开展单元主题教学 建构科学高品质课堂

庄绪梅 （江苏省徐州市贾汪区实验小学教育集团夏桥校区）

单元主题教学，顾名思义就是以单元为基本单位构建学习主题，让学生沿着这一主题进行知识探索，从而帮助学生在科学知识学习的过程中明晰核心内容，教师对核心内容的探索和梳理方法进行精准指导，促进学生的科学学习效率提高。

一、基于具体内容，精准施策

（一）关联法，梳理逻辑关系

进行单元主题教学首先要基于具体的单元内容设置主题，这样才能够精准施策。教师首先可以采用关联法，让学生通过对主题下相关问题的思考，将科学知识关联到自己熟悉的事物上，从而利用其中存在的逻辑关系梳理出科学知识的原理，有效促进学生自身科学知识的进步和提升。

在“我们面临的环境问题”这一课中，学生要学习到与环境问题相关的科学知识，此时教师就可以利用关联法，将环境问题和日常生活中的现象关联起来，让学生懂得人类的生产和生活是如何对环境造成影响。教师首先询问学生：“大家认为我们生活中都存在着哪些环境问题呢？”学生此时根据自己的生活经验和日常学习中积累的知识想到早晨往往会看到雾霾，自己居住的生活区也时常有垃圾被丢弃在路边造成污染，在冬季还会出现大风刮起的沙尘等问题。教师接着询问学生：“大家都知道这些问题是如何产生的吗？它们都和我们生活中的哪些现象存在关联？”学生根据生活经验，会想到垃圾污染的问题，是由于人们在生活中乱丢垃圾导致，而对于沙尘暴和雾霾，学生则不知道要将其关联到生活中的何种事物上去。教师此时提示学生：“雾霾和我们生活中什么事物比较相似呢？哪些白色物体也是散布在空中的？”学生此时就会想到水汽和烟雾，由此想到了工厂里每日排放烟雾的烟囱，从而将雾霾与化工产业、能源产业排放关联起来。教师看到学生关联到相关的事物上，就可以进一步为学生讲解：“化学产业、能源产业、汽车尾气中排放的尘埃、烟粒以及其他颗粒物，在空气中浓度超标后，和空气中的小水蒸气融合在一起形成了雾霾，所以，我们要倡导绿色出行减轻排放。”接着教师再为学生讲解沙尘暴等污染物的特点，让学生实现整体逻辑关系的紧密关联。

通过生活事物和科学知识相关联，不仅让学生了解到知识的原理，也让学生通过科学的窗口审视生活中的各种现象，从而锻炼学生的逻辑关联能力，有效实现了高品质化学课堂的构建。

（二）导图法，形成知识体系

根据具体的单元内容构建教学主题，教师还可以采用导图法展开梳理。如果说关联法注重于知识之间的逻辑关系，那么导图法就专注于知识体系的完整。教师让学生通过思维导图的梳理，明确主题下都具有哪些知识点，从而形成完整的知识框架和结构，帮助学生完成单元主题的高效学习。

在“水的蒸发和凝结”这一课中，学生要学习到与水的物态变化相关的科学知识，此时教师就可以利用思维导图让学生形成知识体系，针对水的物态变化展开充分探究。教师启发学生：“我们上一节课中学习到，水在标准大气压下会在100℃时沸腾，形态由液态转变为气态，变为水蒸气的形式存在。但是我们在生活中常常会注意到，即使没有沸腾现象的出现，也会存在水不断减少，由液态水变为了水蒸气的现象，这是为什么呢？”当学生对这类问题产生探究兴趣后，就会开始思考，想到除了沸腾之外还存在着其他的液态水变为气态水蒸气的条件。此时教师就可以为学生解答：“水的蒸发也是形成水蒸气的一个条件，这和温度、空气流动速度都存在着相互关联的关系，大家能用思维导图列出它们的相关条件吗？”学生此时就会开始用思维导图，先写出液态水这一核心概念，接着用箭头引出两条分支，其中一支指向沸腾的概念，标注出标准大气压下100℃的条件，另一个分支指向的是蒸发，并在蒸发后面另外引出两个分支，其中一个指出影响因素为温度，另一个指出其影响因素为空气流动的速度。接着教师为学生介绍水蒸气是如何变为液态水的，让学生再在思维导图中画出一个反向分支，表示由水蒸气变为液态水的过程，并为学生讲解其中的原理：“我们大家都知道液态水变为水蒸气靠的主要是温度升高，那么大家反过来想一想，水蒸气变回为液态水需要怎样的过程呢？”学生此时就会想到如果温度降低，水蒸气就会变成液态水，这样就实现了整节内容知识脉络的形成。

