培养学生创造力的“聚焦—设计—迭代—分享”教学模式探索

贵州省湄潭县实验小学 曾 恒

创造力是人的核心能力之一，是关系到个体融入社会解决具体事务、提高个人生活品质的关键能力，包含了人的“脑、口、手”的综合发展能力。学生时代是发展和培养创造力的奠基时期，学校教育承载着至关重要、不可或缺的作用。学校教育中的科学教育是实现培养学生创造力的重要载体和途径。在科学教育中培养学生创造力，是新时代教育发展和改革之需，是实现创新型人才成长的最优路径。

为此，笔者在多年的科学教育教学实践中，致力于培养学生创造力的实践探索，充分发挥科学学科综合性、基础性的学科优势和特点。在科学教学中按照“聚焦—设计—迭代—分享”教学模式组织项目式学习、STEM教学活动，对学生的创造力培养起到积极有效的作用。

一、培养学生创造力的“聚焦—设计—迭代—分享”教学模式的内涵

科学教育教学中实施培养学生创造力的“聚焦—设计—迭代—分享”教学模式分为短期类和中长期类。短期项目组织流程为聚焦（明确任务）—设计（制定方案）—迭代（动手操作）—分享（展示评价），这种模式常用于科学教学中的探究方案设计、验证性科学实验、对比实验、科学模型建构等小项目教学，一般为一个课时的教学内容。中长期项目一般实施流程为聚焦（情境发现、提出问题、精选问题）—设计（头脑风暴、提出假设、制定方案）—迭代（动手实践、解决问题、优化成果）—分享（展示交流、评价改进、推广应用），这类可用于大单元结构中的项目式教学，实施时间为一个周期。根据教学特殊性，有一个星期或者一个月、一个学期等不同时长的贯通性教育教学活动，多为科普考察探究，比如考察家乡的自然水域、古建筑、房屋、桥梁，植物种植与观察活动，天气的观测活动，月相的观察，动物养殖与观察等较长时间的项目活动。

这种立体式的教学模式，其两种应用形式本质和内涵都是一样的，但是运用在不同的教学情境中发挥的功能和效果各不相同，最终实现的目的都是培养学生的创造能力和激发创新思维。

二、科学教育短期“聚焦—设计—迭代—分享”教学模式实践应用

以教科版科学教材为例，编排内容都是大单元结构。这对在科学教学中按照“聚焦—设计—迭代—分享”教学模式组织开展教学活动以培养学生的创造力提供了丰富资源。以四年级上册《声音》单元第一课“听听声音”为例进行应用分析。

这一课中提供了大自然产生声音的情境。在教学这一课时，教师除了按照课本中提供的大自然产生声音的情境，还可以增加人类生产生活中产生声音的情境、自然界中不同动物发出声音的情境，将三种情境在课堂中呈现出来，引起学生的注意，让学生通过观察和聆听的方式聚焦到声音这个主题，激发出与声音有关的生活经验，产生认知冲突。学生在接收“对听到的声音进行分类并用自己的语言描述声音的特点”任务后，通过一系列的思维加工处理，发现声音有差别。学生能够感受到有的声音高、有的声音低、有的声音强、有的声音弱、有的声音悦耳、有的声音刺耳，在这一过程中，学生的分辩能力、表达能力能够得到训练，创造力也能得到发展。为了进一步验证学生所听到的不同声音与学生的描述是否一致，需要学生进一步通过实验操作或者活动探究来进行比较区分，这就进入到需要设计一个科学的方案环节。在设计方案环节，学生利用教师提供或者自己准备的不同材料、器材、设备等，在组内、组外开展交流想法、选择材料、组织语言、绘制简图等活动，形成自己或者团队的探究方案。为验证方案的可行性，学生就要进行动手操作，按照自己设计的方案发出不同的声音，再与之前教师提供的情境中的声音、学生在生活中积累的声音进行自我分辨，并不断试错，形成正确的科学认知，认识到自然界、动物、人类生产生活中发出的各种声音确实有高低强弱之分、有悦耳和刺耳之别。这一迭代过程对培养学生的动手操作能力、科学思维能力都能起到很好的作用。教师根据模式流程进行引导，让学生说出自己参与探究过程中的认识和体会。学生通过组内交流总结，形成组内观点，再进行组外展示，让说者有条理表达，让听者学会抓住重点并发现其不足或者存在的问题，对存在的问题大胆补充、修正。这一环节有利于培养学生的语言表达交流能力、创新思维能力、团队协作能力等。

