教师在科学课教学中的有效引领策略

陈彤

陈   彤：小学科学特级教师，杭州市萧山区教师发展学院研究员，中央教育科学研究院小学科学研究中心培训专家，长三角基础教育学科专家。主持课题获中央教科院“十五”课题一等奖、浙江省教研课题评比一等奖、浙江省人民政府教学成果奖二等奖。主编和参编出版著作5本，50多篇论文在刊物上发表或获奖。应邀在2014年全国科学学会年会上做报告，赴全国近20个省讲学200多场次。

在科学课中，没有教师有效引领，发挥学生主体作用、促进学生科学素养的发展就会成为空谈。因此，加强教师引领是发挥学生主体作用的保证，正是教师的隐性引领才能充分凸现学生显性的主体地位。教师在科学课中的引领，要巧妙隐含在关键的问题、有结构的材料、指向探究的记录单、指引素养发展的板书等载体之中，从而达到把课堂时间和思维空间留给学生、推动学生科学素养向前发展的目的。

一、问题引领探究方向

科学探究过程就是发现问题、解决问题的过程。问题指引科学探究的方向，一节好的科学课往往表现为围绕解决一个核心问题开展“一英寸宽一英里深”的探索活动。这个核心问题，一般可以分解成研究性问题、观察或实验方案设计性问题、研讨性问题、应用和拓展性问题等几个子问题。在核心问题的统领和子问题的指引下，促使探究活动向纵深发展。

核心问题往往为一个生活中的实际问题，它确定了本课的探究方向，引领学生朝着解决这一问题展开科学探究。在浙江省优质课一等奖《运动和摩擦力》一课中，核心问题是：小明要参加学校的拔河比赛，穿什么鞋好？由此，教师逐次引领学生产生四个子问题：

研究性问题：穿光滑鞋底的鞋和穿粗糙鞋底的鞋，摩擦力谁大？大多少？

实验方案设计性问题：怎样设计实验取得可靠证据证实你的猜想？

研讨性问题：交流数据，你发现什么？

应用和拓展性问题：你建议小明穿什么样的鞋参加拔河比赛？

四个子问题在核心问题统领下，沿着聚焦问题展现学生前概念—设计实验搜集证据—基于证据进行研讨—基于结论应用拓展的逻辑线索展开，是探究式学习的具体化。“核心问题”教学方式带来的是简约课堂，长时探究，深入研讨。

二、材料引领证据获取

在探究活动中，问题和材料存在着逻辑联系。教师提供什么材料，学生就会获取什么证据。呈现的材料必须是精心设计的，是奔着让学生搜集到足够的证据、论证与问题有逻辑联系的猜想的。材料往往和问题、实验记录单、提示单等一起有结构地呈现，以引领探究活动深入发展。

集中呈现材料。集中呈现的各种材料，相互之间存在着一定的结构，其潜藏的证据指向学生素养的发展方向。一是同时呈现多种材料，其潜藏的证据能够组成证据链，证明同一结论。在浙江省优质课一等奖《声音是怎样产生的》一课中，皮筋、尺子、小鼓、音叉发声实验可以促进学生多个方面素养发展。基于收集到的“皮筋、尺子、小鼓、音叉发声时都在振动”现象，进行不完全归纳推理，得到“物体发出声音时都在振动”的结论。发现物体振动可以采用不同的方法：用眼睛看——可以发现皮筋和尺子发声时在振动;用手触摸发声时的音叉——感覺到“麻”，说明音叉发声时在振动;借助米粒在发声时的小鼓鼓皮上的跳动——可以更加清楚地观察到小鼓鼓皮发声时的振动现象;“音叉发出声音时在振动”“让发出声音时的音叉停止振动马上停止发声”从正反两个方面证实音叉的声音确实是由其振动产生的。二是集中呈现两种材料，它们之间存在唯一变量，潜藏证据指向教师意图产生的科学概念。在《水的观察》一课中，不同的材料组合指向不同的科学概念：水和牛奶的组合材料指向“水是没有颜色的”;水和盐水的组合材料指向“水是没有味道的”。三是集中呈现具有内在逻辑关系的组合材料，其潜藏的信息指向多种解释。在《种子的传播》一课中，让学生根据具体的图片解释屋顶上的植物是怎样传播上去的。学生在仔细观察后发表了他们的观点：有的认为，植物种子不会通过水传播到屋顶，从而排除了水流传播的可能性;有的认为，植物种子弹射的距离往往是比较短的，因此认为通过弹射传播的可能性不大;有的学生认出来有几株植物是蒲公英，推测它们是通过风力传播的;有的学生观察到有一种植物结出了肥厚多汁的小红果，推测是小鸟吃了小红果后在屋顶排出种子才长出来的;还有的学生认为不一定是通过种子传播的，或许是小鸟叼来了一小段植物的茎或是一张叶子掉在了屋顶上，最终长成了新的植物。于是，有学生意识到，观察的信息还不够多，应该到真实的屋顶观察提取更多的证据，才能做出更加准确的解释。真实的具有内在逻辑联系的场景，促使学生产生多种解释，思维得到发展。

