基于学生学习逻辑设计微课

赵祖莉

随着大量网络资源的涌入，微课、翻转课堂等教学模式改变了教师“教”和学生“学”的方式。其中，微课以微视频的形式引导学生进行自主学习，其微小、灵活、方便、高效的特点，成为优化教学的重要方式之一。实践中，很多微课往往以教师“教的逻辑”来设计教学活动，仅侧重于一个知识点的讲解或一个活动的开展，频频出现“开课就传授科学知识或讲解科学概念，把原本倡导的探究式学习抛之脑后”的情况，难以让学习真实发生。通过对50多节课的微课设计进行反复研讨，我们发现基于学生学习逻辑的微课设计，能激发学生的思维参与自主学习，实现从“教师知识传授”向“学生思维培养”的变革。

问题引导，以真实情境探查学生前概念

微课教学只有短短的几分钟，在导入部分要引人入胜且有实效。当学生身处于教师创设的蕴含探究问题或疑难的特定情境中会产生思维碰撞，引出他们的前概念。

如设计湘版《科学》（下文均为湘版《科学》）五年级下册《神奇的基因工程》微课时，最初教师这样提问：“上节课学习的孟德尔假说中的‘遗传因子是什么？人们现在是否已经证明它的存在？”接着教师告诉学生“控制遗传特征的物质即是基因”。这样“照本宣科”式的导入枯燥乏味，让学生昏昏欲睡，不能有效激起学生快速进入课堂探究的欲望。几易其稿后，教师借助网络视频资源创设了一个生活小情境“小豪家遇到难题——地里的棉铃虫害比阿祥家的严重多了”，引发学生思考“阿祥家的棉花和小豪家的棉花有什么区别”，继而萌生想要研究遗传奥秘的内部动机。学生可以用已有的嫁接、杂交等知识解决问题，也可以提出新的解决办法——改变基因密码。这样的导入易于唤起学生“转基因”和“基因”的前概念，能有效地引出本课的学习内容，提高他们探究“基因工程”的兴趣。

又如设计三年级下册《水的沸腾》微课时，有的教师创设生活情境，故意质疑“今天真冷啊，要是有一杯热开水就好了”，引出烧开水的想法。这样的导入虽然创设了生活情境，但有点“故布疑阵”。有的教师认为可以开门见山提问：“孩子们，你烧过开水吗？在家里你烧开水要用到什么？”引出居家学习烧开水用到的物品，然后指导学生利用家里面的物品烧开水。有的教师直接播放一段烧开水的视频让学生观察。

生活中有那么多沸腾现象，何不选择一种既能唤醒学生经验，又能从生活经验中发现问题，引发学生思考的导入呢？一位教师引导学生从生活现象出发，让他们回忆“水在烧开的过程中会发生哪些变化”，了解他们的前概念。学生思考之后，播放微课：烧开水过程中，会出现气泡;会发出咕噜咕噜的声音;会翻滚;会有水雾;水的温度会升高……尽可能地暴露学生已有经验和前概念。这时学生产生疑问：烧开水过程中真的会有这么多现象？教师创设这样的生活问题情境进行引导，既挑起学生的认知冲突，引发他们思考和探究的欲望，又符合课程标准提出的“小学科学课程的组织与教学要兼顾知识、社会、儿童三者的需求”的理念。

好的情境创设可以激发学生的学习动机，但过分依赖情境，或者单纯为了让学生产生兴趣而播放一些与课堂学习任务关系不大的视频来创设情境，也是不可取的。如三年级下册《结冰与融化》一课中有一个内容是研究“严寒的冬天水管胀裂的原因”，刚开始设计时教师出示冬天水管胀裂的新闻视频引发学生质疑。虽然这个视频可以调动学生参与的积极性，但由于视频交流主题不突出且冗长杂乱，反而分散了学生的注意力，影响了学生的思维发展。教师使用视频创设情境的目的是解决某个科学问题，是为自己的教学服务的。在播放视频情境后简单地发问“从视频中知道了什么，收获了什么”，是难以让学生产生思维共鸣的。教师可以在这个环节采取适时、连环追问的方式：水管为什么会胀裂？是热胀冷缩吗？还是水结冰时体积膨胀呢？你更支持哪一个观点？引发学生思维共振和质疑论辩，从而引导他们走向深度学习，最终达到培养思维的目的。

