实施整体教学 培育科学素养

张俊平

摘  要：小学科学课程以培育学生的科学素养为宗旨，教师需要站在课程高度，深入领会教材意图，理清单元结构脉络，整体设计单元导学课、项目探究课和总结拓展课的目标与教学策略，建构课例之间的逻辑关联，以促进学生智能发展与素养提升。

关键词：小学科学;整体教学;科学素养

小学科学是一门实践性很强的基础教育课程。教师要按照立德树人根本任务的要求培养小学生的科学素养，包括科学兴趣、科学方法、科学思维、实证意识、科学精神，以及理解科学技术与社会发展的关系等诸多方面。教科版《义务教育课程标准实验教科书·科学》（以下统称“教材”）是以主题单元呈现的。但是，在实际教学过程中，很多教师忽视教材的编排意图及课题之间的关联，教学呈现碎片化特点，这样不利于达成学科的育人目标。为改变这一现状，教师需要以单元为整体进行教学规划设计，聚焦问题，因势利导，以教学活动为载体，逐步发展学生的科学素养。

教材每个单元由7 ～ 8个左右的课题组成，根据在单元中的地位可以大致分为单元导学课、项目探究课和总结拓展课三种课型。例如，教材六年级下册第二单元“物质的变化”共8节课，整个单元围绕“物质是变化的”这一核心概念展开。第1课“我们身边的物质”为单元导学课，引领学生关注身边物质的变化;第2 ～ 7课为项目探究课，指导学生分辨物理变化和化学变化的主要特征，关注、研究化学变化;第8课“物质变化与我们”为总结拓展课，分析物质变化与生产生活之间的关系。

教师只有理清单元结构脉络，才能从宏观上把握教材的编写思路，从微观上理解每个课时的具体目标要求，做到有系统地教学。在此基础上，对教学内容进行单元整体设计实施，有利于学生理解科学知识和规律，掌握科学方法，发展思维能力，养成科学习惯，形成良好品格，从而发展学生的科学素养。下面对单元导学课、项目探究课和总结拓展课的教育价值和教学策略进行简要分析。

一、单元导学课，激趣启疑，搭建框架

单元导学课是指每个单元中统领整个单元教学内容的起始课。其承载着向学生交代单元主要学习内容并向学生介绍学习方法的教学任务，对整个单元的探究学习具有启迪和引领作用。

1. 摸清认知基础

学生是学习的主体，只有摸清他们的认知基础才能做到有的放矢，因材施教。眾所周知，学生获取信息的渠道丰富宽广，来自家庭、伙伴、媒体、图书等方方面面，这些信息可能是科学的，也可能只是经验，还有可能是伪科学。当然，不同生活背景的学生认知基础也是千差万别的。因此，教师有必要通过谈话、问卷、话题讨论等方式观察、分析学生的表现，全面了解学生的元认知，确定相应的教学起点，为整个单元的学习打造一个良好的开端。

2. 营造问题情境

兴趣是最好的老师。问题是探究的动力。通过创设真实的、生动的、与生活经验紧密联系的问题情境，有助于激发学生的已有经验，调动学生的学习兴趣，激起头脑风暴，提出有价值的研究问题。

例如，“感受空气”是教材三年级上册“空气”单元的起始课。教师先用气泡图的形式呈现学生已学过的概念，了解学生对空气认识的程度，同时帮助学生从空气的特征和作用两个方面对空气的认识进行梳理。气泡图是贯穿整个单元使用的，是呈现给学生不断建构完善概念的过程。接下来，教师通过传递空气、抱抱充满空气的大袋子、抛气球、吹口哨等活动让学生进一步感受空气的特征，继续丰富学生的感性认识，引导学生进行充分的交流，思考空气有哪些特征，你是如何知道的？教师可以在气泡图中继续填充，梳理学生对空气的认识，同时指向对研究方法的讨论，激发学生进一步探究空气的特征。

