“玩科學(xué)”課堂教學(xué)的實(shí)踐理答

習(xí)近平總書記指出，要在教育“雙減”中做好科學(xué)教育加法，激發(fā)青少年好奇心、想象力、探求欲，培育具備科學(xué)家潛質(zhì)、愿意獻(xiàn)身科學(xué)研究事業(yè)的青少年群體。教育部等十八部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)新時(shí)代中小學(xué)科學(xué)教育工作的意見》，明確要求科學(xué)教育“重在實(shí)踐，激發(fā)興趣”“做到學(xué)思結(jié)合、寓教于樂…努力在孩子心中種下科學(xué)的種子”。鑒于此，“玩科學(xué)”教學(xué)主張的提出，旨在重構(gòu)小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)。

一、“玩科學(xué)”課堂教學(xué)的核心要義

“玩科學(xué)”是基于具身認(rèn)知理論和“做思共生”教育實(shí)踐提出的生動(dòng)的科學(xué)教育樣態(tài)，指向?qū)W生科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)在自然生長。它堅(jiān)持任務(wù)驅(qū)動(dòng)，以問題為導(dǎo)向，引導(dǎo)學(xué)生通過自主、合作、探究的方式，沉浸式參與科學(xué)學(xué)習(xí)的過程，在獲得切身體驗(yàn)的同時(shí)創(chuàng)造性地解決在實(shí)踐中遇到的問題，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新思維和動(dòng)手實(shí)踐能力的雙重發(fā)展。

小學(xué)“玩科學(xué)”課堂的核心特征包括自主、體驗(yàn)、創(chuàng)造、愉悅。自主，即充分尊重學(xué)生的主體地位和個(gè)性差異，讓學(xué)生立于課堂中央，讓學(xué)習(xí)自然發(fā)生。體驗(yàn)，即讓學(xué)生身體在場，進(jìn)行沉浸式學(xué)習(xí)。思維是認(rèn)知、身體與情緒綜合作用的結(jié)果。獨(dú)特的體驗(yàn)，是科學(xué)教育探究性的本質(zhì)需求。創(chuàng)造，引導(dǎo)學(xué)生像科學(xué)家一樣思考、像工程師一樣創(chuàng)造，即培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和動(dòng)手實(shí)踐能力。愉悅，即讓學(xué)生親歷學(xué)習(xí)的過程，使其收獲學(xué)習(xí)的獲得感、成就感和愉悅感，幫助學(xué)生樹立學(xué)習(xí)科學(xué)的自信心。

二、“玩科學(xué)\"課堂教學(xué)的基本模型

“玩科學(xué)”課堂教學(xué)是基于學(xué)生原有的概念認(rèn)知，通過提出問題、猜想假設(shè)、動(dòng)手探究、合作交流、拓展延伸等環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生在討論、記錄、閱讀、觀察、展示中認(rèn)識(shí)科學(xué)概念，使學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)在教學(xué)的全過程中得以形成并不斷優(yōu)化提升。“玩科學(xué)”教學(xué)模式主要由五個(gè)教學(xué)階段組成，分別是想玩、試玩、知玩、會(huì)玩、玩好（見圖1）。

“玩科學(xué)\"課堂教學(xué)本質(zhì)上是一種探究式教學(xué)，通過創(chuàng)設(shè)開放、民主的教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生使用科學(xué)語言與他人進(jìn)行交流，使得學(xué)生的個(gè)人需求、興趣、價(jià)值觀和經(jīng)驗(yàn)可以在探究實(shí)踐中得到表達(dá)，從而主動(dòng)建構(gòu)科學(xué)探究的意義，自主完成科學(xué)探究，最終實(shí)現(xiàn)科學(xué)思維、科學(xué)觀念、探究實(shí)踐與態(tài)度責(zé)任等素養(yǎng)的培養(yǎng)。

