小學(xué)科學(xué)“精準表達”助力支架的設(shè)計與實施

【摘 要】利用語言精練、準確地表達科學(xué)觀念，是科學(xué)素養(yǎng)的體現(xiàn)。教師在實踐探究的基礎(chǔ)上，以認知支架構(gòu)建準確的科學(xué)概念，以思維支架完善嚴密的邏輯推論，以語言支架達成簡練的表達陳述，通過針對性練習(xí)和反饋，幫助學(xué)生精準表達。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)科學(xué) 精準表達 助力支架

一、科學(xué)表達不精準的原因分析

有效表達自己的觀點和訴求，是相互交流的基礎(chǔ)。利用語言精練、準確地表達科學(xué)觀念，是科學(xué)素養(yǎng)的體現(xiàn)。《義務(wù)教育科學(xué)課程標準（2022年版）》指出，“科學(xué)探究能力體現(xiàn)在：理解科學(xué)探究的一般過程和方法；提出科學(xué)問題，并針對科學(xué)問題進行合理猜想與假設(shè)；制訂計劃并搜集證據(jù)，分析證據(jù)并得出結(jié)論；對結(jié)果進行解釋與評估；準確表達觀點，反思探究過程與結(jié)果”[1]。表達交流是探究實踐的組成部分，是科學(xué)探究的組成要素。小學(xué)科學(xué)的精準表達，要求準確、清晰、有條理，具備簡潔性和邏輯性，但教師在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生的表達容易出現(xiàn)各種問題。

如右圖所示，把一株帶根的綠色植物放入裝水的細口瓶中，在水面上滴一層食用油，將瓶子放在窗臺上。3天后，瓶中的水位明顯下降了。請解釋瓶中水位明顯下降的原因。

（浙江省2021年中小學(xué)教育質(zhì)量綜合評價監(jiān)測題最后一題，考查指標為：利用證據(jù)，結(jié)合已有知識或經(jīng)驗，做出假設(shè)、解釋和判斷）

教師將此題編入單元練習(xí)中，請經(jīng)歷過該探究活動的五年級學(xué)生作答，得分率為56%。

①同時涉及植物“根”“吸收水分”的正確回答。比如，被植物的根吸收了。占50.7%。

②僅涉及植物“吸收水分”，或僅提及“根”的不完整回答。比如，吸收水分；根能傳遞水分。占30.7%。

③涉及水分蒸發(fā)并使用術(shù)語“蒸發(fā)”的較合理回答。比如，水蒸發(fā)到空氣中了；蒸騰了。占5.5%。

④涉及油吸收水分、水冷縮現(xiàn)象的錯誤回答。占1.1%。

⑤未作答或其他錯誤、不合理的回答。占12%。

分析學(xué)生存在問題的回答，追問學(xué)生做出不合理判斷的原因，教師通過梳理和統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)學(xué)生科學(xué)表達不夠精準主要有以下幾點原因。

1. 概念不準確，缺乏科學(xué)性

語言表述不準確，混淆相似概念，張冠李戴，導(dǎo)致表達缺乏科學(xué)性。比如，學(xué)生回答“水位下降是因為植物喝水”，表明他們知道水位降低和植物有關(guān)，但不清楚植物哪個部位吸水。

2. 思維不嚴密，缺乏邏輯性

論述的過程缺乏邏輯，論據(jù)和結(jié)論之間缺乏關(guān)聯(lián)，導(dǎo)致觀點缺乏足夠的證據(jù)支持。比如，學(xué)生回答“水位下降因為水會蒸發(fā)”，忽略植物這個主要因素，并且與“水表面已經(jīng)被油覆蓋，不會蒸發(fā)”的事實相悖。

3. 用詞不精練，缺乏簡潔性

敘述未能聚焦主要問題，包含不必要的詞語和細節(jié)，反復(fù)闡述相同觀點，語言模糊不清，用詞不準確，不能把握敘述的重點。比如，學(xué)生回答“植物的根又細又長，上面有大量觸須，能吸收水分”“植物的莖不吸收水分，不用浸入水中”等。

二、“精準表達”助力支架的實踐探索

教師應(yīng)從認知支架、思維支架和語言支架入手，引導(dǎo)和支持學(xué)生科學(xué)地通過口述、繪畫、注釋等方式表達自己的想法；并選擇合適的論點和論據(jù)，采用正確的論證方法，幫助學(xué)生進行練習(xí)和反饋，形成科學(xué)、嚴密、簡潔的表達方式，提高學(xué)生的表達能力。

