认知与逻辑同序 知识与方法共生——以“认识几种常见的岩石”教学为例

浙江省龙游县西门小学(324400) 余菊仙

小学科学课程内容的选择和编排，不仅要考虑科学学科知识的顺序，更要考虑学生的认知发展规律，知识的呈现顺序和方式要符合学生的认知发展规律。当科学学科知识的逻辑顺序与学生的认知发展特点之间产生矛盾时，就要按照学生认知的特点，将学科知识重新组织成适合学生学习的材料。

例如教科版科学四年级下册“认识几种常见的岩石”，作为认识岩石的第一课，本课旨在引导学生重点观察花岗岩、砂岩、大理岩三种岩石，从肉眼的初步观察到使用工具的细致观察，让学生不仅知道三种岩石的表面特征，更重要的是学会观察岩石的视角与方法。其教学思路通常如下：

(1)聚焦。由图片聚焦本课的研究内容——认识几种常见岩石的主要特征。

(2)探索。先引导学生用肉眼和放大镜观察，使学生对三种岩石标本的的外部特征形成初步的认知；再指导学生学会借助工具观察岩石的新方法，引导学生关注岩石的本质特征，比如认识岩石的结构和构造等。然后才是学生小组活动，并将观察的结果记录下来(见表1)。

表1 岩石观察记录表 第 组 记录人：

(3)研讨。活动后交流观察结果，说说三种岩石各有哪些特征，以及如何去观察、描述一种未知岩石。

(4)拓展。引导学生从对岩石的外部观察转向对其内部的观察，为研究岩石的组成作铺垫。

很多老师不喜欢上这一课，总感觉没意思；其实很多学生对此课也不感兴趣，只是观察三块岩石而已。而且纵观整个教学过程，我们不难发现，无非就是老师教学生怎么填记录表，学生完成观察任务：看颜色、摸光滑度、闻气味、比软硬……怎么都觉得观察方法“老生常谈”、观察活动“索然无味”。

问题出在哪？透过以上“岩石观察记录表”足可见一斑。

首先，观察岩石的哪些方面是老师依据教材明确定下的，学生的任务就是按部就班观察填写，是被动的观察，任务式的为观察而观察。从而导致学生的学习内驱力没有被充分激发出来，学习动力不足。所以，如何让观察成为一种需要，才是教师“主导”作用的体现。

其次，我们教学的终极目标仅仅是让学生记住这三种岩石的特征吗？肯定不是的，而是以这三种岩石为载体，让学生习得新的观察角度与方法。但在以上教学中，很多时间都体现了教师的“告诉”，探究式学习不突出，没有明显表露出学生的自助“习得”、自主“发现”、自我“成就”。也就谈不上学习的“增量”，思维的“提升”。

再次，也是最根本的原因是表格“标题行”中所列的观察视角，是概括的、抽象的，而表格要求学生填的内容是具体的、形象的。也就是说，教学知识的逻辑是从抽象到形象，从一般到个体。而学生的认识却是从形象到抽象，从个别具体到一般概括。两者的顺序是相反的。这正是我们觉得本课内容乏味、教学枯燥的重要原因。

最后，四年级的学生已掌握了一些观察物体的方法，学习新的独特的观察方法才是能力的发展点。学生主要借助比较的方法认识三种岩石是否有纹理、分层，是否有斑点、小孔，光滑、粗糙程度，岩石的光泽、硬度、颗粒大小、成分是否单一等特征，同时学会用比较的方法观察事物，知道比较是一种重要的学习科学的方法。可上述教学思路中，却很难看到“比较”的身影，使得“观察”显得那么单薄而无趣。因此，整个学习过程“知识”有余，而“方法”不足。

针对以上症结，本课如何按照学生认知的序，重新调整知识的序，搭建适合学生学习的支架，从而增强学习动力，并让学生在获得科学知识的同时习得科学方法。笔者通过几次教学实践，形成如下教学设想。

1 用学生本源的方法和知识来认识岩石

美国著名心理学家奥苏贝尔写过这样一句话：“假如让我把全部教育心理学仅仅归结为一条原理的话，那么，我将一言以蔽之曰：影响学习唯一重要的因素就是学生已经知道了什么，要探明这一点，并应据此进行教学。”

所以，首先发给每个学习小组三块岩石(没有贴标签的花岗岩、砂岩、大理岩)，让学生自己提出问题：这是什么岩石？有的学生可能叫得出“花岗岩”，就请他说说是在哪里看到过。但是另两块岩石不熟悉，叫不出名字。或者三块均不知道名称是什么。