任务驱动，从学生视角搭建思维的阶梯

微课教学没有和学生面对面的交流，教师设计或讲授微课时要依据课程标准，并站在学生的角度设置明确的学习目标任务，加强对学生思维的引导。教师要摒弃为了完成教学任务而让学生学习的观念，应该从学生的需求出发，设计符合学习逻辑的任务驱动方案，最大限度地挖掘出学生的思维信息，兼顾学生内在的需求并发展他们的探究能力。同时，教师设计的任务既要有意义和尽量接近真实，又要充分考虑学生的能力差异、个性特点，使得设计的任务具有层次性和多样性。

如五年级下册《从种瓜得瓜说起》一课中，教师设计了三个贴近学生生活实际的活动任务：一是寻找同一品种植物的相似与差异，二是寻找动物一家的相似与差异，三是寻找自己一家人之间的相似与差异。学生明确这些学习任务后，围绕任务自主观察种子实物、动物一家照片和自己全家福照片，逐步建立正确的遗传和变异的科学概念，认识到遗传和变异是生物普遍存在的现象。

又如在设计六年级下册《物競天择》这类科普知识性较强的微课时，大多数教师采取“满堂问”或“一问一答”的教学形式开展教学，忽视学生的需求，出现“过分突出科学概念的讲授，把主动探究式的科学学习转变成知识讲授，甚至是填鸭式教学”的情况。为了避免类似情况发生，教师应采用任务驱动的方式引领学生从他们的视角观察马的体态变化，思考马的体态为什么会出现这样的演化等问题，鼓励学生通过猜测、查阅资料、搜集化石证据验证等学习任务，完成探究活动“马的进化与自然环境的变化”，从而认识“谁更适应大自然，谁就赢得了生存的权利”这个自然选择的结果。这样的任务驱动环环相扣，既能让学生主动参与学习，又能促进他们的思维发展。

教师还可以根据学习内容和学生实际设计一些有一定难度或有挑战性的任务。如在设计《物竞天择》一课中“生物如何适应环境”这一环节时，先布设学习任务“观察动物怎样适应环境”，接着又从生物的生长特点思考“水葫芦、骆驼刺、香蕉树等哪些结构适应它们的生存环境”，这样的任务不仅激发了学生强烈的探究欲望，又促使他们换一个角度思考解决任务的方法，从而提升他们思维的广度和深度，培养他们解决问题的能力。

以生为本，用学生的真实想法来推进教学

小学科学课程标准指出，学生是学习和发展的主体，教师是学生学习过程的组织者、引导者和促进者。教师设计微课时要以学生发展为本，尊重学生的真实想法，同时换位思考每个问题。教师只有反复问自己“学生会怎么想，为什么要这样想”，才能做到以生为本。

如在探究活动“结冰”中，学生认识了常见的结冰现象后思考“冰块是怎么来的”。这时，有的学生会认为是冬天下雪堆积成了冰，有的学生会认为水到了冬天就结成了冰，还有的学生可能会想将水放进冰箱就结冰了……真是这样吗？学生遵从自己的思维逻辑进行一系列的思考：“水结冰现象都是在寒冷的环境，那么温度多低水才会结冰呢？我们怎样来验证猜想呢？我们可以借助家里的冰箱来帮忙。水在冰箱的冷藏室（4摄氏度）没有结冰，在冷冻室（零下4摄氏度）结冰了。这能说明什么？水在零下4摄氏度会结冰。难道水只有到了零下4摄氏度才会结冰吗？怎样才能知道水在什么温度开始结冰呢？在零下4摄氏度水是突然变成冰的吗？”这样以学生学习逻辑设计的探究活动，就是基于学生的真实想法来推进教学的，这样的设计更顺应学生科学概念的发展。