1. 認知支架—構(gòu)建準確的科學(xué)概念

（1）厘清模糊概念，糾正概念偏差

相似概念或生活概念會影響科學(xué)概念的準確性，使學(xué)生產(chǎn)生錯誤認知，導(dǎo)致概念的張冠李戴。教師應(yīng)聚焦概念之間的差異點，幫助學(xué)生進行有效區(qū)分，理解概念內(nèi)涵，構(gòu)建正確的科學(xué)概念。教科版小學(xué)科學(xué)教材（以下舉例均出自此版本教材）四年級上冊“呼吸與消化”單元，學(xué)生對于“人體呼吸”有以下對話。

生1：鼻子吸進去的是氧氣，呼出的是二氧化碳。

（錯誤認知，生活經(jīng)驗的直接遷移）

生2：不對，吸進去的是空氣，呼出的也是空氣。

（學(xué)生根據(jù)課本內(nèi)容知道進入體內(nèi)的不只有氧氣，還有其他氣體）

生3：但只有氧氣能進入肺泡，所以只有氧氣真正進入我們的身體。

（學(xué)生有豐富的課外知識，對呼吸概念的認知更全面）

學(xué)生對“呼吸過程中的氣體交換”有不同的認識，人體呼吸的是空氣還是氧氣？值得學(xué)生展開思考和辨析?；趯W(xué)生的實際情況，教師將“口鼻處的氣體交換”與“肺泡處的氣體交換”進行對比研討，使學(xué)生明白進入口鼻、氣管和肺部的是混合的空氣，而呼出體外的也是混合的空氣。在肺泡中，氧分子和二氧化碳分子完成了氣體交換（進入血液的是氧氣，血液中置換出的是二氧化碳）。利用圖示將兩者的差異標識出來，既糾正認知偏差，又讓學(xué)生對“人體呼吸”有更深入的理解。聚焦概念的不同之處，明晰概念的上下位關(guān)系，將概念辨析與探究活動有機結(jié)合，通過探究現(xiàn)象來辨析概念之間的差別，能有效厘清模糊概念，糾正概念偏差[2]。

（2）借用專用術(shù)語，統(tǒng)一概念表述

專用術(shù)語具有科學(xué)性、專業(yè)性和統(tǒng)一性，能夠準確表達科學(xué)概念和原理，保證科學(xué)信息的準確傳遞。教師引導(dǎo)學(xué)生使用科學(xué)術(shù)語進行表達，統(tǒng)一科學(xué)概念的表述形式，有助于學(xué)生養(yǎng)成精準、簡練的語言風(fēng)格。例如，三年級上冊“天氣”單元，學(xué)生表述“雨下得好大”和降水量中的“大雨”不是同一個科學(xué)概念，學(xué)生容易把“降水量”理解為“下雨的總量”（水的體積）。通過科學(xué)探究活動，學(xué)生理解“降水量”這一科學(xué)概念后，科學(xué)表達能更精準。又如，五年級上冊“用水計量時間”一課中，學(xué)生匯報：“一開始水很多，水流是一條線。后來水變少了，水是一滴一滴的，并且滴得越來越慢。”教師引導(dǎo)學(xué)生將“一條線”“一滴一滴的”等模糊語言轉(zhuǎn)變?yōu)椤傲魉佟边@一科學(xué)術(shù)語，學(xué)生的表達就更為順暢。

“氣體交換”“陽光直射點”“占據(jù)空間”等都是科學(xué)專用術(shù)語。使用專用術(shù)語能夠幫助學(xué)生抓住表達要點，提高語言的準確性和連貫性。當學(xué)生表達出現(xiàn)問題時，教師借助專用術(shù)語確定論述重點，給予學(xué)生重新組織語言的機會，通過重復(fù)練習(xí)和及時反饋，提升學(xué)生的語言表達能力。