二、项目探究课，获取实证，解决问题

发展科学思维是科学学科素养培育的核心目标。探究活动的设计必须做到目标明确、思路清晰、适时点拨，使探究与思维同行，追求思维的广泛性和深刻性。

1. 亲历发现过程

《义务教育小学科学课程标准（2011年版）》指出，科学探究包括提出问题、作出假设、制订计划、搜集证据、处理信息、得出结论、表达交流、反思评价8个要素。体现了科学发现的完整过程，对指导广大科学教师教学具有重要的意义。为了使课堂探究更加高效而深入，避免平均用力，环节零散，科学学习过程可以概括为以下模式：聚焦问题—合作探究—研讨点拨—拓展延伸—评价反馈。具体来说，即精心设计学习情境，提出科学问题;引领学生应用科学方法，小组合作探索发现;梳理证据，开展研讨，做出解释，达成共识;将科学学习延伸到生活实际，建构科学与生活的联系;评价学生学习效果，因材施教并给予指导。

这一基本模式旨在通过引领学生亲身经历和体验问题解决的系列科学实践，加深或转化原有认识，促进学生对科学的理解，发展其适应未来社会的关键能力和必备品格，实现科学学科的育人价值。

2. 活动扎实完整

根据科学课堂的时间与小学生的年龄特点，每个课时适宜设计2 ～ 3个教学活动。活动设计需要注意以下四点：（1）围绕目标，精选内容;（2）问题引领，富有逻辑;（3）生动活泼，时空合理;（4）及时总结，反思评价。

3. 探究讲求实效

教师要合理调控学生的探究学习时间，关注实验操作的规范性，启发学生的科学思维，引领他们用科学的方法解决问题，及时调控探究进度，避免学生远离探究主题，确保探究学习的有效性。

三、总结拓展课，梳理概念，思维进阶

单元总结拓展课旨在回顾整理，形成概念体系，总结学习方法，建立科学与生活的密切联系，深化学生对科学知识的理解，进而促进学生形成稳定的高阶思维。

1. 做好梳理总结

例如，在教学教材三年级上册“空气和我们的生活”这节课时，教师组织学生谈论、归纳、总结空气的特征，联系生活实际，认识到空气是生命生存的必要条件。人类的生活离不开空气，人们利用空气的性质做了许多事情，从而形成主要概念。本单元对空气的研究最终让学生科学地了解空气，形成保护空气的意识。

2. 适度拓展延伸

科学源于生活，服务于生活。因此，科学探究不能止于课堂，要延伸到课外生产生活中去。教师可以设计与单元主题相关联的小课题，指导学生课前展开调查、访问，搜集资料;课上整理、筛选信息，交流研讨;课后用科学知识和方法解决实际问题，深入开展专题研究等。这样，学生的科学学习会更深入，更有价值。同时，拓展也是培养学生养成科学思维方式、行为方式的重要途径。

除此之外，教师还可以设计科学课外阅读，培养学生养成阅读自然科学和科技类图书的良好习惯，感受人类认识自然、改造世界的科学精神。教师可以选择合适的时机组织学生走进大自然，走进社会研学，拓宽视野，深化对科学的理解，培养科学实践和应用能力。

3. 推进思维进阶

回顾整个主题单元的学习过程，以问题为统领，经历“提出问题—探索发现—求证质疑—实践应用”的过程，进行阶段性的反思与评价，激发学生之间的思维互动，树立严谨认真、实事求是、持之以恒、质疑创新的科学精神，潜移默化地培育学生的高阶思维。通过科学学习经历高阶认知过程，使学生形成社会认可的科学学科核心素养。

“整体—部分—整体”是人类认知的基本规律，只有立足整体去设计科学学习的过程，建立课例之间的逻辑关联，才能促进学生智能的发展与素养的提升。

参考文献：

[1]胡卫平，刘佳. 小学生思维能力的培养：五年追踪研究[J]. 心理与行为研究，2015，13（5）.

[2]首新. 小学生的科学高阶思维[D]. 西安：陕西师范大学，2018.

[3]刘恩山. 《义务教育小学科学课程标准》的变化及其影响[J]. 人民教育，2017（7）.