这一单元教材中提供了大量真实的产生声音的情境，教师在教学中要抓住学生身边的材料，让学生在学习活动中能够聚焦到真实生活实例中，增加聚焦的精准度，使设计的探究方案可行，迭代过程更丰富、迭代结果更科学、分享内容更完整，整个学习过程中既增长了学生的科学知识、提升了科技素养，又能培养学生正确的团队观念。

三、科学教育中长期“聚焦—设计—迭代—分享”教学模式实践应用

培养学生创造力的中长期“聚焦—设计—迭代—分享”教学模式，所应用的范围不仅是现有科学学科的教学活动，还可以将课内教学活动延展到项目式课外科技活动中，为学生的创新思维给予更多发展的时空。

以教科版科学四年级下册《植物的生长变化》这一单元为例进行分析，完成这一单元教学内容的时间跨度需要覆盖整个学期。教学过程中，教师务必要实现“学生自己种植的植物生长变化与教学内容同步”，这样学生在学习过程中才有观察的真素材、真数据、真体验，从而建构起系统认知，才能够培养学生的持久兴趣，实现学生探究结果的真实性。

在教学这一单元时，教材中建议以凤仙花作为研究对象。教师在组织教学时，尽可能提供多种植物的种子，或者让学生自己准备多种植物种子，这样可以增加学生对更多植物种子及植物生长情况的关注和了解。在经过对不同植物种子结构的认识和生长变化的基本了解后，学生就能聚焦到为什么要选择凤仙花，或者选择其他更适合研究的植物品种上，给学生更加自由选择探究的机会和空间，从而增强学生探究的欲望。当选定了合适的植物作为自主探究的对象后，学生就能投入到设计探究方案环节中，如选择什么样的植物种子，用什么方法选择成活率高的种子；怎样进行播种，播种过程需要开展哪些具体操作，播种的土质怎样选择；播种后的浇水、除草、施肥等管理工作怎样开展，应该做好哪些准备工作；设计什么样的记录册更方便统计分析；在种子生根、发芽，植株生长、开花、结果过程中，怎样验证植物根、茎、叶、花等结构的功能作用，需要开展哪些探究实验；等等。学生在进行这个方案设计的过程中，需要花费较长的时间。从教学实践来看，这部分方案设计要全面、具体、有序，至少需要3～4课时的时间，学生需要充分讨论、深入交流才能形成完整可行的探究方案。

因植物种子从发芽到生长到衰老，要经历相当长的时间，需要培养学生严谨的科学精神和持久的科学态度。在这一过程中，学生会遇到很多困难和问题。比如，验证植物的根是否有吸收水分的功能，植物的叶是否有蒸发水分的作用，植物的茎是否有运输功能，等等。由于学生自行选择的植物品种不同，植物生长的快慢也有差异，导致探究结果呈现的快慢、效果是否明显也有差异。实践研究中，学生有可能还需要从头再来，重新设计分项探究方案，反复多次实验验证。在这一迭代过程中，学生经历多次模型重构后，能够收集到丰富的原始数据，有效促进了学生求真精神和创造力的发展，为后续的成果分享打好基础。

学生踊跃参加分享，既能展示汇报前期探究形成的科学成果，又能在交流中发现自己存在的问题和不足，养成虚心听取他人建议的品格，学他人之长，补自己之短，以此提高总结归纳能力、语言表达能力、沟通协调能力、创新创造能力，从而实现学生核心素养的全面提升。

四、科学教学中实施“聚焦—设计—迭代—分享”教学模式培养学生创造力的现实意义

随着科学课程改革的不断深化，科

学教育对培养学生的创造力承担起重要的使命。作为一门综合性的学科，教学素材全部来源于现实生活，与学生的生活息息相关，学习资源符合不同年段的学生认知水平。“聚焦—设计—迭代—分享”教学模式的各流程紧紧相扣，既独立，又具连贯性和融合性，对培养学生严密的科学思维具有积极的作用。实施这一教学模式不仅能改变唯分数论的错误导向，更能将学生解决问题能力的获得贯穿始终，给学生创造力的发展打下坚实的基础。

当然，培养学生的创造力是一个持久性、综合性的漫长过程，不可能在一门学科的教育中就能够全部实现。在科学教育教学活动中实施“聚焦—设计—迭代—分享”教学模式培养学生的创造力，还需要不断检验和完善。我们将在后续的教学中不断总结和提升，以期服务于科学教师的教，服务于学生的学，助力科学教育教学的健康发展。