三、“玩科學(xué)”課堂教學(xué)的實(shí)踐探索

在小學(xué)“玩科學(xué)\"課堂上，學(xué)生在真實(shí)情境中發(fā)現(xiàn)問題后，需要基于已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)問題的可能答案進(jìn)行預(yù)測或假設(shè)。為了驗(yàn)證假設(shè)，學(xué)生還需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，開展動(dòng)手操作、合作探究、表達(dá)交流、反思評(píng)價(jià)、應(yīng)用遷移等學(xué)習(xí)活動(dòng)。這些學(xué)習(xí)活動(dòng)之間并不是孤立的，而是相互關(guān)聯(lián)、相互促進(jìn)的。教師的主要作用是為學(xué)生創(chuàng)設(shè)適宜的學(xué)習(xí)情境，為學(xué)生的探究學(xué)習(xí)精選學(xué)習(xí)素材，并進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和適當(dāng)點(diǎn)撥，為學(xué)生搭建學(xué)習(xí)支架，以引導(dǎo)其達(dá)成課堂學(xué)習(xí)目標(biāo)。

1.想玩 真實(shí)情境中提問

“想\"是一節(jié)小學(xué)科學(xué)課順利開展的基礎(chǔ)，創(chuàng)設(shè)情境是激發(fā)學(xué)生興趣的重要一環(huán)。情境創(chuàng)設(shè)的目的在于通過創(chuàng)設(shè)真實(shí)或接近真實(shí)的情境，使學(xué)生能夠?qū)⒁延兄R(shí)和經(jīng)驗(yàn)與新的學(xué)習(xí)內(nèi)容建立聯(lián)系，從而更容易地理解和掌握新知識(shí)。在學(xué)習(xí)情境中，學(xué)生需要獨(dú)立思考與分析現(xiàn)象、提出問題，這有助于培養(yǎng)他們的批判性思維和獨(dú)立思考能力。提出問題是學(xué)生感知情境、進(jìn)行科學(xué)探究的導(dǎo)人階段。在這一階段，學(xué)生需要先觀察情境中的科學(xué)現(xiàn)象，獲取第一手信息，并將觀察到的現(xiàn)象與已學(xué)的科學(xué)概念進(jìn)行聯(lián)想，激活先驗(yàn)知識(shí)，為問題的提出提供理論支撐；再分析所提問題的可行性、科學(xué)性和探究價(jià)值，進(jìn)一步確定自己的研究問題，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。學(xué)生通過觀察、聯(lián)想、比較、分析等方式，抽取、識(shí)別和明確可探究的科學(xué)問題，這是科學(xué)探究的起點(diǎn)，也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和思維能力的重要環(huán)節(jié)。因此，在教學(xué)過程中，教師要注重情境的創(chuàng)設(shè)和學(xué)生問題解決能力的培養(yǎng)，為學(xué)生的全面發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。例如，在教學(xué)教科版科學(xué)教材五年級(jí)下冊(cè)《水的蒸發(fā)和凝結(jié)》一課時(shí)，教師先引導(dǎo)學(xué)生觀看有關(guān)的實(shí)驗(yàn)視頻，再進(jìn)行提問：“水分別在什么溫度會(huì)出現(xiàn)蒸發(fā)或凝結(jié)現(xiàn)象呢？\"學(xué)生深人思考并積極作答。最后教師結(jié)合學(xué)生的回答，科學(xué)地導(dǎo)人新課內(nèi)容。這樣導(dǎo)入新課，可以使學(xué)生主動(dòng)融入問題情境并深入思考，推動(dòng)學(xué)生思維的發(fā)展。

“玩科學(xué)”課堂要充分尊重學(xué)生原有的概念認(rèn)知，以任務(wù)為引領(lǐng)，引導(dǎo)學(xué)生觀察科學(xué)現(xiàn)象并主動(dòng)提出問題。學(xué)生所提出的問題可以從對(duì)事物結(jié)構(gòu)材料的認(rèn)知中來，也可以從對(duì)真實(shí)情境的感悟體會(huì)中來；既可以源于自己對(duì)發(fā)現(xiàn)的生活現(xiàn)象的疑惑，也可以源于自己認(rèn)知的局限和沖突。當(dāng)學(xué)生主動(dòng)提出問題時(shí)，他們會(huì)開始從不同角度思考事物之間的關(guān)系和規(guī)律，這樣可以培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)新思維，使其學(xué)會(huì)全面地看待問題