（3）依托繪圖注釋，顯現(xiàn)概念體系

教師通過繪圖和注釋，將科學(xué)探究的過程表達出來，以直觀形象的方式顯現(xiàn)科學(xué)概念體系。繪圖是概念外顯的過程，注釋是體系完善的過程。教師通過可視化手段對概念體系進行梳理，降低認知難度，為正確構(gòu)建科學(xué)概念提供扶手。例如，宇宙單元的概念比較抽象，是學(xué)生的認知難點。在六年級上冊“地球的運動”單元中，教師繪制太陽照射下地球的亮面和陰影面，標注地軸、南北半球和地球自轉(zhuǎn)的方向，幫助學(xué)生理解地球上晝夜交替形成的原因。又如，在四年級上冊“食物在身體里的旅行”一課中，探索人體消化器官的結(jié)構(gòu)和功能，理解器官之間的協(xié)同合作是學(xué)生的認知難點。教師以繪圖方式呈現(xiàn)人體的消化器官，并標識出各個器官的名稱和功能，有利于學(xué)生構(gòu)建消化系統(tǒng)的概念體系，理解器官的結(jié)構(gòu)與功能。

教師依托繪圖、注釋，顯現(xiàn)“宇宙板塊”“人體暗箱”“微觀粒子”等抽象復(fù)雜的概念體系，圖示突出關(guān)鍵要素，注釋表達各種細節(jié)，通過可視化、系統(tǒng)化的方式重溫探究過程。學(xué)生在繪制圖示、標識關(guān)系和語言闡述中，解釋科學(xué)原理，內(nèi)化科學(xué)概念，提升抽象思維水平。

2. 思維支架—完善嚴密的邏輯推論

教師利用思維支架厘清邏輯脈絡(luò)，助力科學(xué)概念結(jié)構(gòu)化和系統(tǒng)化。思維支架能助力學(xué)生梳理論述的核心要點，提升表達的條理性，提高語言的清晰度和準確性。

（1）因為→所以，辨析因果關(guān)系

因果關(guān)系是常見的邏輯關(guān)系，看似相互關(guān)聯(lián)的事物是否存在因果關(guān)系，其中誰是因，誰是果，學(xué)生容易混淆，進而導(dǎo)致在表達時發(fā)生混亂。例如，四年級上冊“聲音是怎樣產(chǎn)生的”一課，學(xué)生對于“聲音是由物體振動產(chǎn)生”這一論述存有疑問。要厘清振動與發(fā)聲之間的因果關(guān)系，需要證明物體振動時發(fā)出聲音，物體停止振動時聲音停止。學(xué)生觀察橡皮筋和鋼尺發(fā)出聲音時的狀況，觀察到橡皮筋和鋼尺“振動時產(chǎn)生聲音”。音叉、鼓面、鑼面等物體的振動不易被直接觀察，需要觀察音叉進入水中的波紋、鼓面上的塑料球、靠近鑼面的乒乓球，來進一步強化物體“振動時產(chǎn)生聲音”。用手接觸正在發(fā)聲的音叉、鼓面和鑼面，則聲音馬上停止，說明“振動停止，聲音也停止”。在實驗證據(jù)和邏輯推論中，厘清“振動—發(fā)聲”之間的因果關(guān)系。

在“蚯蚓的選擇”“熱在金屬中的傳遞”“晝夜交替現(xiàn)象”的教學(xué)中，教師也需要將現(xiàn)象和原因之間的關(guān)系梳理清楚，幫助學(xué)生做出正確判斷。從探究現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)因果關(guān)系是相對復(fù)雜的過程，教師需要放慢節(jié)奏，逐步推進，通過系統(tǒng)地辨析和梳理，在厘清邏輯關(guān)系的同時，助力學(xué)生思維能力的提升。

（2）由此→可見，明晰歸納法則

歸納是常見的推理方法，分為完全歸納和不完全歸納。完全歸納要求證明所有的可能性，不完全歸納則要求證明部分即可。學(xué)生容易混淆歸納法則。例如，二年級下冊“磁鐵”單元通過探究活動研究“磁鐵能吸引什么”。教師準備學(xué)生熟悉的各種物品，分別靠近磁鐵，觀察物品能否被磁鐵吸引。學(xué)生通過探究發(fā)現(xiàn)，含鐵的物品都可以被磁鐵吸引，不含鐵的物品不能被磁鐵吸引。在實驗的基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學(xué)生歸納得出“磁鐵能吸引鐵一類的物質(zhì)”的結(jié)論。該過程運用的是不完全歸納法。在課堂上教師無法對世界上所有含鐵的物質(zhì)進行實驗，需要告知學(xué)生“科學(xué)家經(jīng)歷過很多次實驗，至今為止含鐵的物質(zhì)都能被磁鐵吸引”。又如，四年級上冊“聲音是怎樣傳播的”一課在證明固體、氣體和液體能傳播聲音后，再設(shè)置真空環(huán)境隔絕聲音的傳播，得出“聲音的傳播需要借助物質(zhì)”的結(jié)論，采用的是逆向歸納的方法。

