活化教材，变“教知识”为“启思维”

李定宇

反复梳理教学设计，是教师不断提升教学设计水平的有效途径之一。课堂是教师与学生共同生成的学习场所，由于教学手段、学生情况及节奏快慢等因素的影响，课堂效果都会随之有不同的呈现。营造研究氛围的小学科学课堂，教师必须通过反复调整教学设计，把握教学进展，才能使课堂教学从“教知识”的课堂走向“启思维”的课堂。思维课堂教学活动的设计围绕“提出问题——探究问题——解决问题”这一主线进行，用问题启发思维，营造安全、润泽的思维空间，整合碎片化的知识形成思维链条助力思维碰撞、思维生成。本文以粤教科技版五年级下册《运动的物体有能量》为例，阐述在这节课教学设计上推敲的思考。

一、创设实验情境，构建思维空间

课堂是学生科学学习的主要场所之一，善用学校环境设计合理的教学场景，将校园生活情境导入课堂，真实情境下开展科学探究，可以更好地激发学生学习兴趣，提升学生的课堂参与积极性，调动学生的生活经验和已有的知识技能理解所要学习的知识。在执教粤教科技版《科学》五年级下册第19课《运动的物体有能量》时，我依据教材内容设计安排如下。如下图1。

利用创设情境的教学方式将本节课的内容分为四个情境：撞球游戏情境、摆球相撞实验情境、弹弹棋实验情境、十字路口情境。教学过程可以通过视频、实验演示的形式引发学生讨论、分析和记录。通过弹玻璃球这样一个经典游戏思考“为什么运动的小球会把静止的小球撞开？”然后，通过摆球相撞实验情境指引学生发现“运动的物体具有能量”，再通过弹弹棋实验情境探索“能量有大小，质量大、运动快的物体具有更大的能量”，最后结合生活中运动的物体分析，以十字路口行人与小汽车相撞的场景迁移应用。四个情境，四个模块，依据教材知识脉络设计。

科学教学中创设的教学情境与学生的实际生活紧密联系，可以让学生更好地了解生活中的各种现象，并且利用所学的科学知识，解决生活中所存在的问题。教学过程设计做到生活经验与知识有效结合，帮助学生在已有的知识经验基础上去理解知识内容，提高整体课堂教学效率。这个版本的设计四个情境，多情境关联性不密切。理想的情境教学应该是一个场景贯穿整堂课，让学生专注在一个场景，探索过程更连续，更完整。

二、聚焦科学概念，促进思维发展

知识与技能是思维发展与能力提高的工具，达成的表现如行为、过程和作品成为思维成果、教学目标。以科学概念的输出驱动课堂输入，是为了突破重点、难点知识点输入。发展思维与能力是为了更好地掌握和理解知识，因此应该把知识转化成为解决真实问题的有力工具。教材上或其它媒介的内容，适合学生阅读或作为搜集信息的素材，无法支撑学生发生有深度的生成与知识迁移，只有转化为有目标、情境、任务、活动、评价……的学习支架，才能够支撑学生在课堂发生学习研究，才能让学生通过结构化学习过程产生思维成果。这样，“教知识”的课堂才能转变为“启思维”的课堂。科学概念是科学规律的概括性表达。在科学教学中，掌握科学规律和清楚科学概念是科学课的目标之一。于是，我有了如下图2的设计思路。

设计思路来源于动能定理：物体由于运动而具有的能量，用Ek表示，表达式：EK=mv2。从动能定理分析，物体运动具有的能量与质量和运动的速度有关系，那么让学生利用控制变量法分别验证质量、速度为因素的变化就可以得到结论了。并列的问题设计，探究之后归纳概括，但是没有考虑小学生的认知水平，这样脉络接近中学讲解能量的思路，是一种验证实验的设计思路。现阶段五年级学生需要引导描述现象，丰富发现规律的过程更符合学情。小学和中学一些教学内容的衔接，应当多一点实验现象的描述，多一点注重探究过程，多一点联系生活，多一点科学规律体验。不要为了保证实验设计的完整性，而忽略了学生在实验过程中诞生的精彩观念。科学探究并不是为了寻求一个确定性的答案，而是为了培养学生产生并发展思维，辩护并修正解释的能力。

三、优化整合知识碎片，注重思维产出

《运动的物体有能量》第3版本调整了探究活动的两个问题，延伸了弹球实验情境的现象继续探索。“问题一：为什么静止的小蓝球能动起来？”“问题二：你能让小蓝球弹得更远吗？”在迁移与应用的环节，行驶中的小汽车具有的动能与行人具有的能量比较，引出交通安全教育。无边界的学习以牛顿摆激发学生探究兴趣，课后继续实践研究。

第3版本相比第1版本的思考，在实验设计过程聚焦在小蓝球的运动研究，活动具有大板块的特点，学生可以做沉浸式探究。有时候，教学的设计需要做减法，将教材上的部分内容调整，这样可以使教学进度更从容，将更多的时间留给学生，做到以学生为中心。第3版本相比于第2个版本的思考，在于模糊死板概念“运动与质量”“运动与速度”的“填鸭式”引导，变为柔性的现象分析，重在规律的发现过程和运动物体现象的体验、感悟。

科学探究课不是一节动手课或者活动课，如果学生在探究课的过程中只是一味的动手而不去动脑，这不是一节成功的探究课。这就需要在教学设计的细节上融入更多思维支架推动学习进阶，给学生的探究搭建好脚手架，例如道具制作，、材料的选择、，实验记录表格的设计等都需要斟酌。本节课最后的无边界引入牛顿摆迁移与拓展研究，演示的牛顿摆现象“拉起一个球，拉起两个球，拉起三个球”，学会留悬念，在某些学生兴趣点戛然而止，利用“左右各拉起一個球呢？”来充分调动学生课后实验和分析的热情。

科学课程应从学生的认知特点和生活经验出发，在学生所熟知的生活情境中感受科学的重要性，学会分析和解决与科学相关的一些简单的实际问题。在教学内容设计中，大量联系生活中与科学原理相关的例子，帮助学生发现生活中的科学现象，递进式问题设计使他们在学习中体验科学的魅力和乐趣。

参考文献：

[1]曾小兰.让儿童在“任务驱动”中主动探究——谈粤教科技版小学《科学》教材设计的特点和教学策略[J].科学课，2004（11）：31-32.