨眼，并記錄次數(shù)。參與學(xué)生第一次第二次第三次共幾次我1次1次2次4次同伴（）1次0次1次2次比試結(jié)果是不是很難做到不眨眼？(是√ 否)

三、關(guān)注客觀描述

客觀描述是指對(duì)活動(dòng)過(guò)程的客觀描述，按規(guī)則去實(shí)驗(yàn)和敘述。教師強(qiáng)調(diào)觀察描述以事實(shí)為依據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生記錄真實(shí)的數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)進(jìn)行客觀、正確的描述。

在《刺激與反應(yīng)》一課中，從師生活動(dòng)及創(chuàng)設(shè)情境導(dǎo)入到刺激與反應(yīng)認(rèn)識(shí)及概念的建構(gòu)，從各種體驗(yàn)活動(dòng)到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，每一個(gè)環(huán)節(jié)都是以學(xué)生的觀察、體驗(yàn)、感受和記錄的真實(shí)數(shù)據(jù)為依據(jù)，進(jìn)行客觀、正確的描述，讓學(xué)生親身經(jīng)歷和發(fā)現(xiàn)科學(xué)探究和科學(xué)概念形成的全過(guò)程。

總之，在新課標(biāo)核心素養(yǎng)指導(dǎo)下的小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)，以促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展為目標(biāo)的同時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注概念建構(gòu)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和客觀描述。概念建構(gòu)是最終目的，客觀描述是過(guò)程，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析是方法，三者有機(jī)結(jié)合才能更加有助于學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。