“區(qū)分完全花和不完全花”“物體的熱脹冷縮”

“導(dǎo)體和絕緣體”都需要學(xué)生利用合適的歸納方法，得出相應(yīng)的結(jié)論。學(xué)生完成歸納后，教師要鼓勵學(xué)生將結(jié)論應(yīng)用到情境中。應(yīng)用是演繹推理的過程，在課堂教學(xué)中完成歸納和演繹的有序切換，能提升學(xué)生邏輯的嚴密性，學(xué)生的邏輯脈絡(luò)清晰之后，表達也會更有說服力。

（3）以此→類推，解析類比遷移

通過比較事物之間的相似點，將邏輯脈絡(luò)遷移到相似的事物上，以此推斷某種結(jié)論或趨勢，是類比遷移的常用方法。類比遷移有正向和逆向的區(qū)別，有現(xiàn)象遷移、方法遷移等不同類型。幫助學(xué)生分析類比遷移的特點，有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)已知事物和未知事物之間的聯(lián)結(jié)點，完善邏輯推論。例如，五年級上冊“地球表面的變化”單元，教師利用番茄醬和土豆泥來模擬火山爆發(fā)，酒精燈加熱代表地球內(nèi)部充滿熱量，番茄醬受熱之后從土豆泥中“噴涌而出”，則表示“巖漿突破地殼層”，造成“火山爆發(fā)”。學(xué)生通過觀察番茄醬的變化來推測火山爆發(fā)的原因，用模擬實驗來解釋真實環(huán)境中的現(xiàn)象，是現(xiàn)象遷移的過程。又如，三年級下冊“地球—水的星球”一課，學(xué)生利用數(shù)格子的方法來探索地球表面海洋和陸地的面積大小，將數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的內(nèi)容遷移到科學(xué)課堂上，則是方法遷移的過程。

“利用雞蛋觀測地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)”“擠壓土塊感受地球的板塊運動”“打磨巖石感知風(fēng)的侵蝕”等模擬實驗，內(nèi)在邏輯脈絡(luò)都是類比遷移。教師可將探究情境與學(xué)生熟悉的情境建立聯(lián)系，將模擬實驗中的現(xiàn)象與生活中的真實狀況進行對比分析，幫助學(xué)生將所學(xué)的知識遷移到其他情境中，在類比遷移中理解新概念，厘清邏輯脈絡(luò)，得出相關(guān)結(jié)論，明晰事物之間的聯(lián)系。

3. 語言支架—養(yǎng)成簡練的陳述表達

語言表達能力是精準表達的重要支撐。教師應(yīng)提供合適的支架扶手，幫助學(xué)生篩選核心信息，有序組織語言，去除繁雜無效的詞句，追求簡潔的表達方式，提高學(xué)生的表達效果和溝通能力。

（1）素材支架—借助工具，提升表達的流暢性

合適的工具有利于科學(xué)表達的順利啟動，幫助學(xué)生清晰、準確、生動地傳達信息。當學(xué)生表述遇到困難時，教師可適時提供相關(guān)素材支架，幫助學(xué)生明確主體內(nèi)容，組織科學(xué)語言，克服表達障礙。教師可利用實物、圖示、數(shù)據(jù)等認知素材，幫助學(xué)生更好地理解科學(xué)概念，激發(fā)他們的表達欲望。例如，六年級上冊“地球的運動”單元中，解析四季成因是學(xué)生的表達難點。學(xué)生未能構(gòu)建地球運動的認知模型，就難以利用模型解析四季成因。教師可利用地球儀演示地球的運動規(guī)律，借助實物展開解釋，降低對學(xué)生抽象思維的要求，幫助學(xué)生突破難點。學(xué)生在實驗操作中將探究活動的設(shè)計思考、現(xiàn)象解析說給同伴聽，在演示中重現(xiàn)探究過程，在交流中強化科學(xué)概念，同學(xué)之間互相督查，能有效糾正錯誤認知，提升表達的流暢性。