2.試玩 猜想假設(shè)中啟動(dòng)

提出問題后，學(xué)生要針對(duì)問題產(chǎn)生的原因，結(jié)合已有經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行猜想假設(shè)。猜想不是胡思亂想，假設(shè)更要有依據(jù)，要做到有證、有趣、有據(jù)、有導(dǎo)。教師通過讓學(xué)生根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)儲(chǔ)備，對(duì)問題進(jìn)行大膽的猜想和假設(shè)，可以激發(fā)學(xué)生的想象力，使他們超越現(xiàn)有的知識(shí)框架，提出各種可能的解決方案。通過不斷嘗試猜想假設(shè)，學(xué)生學(xué)會(huì)了思考多種可能性，為后續(xù)的科學(xué)探究奠定了基礎(chǔ)。例如，在教學(xué)蘇教版科學(xué)教材五年級(jí)上冊(cè)《光的傳播》一課時(shí)，教師讓學(xué)生自主閱讀課本上的資料“小孔成像”，并提問“墻上的像為什么是倒立的，左右也是相反的呢？”，引導(dǎo)學(xué)生猜想答案并思考用什么辦法來驗(yàn)證自己的猜想。隨后，教師再組織學(xué)生分組開展小孔成像實(shí)驗(yàn)。學(xué)生發(fā)現(xiàn)光沿直線傳播，燭焰上部發(fā)出的光沿直線通過小孔投射在半透明塑料膜的下部，燭焰下部發(fā)出的光通過小孔投射在半透明塑料膜的上部；同理，燭焰左邊發(fā)出的光沿直線通過小孔投射在半透明塑料膜的右邊，燭焰右邊發(fā)出的光沿直線通過小孔投射在半透明塑料膜的左邊，所以在半透明塑料膜上形成一個(gè)上下左右都相反的像。

3.知玩 動(dòng)手操作中探究

動(dòng)手探究是“玩科學(xué)”課堂教學(xué)的核心環(huán)節(jié)，具有不可替代的作用。動(dòng)手探究是對(duì)根據(jù)問題提出的猜想假設(shè)進(jìn)行探究的過程，旨在引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中尋找實(shí)證驗(yàn)證，通過切身體驗(yàn)獲得感知，進(jìn)而歸納所得。學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)和操作，能夠更直接地接觸科學(xué)現(xiàn)象，深人理解科學(xué)概念。這個(gè)過程不僅讓學(xué)生對(duì)知識(shí)有了更深刻的印象，還培養(yǎng)了他們的動(dòng)手實(shí)踐能力。

例如，在教學(xué)蘇教版科學(xué)教材六年級(jí)上冊(cè)《蠟燭的變化》一課時(shí)，教師準(zhǔn)備好一些蠟塊和棉線，并讓學(xué)生思考如何將這些材料制成蠟燭。學(xué)生在動(dòng)手制作蠟燭的過程中，不僅要仔細(xì)觀察蠟塊的變化情況，還要對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行推理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題所在并對(duì)之前的猜想進(jìn)行驗(yàn)證和修改，以達(dá)到最優(yōu)的制作效果。可見，學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的環(huán)節(jié)，是學(xué)生感知科學(xué)現(xiàn)象、理解科學(xué)概念的重要途徑，也是“玩科學(xué)\"課堂教學(xué)的重要板塊，既能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，又能提升學(xué)生的科學(xué)思維能力。

4.會(huì)玩 合作探究中學(xué)會(huì)