逐次呈现材料。通过依次呈现有结构的材料，能够让学生取得不同的证据，引领探究活动不断深入发展。在《蚯蚓》一课中，每位学生拿到一条蚯蚓，一张关于蚯蚓特点、食物、反应的记录单后，马上就对蚯蚓进行了细致观察，有时还跟同组学生小声讨论，并不时进行记录。过了一会儿，教师在每个小组中间放了一个浅水碟子，学生根据记录单上的提示，把蚯蚓放入水中进行观察。等学生观察差不多后，教师给每个小组提供了一个外面一圈放着青菜叶、苹果片、饼干等食物的碟子，等学生把蚯蚓放进这个碟子后，教师把浅水碟子收回。这个观察活动持续了大约15分钟，教师始终没有说话，用材料和记录单引领学生对蚯蚓的外部形态、刺激反应、食性等方面进行长时观察，取得了理想的效果。

有时先后呈现的材料是存在变量的，在浙江省优质课一等奖《电和磁》一课中，围绕问题“是什么使小磁针发生偏转”进行探究时，教师依次进行演示：先出示铜线，通过演示实验证明铜线不能使小磁针偏转;然后让铜线通电再次接近小磁针，学生发现了小磁针会偏转。依次有结构地演示，指向本课关键，引导学生探索是否通电—小磁针是否偏转—铜线是否产生了磁性之间的内在逻辑关系。

三、记录单引领实验探索

一张好的记录单，往往隐含实验方案、实验要求、研究方法、需要取得的证据以及引领学生基于证据进行初步解释等相关探索要素。它通过简洁的文字、清晰的逻辑，将要研究的问题、需取得的证据、实验流程、记录要求等信息，准确无声地传递给学生，为后续研讨活动奠定坚实基础。《“磁力大小会变化吗？”实验记录单》（见图1）清晰地向学生传递了以下信息：一是明确研究的问题为“磁力大小会变化吗？”，取得的数据指向对问题进行解释;二是通过图明确实验方法是把环形磁铁竖放在刻度尺上，从0刻度开始慢慢由近向远一格一格移动，用环形磁铁能够吸引的铁丝格数表示磁力大小;三是逐步测量1块环形磁铁、2块吸合的环形磁铁、3块吸合的环形磁铁、4块吸合的环形磁铁的磁力大小，每种类型测量3次，然后从中取得最终数据;四是根据取得的数据进行解释，将解释记录在“我们的发现”栏目中。复杂的相关实验信息，通过一张记录单，准确无声地传递给学生，留足了学生探究时间。学生完成记录单记录的过程，就是一个长时探究的过程，就是一个素养发展的过程：在测量1块到4块吸合的环形磁铁磁力大小过程中，测量能力发展了;在每种类型测量3次的过程中，逐步体会到如何减少数据的误差;从3个数据中选择“最终数据”的过程中，明白如何采用众数、中数或者平均数的数学方法合理选择数据;从写“我们的发现”的过程中，学会如何基于数据进行解释;在探究过程中，逐步学会相互交流、相互合作。当教师将各个小组记录单的“最终数据”一栏在实物投影下粘贴组合在一起时，就呈现了关于“磁力大小会变化吗？”的实验全班记录单，由小组记录走向全班记录，为后续基于证据进行全班研讨活动奠定坚实基础。

四、板书引领素养进阶

小学科学课的板书可以采用左边板结论、方法、观点等内容，右边板证（数）据，体现了基于证据进行解释的科学探究理念。板书的过程就是引领学生素养进阶的过程。在浙江省优质课一等奖《电和磁》一课中，教师板书（见图2）依次如下：

板书1：磁铁    小磁针偏转，铁    小磁针偏转。

这是学生的前概念：磁铁和铁能够使小磁针偏转。

板书2：铜线 × 小磁针偏转，通电铜线    小磁针偏转，电可以产生磁？

这体现的是学生根据实验取得的证据进行逻辑推理的过程：铜线不能使小磁针偏转，而通电铜线能使小磁针偏转，说明通电的铜线有磁性。这里唯一的变量是“通电和不通电”，由此推论“电”很可能是使铜线产生磁性的原因，或者说电很可能会产生磁。

板书3：电可以产生磁？    增大电流小磁针偏转变大。增大电流的方法：增加电池、短路、线圈。

在教师的引领下，学生进行推理：如果电可以产生磁，那么增大电流会使小磁针偏转变大。增大电流可以采用“增加电池、增加线圈数量、短路”等方法。

板书4：增大电流小磁针偏转变大   电可以产生磁。

学生通过实验验证，使用“增加电池、增加线圈数量、短路”等方法可以增大电流，使小磁针偏转变大，由此证明“电可以产生磁”（去掉问号，表示猜想变成了结论）。

《电和磁》一课的板书体现了基于证据进行逻辑推理逐步得出结论的过程，体现了学生从前概念向科学概念发展的过程。随着板书的推进，学生的科学概念、科学方法、科学思想等随之不断进阶，换言之，板书的过程也就是学生素养进阶的过程。

在科学课中，教师还可以用提示单引领学生迷思、用思维导图引领实验流程等方法。引领方式要准确、简洁、有效，需根据教材内容、学情、课堂生成等，不断予以灵活调整。各种引领策略在课堂中往往是有结构地组合呈现，达到从不同角度不断推进探究活动、促进学生科学素养发展的目的。