（2）詞匯支架—依托句式，保障表達的邏輯性

詞匯支架包括邏輯句式、轉(zhuǎn)接用詞和專用術(shù)語等。詞匯支架可以幫助學(xué)生更好地理解表達的方式，方便展開語言練習(xí)。在科學(xué)教學(xué)中，學(xué)生常用的邏輯句式有“因為……所以……”“如果……那么……”等，教師可要求學(xué)生根據(jù)表達內(nèi)容，將要表達的語句填入其中，依托句式進行表述。例如，四年級上冊“聲音是怎樣產(chǎn)生的”一課，依托邏輯句式，學(xué)生的表述能更為清晰。比如，“因為振動頻率快，聲音高，所以振動頻率與聲音高低有關(guān)?！薄叭绻Ａд掷餂]有空氣，我們不能聽到鈴聲，那么說明聲音傳播需要空氣。”邏輯句式幫助學(xué)生明晰事物關(guān)系，而轉(zhuǎn)接用詞則幫助學(xué)生分解復(fù)雜過程，確保表述更有層次性。比如，“首先……其次……”“第一……第二……” 等，將復(fù)雜內(nèi)容分成幾部分進行表達，突出思維脈絡(luò)，保證語言簡潔且富有邏輯。教師可將語文、數(shù)學(xué)等其他學(xué)科的常用句式引入科學(xué)課堂，并進行適度改造，助力學(xué)生快速熟悉句式，形成具有學(xué)科特色的表達風(fēng)格。

（3）反饋支架—即時點撥，落實表達的條理性

教師應(yīng)抓住課堂交流機會，即時點撥學(xué)生的表達要點，助力學(xué)生提升語言表達能力?；谶壿嬯P(guān)系、主次關(guān)系、時間先后等要素，將表達內(nèi)容進行合理排序，確保表達內(nèi)容具有條理性。教師在課堂上的語言要規(guī)范、簡練，為學(xué)生做好示范引領(lǐng)。當學(xué)生表達出現(xiàn)問題時，通過引導(dǎo)性復(fù)述幫助學(xué)生組織語言，突出表達核心。例如，在六年級上冊“地球的運動”單元的課堂教學(xué)中，學(xué)生的表述為“這里的手電筒特別亮，溫度會更高一些……”，教師通過追問引導(dǎo)學(xué)生修正表述為“當陽光直射在北半球時，北半球氣溫較高，是夏季”。這種即時點撥為學(xué)生提供輔助性關(guān)鍵詞語，幫助學(xué)生避免冗長復(fù)雜的語句，選用更為簡潔的語言。教師可組織學(xué)生針對同一主題展開表述研討，比一比，曬一曬，取長補短，對比糾正，在課堂操練中落實表達的條理性。

語言能力的提升并非一朝一夕可以達成，科學(xué)概念的精準表達需要教師長期堅持，方能看到效果。精準表達是探究活動、思維加工、認知內(nèi)化后的產(chǎn)物，是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)綜合提升后的呈現(xiàn)。在科學(xué)課堂上，針對學(xué)生表達出現(xiàn)的各種問題，構(gòu)建助力支架，有利于學(xué)生精準表達的有效達成。教師要多關(guān)注學(xué)生的語言敘述，通過練習(xí)和反饋，讓學(xué)生有更多的展示機會，在追求精準表達的過程中，構(gòu)建概念體系，培育思維能力，提升綜合素養(yǎng)。

參考文獻

[1] 中華人民共和國教育部.義務(wù)教育科學(xué)課程標準（2022年版）[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2022：5.

[2] 姜向陽，吳笑樂.核心概念統(tǒng)攝下的科學(xué)思維培育路徑[J].中小學(xué)科學(xué)教育，2024（5）：45-50.

本文系浙江省教研重點課題“指向教師跨學(xué)科教學(xué)能力提升的區(qū)域研訓(xùn)模式研究”（課題編號：Z2023007）階段性成果。

（作者系：1.浙江省杭州市競舟第二小學(xué)教師，正高級教師；2.浙江省杭州市STEM教研員）

責任編輯：趙繼瑩