导图法利用思维导图这种主干加分支的形式，帮助学生将整节知识脉络梳理出来，有效促进学生的科学知识学习，让学生能够以一个更加全面的视角去看待主题内容，从而有效促进高品质课堂的构建。

二、组织动手操作，深度探究

（一）自制教具，发现隐性规律

开展主题教学，以动手操作的方式让学生实现知识的亲身探究也是一种重要的实现途径。教师可以让学生自制教学工具，科学原理蕴含在制作教学工具的过程中，而当教学工具制作完毕，学生也完成了对科学知识的学习，有效促进了知识学习效率的提升。

在“设计和制作生态瓶”这一课中，学生要学习到与生态系统的简单循环相关的科学知识，此时教师就可以为学生准备材料，让学生自制实验教具，学生在使用自制教具中发现隐性的规律，从而促进学生深度探究。教师首先为学生准备相关的实验器具，每组配备一个等大的饮料瓶，一小堆沙子、金鱼草等水生植物、小鱼、小虾米、小泥鳅等若干，并从自然环境的湖泊、河流中取回适量的水。接着教师让学生开始自制教具：“我们现在要自主制作一个生态瓶，首先大家将我们的饮料瓶剪开至中部，接着在瓶底装入一层沙子，并灌入大半瓶自然水。”学生此时会按照教师指导进行操作。教师此时询问学生：“我们水底的沙子为生态瓶提供了什么必要的条件？”此时，学生会想到泥沙中含有大量的细菌，为生态瓶提供了微生物。教师为学生补充：“除了提供生态环境必需的微生物外，还为我们准备的小泥鳅、水草提供必要的生长环境。”学生此时就明白泥沙这类土壤在生态系统中的重要作用。接着教师指导学生将水草栽入水底的泥沙中，学生使用镊子小心的将水草栽入泥沙中，教师此时继续询问：“水草在生态瓶这一小型生态系统中又发挥了什么作用？”学生此时就会开始思考，想到水草本身是植物，可以为生态系统提供氧气。教师继续为学生补充：“水草除了可以提供氧气，其本身也可以吸附水中的微生物，起到净化的作用，可以说水草和微生物共同维护了这一生态系统的稳定。”这样学生就能够通过自制教具的过程，从对生态瓶各个组成部分的分析中实现隐性规律的发掘。

在自制教具的过程中，学生能够发现教学工具的原理，这种原理往往是直接关联到所学主题知识本身的，因此学生在制作教学工具的过程中，教师在旁加以指点就可以促使学生参透科学知识的奥妙。

（二）设计实验，发展创新思维

除了自制教具外，让学生进行科学实验的设计也是实现动手操作的有效方法，其基本原理和自制教具相似，学生在设计实验的过程中，可以自觉运用本主题下的科学知识，并且能够在基本理解的基础上，实现创新思维的发展，进而实现学习效率的提升。

在“比较种子发芽实验”这一课中，学生要学习到与探析种子发芽条件相关的科学知识，此时教师就可以让学生自主设计实验，发展创新思维。教师在开始实验前首先询问学生：“大家都知道种子的发芽需要一定条件，那么具体是什么条件呢？大家结合自己的经验来谈一谈。”学生会想到种子的发芽需要水分、土壤的影响，教师此时再为学生展开补充：“种子发芽的条件其实是比较苛刻的，不仅需要我们浇水，用泥土栽培，还需要流畅的空气、适宜的温度、充足的阳光。”教师在学生了解种子发芽所需的全部条件后，对学生提出设计实验的问题：“我们如果想验证某一条件，例如阳光是种子发芽所必需的条件，应当如何设计呢？”教师引导学生采用对比实验的方法控制实验变量。首先，准备土壤、空气、温度、阳光、水分都适宜的环境放入种子。其次，需要验证哪种条件是种子发芽的必需条件，此组作为实验组。例如：验证有无光照对种子发芽的影响。实验组只改变光照一个条件，其他条件不变。这样，学生需要比较多少组就设置多少个实验组，通过一对一分别和对照组比较，就可以有效对比出每一种实验条件是否为种子发芽必需的条件。教师通过引导学生展开思考，学生设计的方案有效采用了对比实验的基本原理，并且在其基本内容上进行了创新，有效培养了学生的创新思维。