合作探究、共同實(shí)驗(yàn)是學(xué)生合作交流的有效形式。團(tuán)隊(duì)合作的過程，就是對(duì)話、質(zhì)疑、協(xié)商的過程。學(xué)生通過合作交流，可以進(jìn)行思維的交互和碰撞，并通過表達(dá)實(shí)現(xiàn)思維的展現(xiàn)，不斷促進(jìn)其綜合能力的提升。在合作的過程中，學(xué)生互相交流想法、分享經(jīng)驗(yàn)，從而豐富自己的認(rèn)知。通過合作探究，學(xué)生學(xué)會(huì)了傾聽他人的意見、尊重他人的觀點(diǎn)，還培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作精神和溝通能力。例如，在教學(xué)蘇教版科學(xué)教材六年級(jí)下冊(cè)《電磁鐵》一課時(shí)，教師演示并講解電磁鐵的制作步驟：第一步，把導(dǎo)線按照同一個(gè)方向纏繞在鐵釘上，導(dǎo)線兩端各留約 的長度，這樣方便與電池連接。第二步，將導(dǎo)線與開關(guān)、電源連接起來，這樣鐵釘電磁鐵就做好了。隨后，教師組織學(xué)生分組完成電磁鐵的制作。在學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師需要引導(dǎo)學(xué)生先閉合開關(guān)，統(tǒng)一將釘帽移到大頭針上方，把大頭針吸起來并放在指定位置后立即斷開開關(guān)，再數(shù)一數(shù)大頭針的個(gè)數(shù)，最后比一比哪個(gè)小組制作的鐵釘電磁鐵吸的大頭針數(shù)量最多，學(xué)生分組合作并完成實(shí)驗(yàn)記錄表。

5.玩好 拓展延伸中提升

拓展延伸環(huán)節(jié)可以進(jìn)一步拓展學(xué)生的思維和知識(shí)領(lǐng)域。當(dāng)問題得到實(shí)證與解釋后，學(xué)生將驗(yàn)證后的科學(xué)知識(shí)內(nèi)化吸收，并在今后的學(xué)習(xí)生活中遷移應(yīng)用、拓展延伸，最終形成較為系統(tǒng)的科學(xué)概念。

教師還可以鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行更深入的研究，激發(fā)他們的科學(xué)興趣，培養(yǎng)他們的研究能力。例如，在教學(xué)蘇教版科學(xué)教材二年級(jí)下冊(cè)《自制指南針》一課時(shí)，教師可以讓學(xué)生在拓展環(huán)節(jié)嘗試用不同的方法做一個(gè)指南針，然后用自制的指南針測一下自己家的大門朝向哪個(gè)方位，并和家長一起討論指南針為什么能指向南邊，以引導(dǎo)學(xué)生從多角度出發(fā)思考問題，加深對(duì)科學(xué)概念的理解，提高思維的敏捷性，同時(shí)學(xué)以致用，培養(yǎng)把所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生活的意識(shí)。

在完成“玩科學(xué)”課堂內(nèi)容的學(xué)習(xí)之后，學(xué)生可以從已有知識(shí)體系出發(fā)，聯(lián)系學(xué)習(xí)目標(biāo)，通過分析、比較、概括等思維方法，對(duì)探究過程進(jìn)行自我反思與評(píng)價(jià)，同時(shí)為下一次“玩科學(xué)”探究提出新的問題。通過這樣的反芻，能夠幫助學(xué)生對(duì)知識(shí)形成深層次、整體性的理解，有效防止科學(xué)探究被局限為按照流程操作的簡單過程。

“玩科學(xué)”是為兒童設(shè)計(jì)的，通過課程的創(chuàng)新設(shè)計(jì)及實(shí)施，來實(shí)現(xiàn)小學(xué)科學(xué)教育形式的多樣化，讓全體學(xué)生從小樹立愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的觀念。“玩科學(xué)\"切合小學(xué)科學(xué)教學(xué)實(shí)際，緊扣自主、體驗(yàn)、創(chuàng)造、愉悅的核心精神，立足學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)造能力的形成，讓學(xué)生的潛能得以充分釋放，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生科學(xué)思維、科學(xué)能力等綜合素養(yǎng)的提升。

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（責(zé)編 廖婷婷）