怎么办呢？请教专家，或者上网搜索。但不管用哪种方法，我们都得把这块岩石是什么样子的描述出来。于是让学生在探询的情境中不知不觉地进入了对岩石颜色、光滑度、反光等方面的观察。

本环节开门见山，直入主题。“是什么”的问题是人类好奇心与探究欲的第一本能反应。此时，观察是描述的前提，是咨询、查询的需要。学生观察与描述的水平如何，是本节课教学的起点。

2 找出“特征”来认识岩石

“岩石”这个内容的教学，其实是地理学科典型的实证学习的例子，这个实证的学习有其独到的专业视角。辨别岩石的主要标准，是构岩矿物的组成。比如结构——岩石中颗粒的结晶程度、晶粒的相对粒度和绝对大小，自形程度以及它们的相互关系等。总之，矿物颗粒本身的特点，是其分类命名的重要依据之一。再如构造是指组成岩石的不同矿物集合体在空间上的排列方式和充填方式。常见的有气孔构造、杏仁构造、流纹构造等，也有块状构造。

基于这样的理解，在学生初步判断出这三块是什么岩石(或者模糊不清)时，再分发三块岩石(还是花岗岩、砂岩、大理岩，但是与第一次发的三块略有差异)，明确告诉学生第二次发的三块岩石分别与第一次的三块是两两同名的，请学生找出同名的两块岩石。

由于找不到完全相同的两块岩石，学生不得不从关注表面颜色转而关注构成岩石的颗粒，如颗粒的大小、种类、排列方式、结合的紧密程度等，即岩石的结构和构造。而要观察清楚这些颗粒，就需要借助工具。

学生寻找两块岩石的相同点的过程就是搜集证据的过程。为了把观察结果即搜集到的证据有条理地表述出来，教师引导学生采用列表的形式来呈现。如此，列表格成了一种思维的条理化外显，成了表达交流的“脚手架”，是学生本身的学习需求。

在研讨时，学生表现出对表格“标题行”用词的为难时，老师再出手相助，提出描述岩石特征的专有名词，如斑点、层次等，解释其意思，并配以图例。

这样就把原先的“告诉”变成了“不愤不启、不悱不发”。在这个过程中，学生在教师的引导帮助下，通过两两比较、列表呈现，概括出岩石的“特征”。进而习得观察的新方法——比较；判断的新视角——特征；梳理的好帮手——表格。

3 在已知与未知的比对中认识岩石

通过两次观察活动，学生对三种岩石的特征已有了比较全面的认识，但具体名称还是不能非常确定。于是教师给出三种岩石的特征卡(如图1所示)，让学生对照岩石特征卡，明确三种岩石的名称。而且在将岩石与特征卡的比对中进一步梳理认识岩石需要观察哪些方面的特征，对自己之前的岩石观察记录表进行补充、完善。

图1 三种岩石的特征卡

最后，教师出示一块不知名的岩石，考一考学生能否学以致用。能从几个不同角度说出其特征的，或者能说出此不知名岩石与前面三种已知岩石异同点的，奖励更多岩石的特征卡，课外自行比对，去认识它们。

探究学习不排斥阅读，也正是在与阅读资料的比对中，更加体会到科学家的观察视角重点落在哪里，使学生更加精准而全面地了解岩石的特征。本环节既是对本课知识的梳理、总结，也是对学生是否真正掌握科学观察方法的一个检测与反馈，更是对学生课外自主认识岩石的一种指导与激励。

如果说第一次观察是三块岩石的表面浅层比较，第二次观察是六块岩石的两两特征比较，那么第三次观察则是已知与未知的比较。比较不仅是观察的方法，也是观察的动力。三次观察比较三种不同的指向：探明学生观察能力的起点、提高学生观察能力的发展点、激励学生学以致用的辐射点。用“岩石名称”一问串起，沿着“由表及里”“从一块到一类再到一般”的认知顺序，设计教学的逻辑，环环相扣，步步深入。

“教材无非是个例子”，当学科知识的逻辑序与学生发展的认知序相反时，勿忘我们教学的初心——出发点和落脚点永远是学生的发展。因此，我们需要调整、重组教学，为学生搭建学习支架，使科学知识与科学方法“双螺旋”提升，真正实现共生发展。