设计实验不能仅仅依靠学生的思考，教师应当在实验的正确性、严谨性、安全性上进行把控，让学生在可控的范围内实现对本单元的有效学习。

三、渗透模型思想，深化素养

（一）生活模型，学以致用

依据教学主题构建模型是开展主题教学的最有效途径之一，教师首先采用生活模型的方式，让学生以生活视角思考科学知识，从而实现知识的学以致用，通过生活模型的建立，可以深化学生的学习素养。

在“食物链和食物网”一课教学中，学生要学习到与食物链相关的科学知识，此时教师可以让学生根据生活知识在脑海中建立食物链的生活模型，让学生通过对生活经验的思考实现科学知识的学以致用。教师首先为学生进行讲解：“我们生活中的动物、植物存在生物学上的特殊称谓，我们可以简单地分为生产者和消费者。生产者就是指在食物链中能自己制造食物的生物，例如，我们生活中的植物一般是生产者，它们可以凭借阳光生产自己生长所必需的养分；而像我们人类这样的哺乳动物大多被称作消费者，我们直接或者间接消费生产者所制造的食物，例如人食用野菜，动物食用野外的植物等这样的行为，都是消费者的行为。”在学生理解到生产者和消费者的概念后，教师继续讲解：“食物链的构成一般都是从生产者起，中间经历多个消费者，存在捕食和被捕食的关系，一层层地关联下来。例如，老鼠吃粮食、蛇吃老鼠这样的关系。那么大家可以说出在我们的生活中存在哪些食物链吗？简单的或者复杂的都可以。”学生此时就会开始思考，寻找生活中的食物链，有的学生想到生活中我们食用的猪肉、牛肉、羊肉，这些动物都是吃草类、谷物类植物长大的。因此，草类、谷物类→牛、羊、猪→人类，这是一条普遍的食物链。教师继续询问：“如果最终的消费者不是人类，而是其他自然中的动物呢，大家是否知晓其中存在的食物链？”学生会想到，树叶→长颈鹿→豺狗→狮子等食物链。这是学生根据生活模型推断出的食物链，这样就实现了生活模型的学以致用。

生活模型是在关联生活现象之后所开展的教学环节，和前面所述的关联法有异曲同工之妙。生活模型真正将生活和科学知识的关联打通，构建了形象的思维模型，可以说是一种更加深化的教学方式。

（二）认知模型，融会贯通

认知模型是基于学生的认知，在学生头脑中建立的因果逻辑关系网，其督促学生不断刨根问底，根据问题不断挖掘知识的前因后果，最终实现整个知识概念的贯通，从而对科学知识实现融会贯通，有效促进学生的科学知识学习，最终实现建构高品质课堂的目的。

在“船的历史”这一课中，学生要学习到与船的发展历史相关的知识。对于历史类知识的学习是帮助学生建立认知模型的最佳选择，此时教师就可利用对船的历史挖掘，让学生构建因果认知模型。教师首先询问学生：“很多学生坐过船，也知道船的用途，但是大家知道船是如何发展的吗？”学生此时就会开始感到好奇，教师此时开始提问：“关于船有几个问题：为什么会出现船？它解决了人类哪种需求？船的发展有多少过程，每个过程取得了哪些突破，又为什么会取得这样的突破？目前船的技术有了哪些突破？”教师接着补充道，“对于任何科学事物的历史类探究，我们都要基于这样的原因——结果认知模型，只有知道了原因才能明白结果的意义，而只有关联起结果，才能明白发展的基本脉络。”学生就会通过这样的认知模型阅读教师准备的船的历史材料，梳理出船的形成是由于川流的阻隔影响了人类的活动，对人类的生存造成影响，于是人们开始有意识地寻找各种渡过河流、海洋的工具。最后发现木头可以漂浮在水面上，于是人们将一捆树枝、树干绑在一起，制作成最原始的船舶。竹筏、木筏是最早期的成型船舶，是系统将竹子、木头平铺于地面捆绑而成。随后，由于木制品制造技术的进步，逐渐出现了独木舟、木船……

通过这样一系列的梳理，学生就将船舶的历史进行了深刻的融会贯通，这种因果关系认知模型的建构，有效培养了学生的思维创新能力，促进了学生的科学知识学习。

开展单元主题教学的方法和途径是多样的，教师应当在教学中依据现实情况选取不同的教学方法进而构建科学高品质课堂。