设计微课时，教师还应经常审视儿童的科学思维方法和过程，在关键的地方引出学生真实想法，引导他们进行思维转换，推动教学。如设计《水的沸腾》一课时，教师引导学生观察烧开水过程中的变化，从观察记录中了解学生的真实想法。由于学生记录最多的现象是气泡，教师要给学生留足时间，让他们先思考：气泡从哪里来？它是怎样变化的？教师要让学生产生动手找答案的需要，切忌只顾讲授知识，忽略学生的真实想法和需求。

科学史中蕴含着科学家研究过程中的各种科学思维，但教材上提供的往往是科学家无数次选择后的一条能够通往成功的途径，其包含的科学思维是有限的。在设计科学史教学时，教师要通过向学生渗透史实性的趣味内容，启发他们对知识点本身进行深入思考，最大限度地挖掘学生的真实想法，引导他们的思维深度参与。

如五年级下册“寻找遗传规律育良种”内容中，有古人利用经验改良和育种、孟德尔找遗传规律、夏尔培育杂交玉米、袁隆平研究杂交水稻等科学史，教师要提前弄清这些关联科学史，创设科学史故事情境，把学生“带入”科学家当年研究的情境中，并站在学生角度思考，他们看了这些故事会有怎样的想法。教师还应依据科学史包含的知识点内容，发掘与这个知识相关的背景知识，再基于学生的真实想法“这些知识是谁发现的、如何被发现的、有哪些有趣的故事”等，一步步还原科学家的研究过程，有效推进教学。

活用教材，以大概念理念指导微课教学

课程标准倡导“用教材教”而不是“教教材”，由于微课教学受时间、空间的限制，教师在设计时应以课程标准为准绳，在大概念理念的指导下，根据学生的学习需求对教材活动和内容进行重组、整合，或者根据实际情况选取更好的内容和活动对教材深加工后创造性地使用。

《以大概念理念进行科学教育》一书，提出了科学知识的10个大概念和关于科学本身的4个大概念。大概念揭示了事实性知识背后的规律，是知识的附着点，使碎片化知识发生联系。在设计微课方案时，更需要教师寻找某些物体、事件或现象之间隐藏着的一个或多个大概念之间的明晰关系，从而围绕涉及重要科学领域的大概念进行学习。如六年级下册《生物的进化》单元就暗含了大概念的思想——生物的多样性、存活和灭绝都是进化的结果。教师执教本单元时，不一定要按照教材顺序或内容进行教学，可以适当根据学生的实际情况调整教学内容，不仅让学生学到知识，提升科学探究能力，还能强化他们的学习方法。

科学教育的目标不是去获得一堆由事实和理论堆砌的知识，而应是实现趋向于核心概念的学习，这样有助于学生理解与他们生活相关的事件和现象。如《物竞天择》一课暗含的大概念是结构与功能相适应，本课设计之初，教师以教材为蓝本，只注意自己的讲课效率和知识点的呈现，一讲到底，不给学生留下思考、内化的时间，致使他们难以真正参与其中。学科知识点是学习的浅层内容，渗透在学科知识点背后的思维方法和思想才是精华内容，它们更有利于學生对知识的高效理解。因此，教师必须引导学生明确观察出生物结构的不同，才能知道这样的结构可能具有什么样的功能。植物或动物的结构改变，功能也随着改变。为什么功能会改变？是因为环境变了，所需要的功能不同了，所以结构会作出相应的选择和适应。因此，在“动植物适应环境”环节中，教师大胆重组教材，以游戏活动“你能快速找到图片中的小动物吗”入手，认识动物保护自己的法宝;以观察“仙人掌、水葫芦有哪些特点”，思考“它们长成这样有什么好处”，了解植物的生存策略。这样用大概念思想指导微课教学，引导学生关注生物的结构与功能的关联，能引发他们对生物与环境的适应性方面的思考，使他们在认知冲突中不断内化知识，增加他们的思维深度，真正提升他们的科学素养。

微课教学给教学设计提出了更高的要求，教师只有彻底转变教学观念，以学生的学习逻辑进行微课教学，形成新的教学范式，才能让学生的高阶思维培养真实发生，真正提升他们的科学素养。