立足核心素养的单元起始课《时间在流逝》教学探思

◇黎作民（浙江：湖州市爱山小学教育集团仁北校区）

2022年版《义务教育科学课程标准》指出，科学课程设置13个学科核心概念，是所有学生在义务教育阶段应该掌握的科学课程的核心内容。围绕这一课程标准，提倡根据学生已有生活经验、科学概念的内在逻辑、学生的心理逻辑，把握学生学习的内容广度和深度。本文以教科版五年级科学上册教材《时间在流逝》一课为例，在设计教学活动过程中，聚焦核心概念，创设问题情境；注重学生的主动参与，培养学生解决问题的能力；发展学生的分析、推理的思维能力，渗透学以致用的思想，力求体现课标理念下的素养导向的教学实践。

一、立足单元起始课，把握教材逻辑线

单元起始课的功能和价值在于为本单元学习提供先行组织者，向学生交代单元主要学习内容和介绍学习的方法，为本单元后续学习确定目标、设计路线、明确方法、提供动力。

《时间在流逝》这一课，是五年级上册第三单元“计量时间”的起始课。这个单元呈现的是计时工具的发展。放眼全单元，单元设计安排从自然界中具有周期性运动特点的事物可以用来计时，到随着科学和技术的发展，感受人们制作的计时工具越来越精确。本节课作为单元起始课，是总领整个单元学习的第一课，教师上课时需要把握一定的广度和深度，从而避免走入“泛泛而谈”和“面面俱到”的误区。时间有两个特点：单向前行、均匀地流逝。测量时间工具则呈现随着技术发展而改进的特点。为了让学生更加深刻地体验到时间属性和工具的进步，在教学设计时，可充分利用课前谈话和课后拓展来增加学生的体验，从而体现单元起始课在设计中的“瞻前顾后”。（见下图）

立足本课设计逻辑线

（一）课未始，趣已生：单元起始课的前瞻性

叶圣陶先生曾经说过：“文章的开头，犹如一幕戏剧开幕的一刹那，情景选择得恰当，足以奠定全剧的情调，笼罩全幕的气氛，使大家立刻把纷乱的杂念放下，专心致志看那下文的发展。”写文章如此，教学亦是如此。

时间是物质永恒运动、变化的持续性、顺序性的表现，它永远向前流逝，时间的增量总是正数。五年级学生虽然每天和“时间”打交道，但是对这种看不见、摸不着的事物，要用准确的语言进行描述，存在一定的困难。为了让学生对时间这个本质属性有直观感受，我在上课前设计了两个挑战体验活动，既能调动学生的学习兴趣，又能做好铺垫，不仅能起到课未始趣已生的效果，还能助力学生对本节课学科观念的理解。

挑战活动1：不看手表，你能推测现在大约几点钟吗？

挑战活动2：不看手表，能估测出一分钟的时长吗？

体验活动，大大增强了学生对时间的感受。在推测几点钟时，大部分学生会根据上课时间作息表进行推断。在估量一分钟时间间隔时候，有的学生利用匀速数数的方法来估测，也有学生有节奏地打拍子，还有的学生用数心跳、呼吸的方法。体验活动让学生认识到这些能用来估量时间的行为，都是有规律变化的。通过课前连续对多个有规律运动现象的观察研究，指向学生建构、发展事物是运动变化的，事物的运动变化有一定的规律。在活动中铺垫对“时刻”“时间间隔”这些概念的感知，拉近学生与其距离的同时，起到承上启下的衔接作用。

（二）课已终，思未止：单元起始课的顾后性

单元起始课设计既要瞻前，更要顾后，也就是要拥有后续观。如果说，课前设置的体验活动是激趣、埋伏笔，那一节课的拓展环节则是延伸、设悬念。

从本单元的结构编排来看，是计量工具的发展史，古代人经历了以太阳的计时工具到现代人的原子钟，让学生经历发展的历史，理解计量工具的特点，体验计量工具逐渐精确的过程。在单元起始课的结束时间段，既不能将后续的上课内容一一呈现，又希望通过本节课的拓展环节激发学生继续往下自主探究，做到思考不停止。这就需要运用“犹抱琵琶半遮面”策略，欲言又止，起到课已终思未止的效果。

我在本课结束前，给学生观看了中国《计量工具发展史》视频。视频从计时工具的发展说起，从太阳—圭表—日晷—燃香钟—蜡烛钟—水钟……当视频播放到水钟的时候，我选择将视频戛然而止，在学生意犹未尽中结束本节课的学习，并留下新的任务：想要了解计时工具更多的发展史，可以预习本单元接下去的内容或者查阅资料了解。以此激发学生后续研究的兴趣。

二、抓教学核心问题，创建驱动任务链

核心问题是能帮助学生建构一节课重点概念的催化剂。本节课中“燃香钟”的内容是一个重要的探究活动。该活动旨在让学生发现在一定条件下燃香钟能够均匀燃烧的规律，继而明白计量时间的原理。基于该活动，本环节的教学核心问题是“香条能计时吗？”其他的活动设计和讨论均围绕此问题展开。在设计教学活动时，我通过创建驱动问题链，提供适当的脚手架，留下挑战性的问题，让学生自己去创造性地解决（见下表）。

我们常说，用教材教，而不是教教材。书本上设计的观察活动是将香条分段，观察每一段的燃烧时间，从而发现在一定条件下，香条大致均匀燃烧的规律。笔者在设计本课时，采用了任务驱动的方式，从以下五个方面逐层推进，破解难点。

（一）情境聚焦

利用学生喜闻乐见的视频故事情节，引出“一炷香的时间”，让学生针对情境提出问题。学生自主提出：香条真的能用来计时吗？一炷香的时间是多久？香为什么能用来计量时间？怎样测量一炷香的燃烧时间？

（二）问题驱动

（手拿一支香，询问学生）预测我手里这支香条能燃烧多少时间？

大任务驱动：怎样在短时间内测量这支香的燃烧时间？

小任务递进：香条能否均匀燃烧？设计方法证明均匀燃烧的量化数据，即香条均匀分段，测量其中的2～3段，记录时间，再采用数学方法去估测一支完整的香条燃烧时间。

微任务佐证：当学生说点燃香，用时钟记录时间的简易方法时，教师可以顺势点燃香，但由于耗时长，再提出短时间测量的新问题，从而导入下一个问题驱动探究。

（三）数据收集

学生通常会采用等段长度记录每段用时乘以段数来计量一支香燃烧的时间，或者采用等时燃烧的长度乘以段数的方法来计量总用时。开放式的方法鼓励学生均可以尝试。

（四）交流研讨

研讨环节是一节课重要的一环，教师问题的指向性直接影响学生思维的发展。通常研讨时，提问需要有层次和指向性，实现归纳演绎的进程。从普遍数据到特殊数据、从思维低水平向高水平进阶迈进。

问题一、香条燃烧的特点是怎样的？

数据佐证。采用不同方法的小组进行汇报展示，达成共识：香条大多数时间能均匀燃烧。

问题二、归纳特殊数据：为什么有的小组数据差异比较大？例如，第一段燃烧的时间和后面两段燃烧时间不同？

拿出一组特殊数据，抛出问题产生思维冲突。学生猜测研讨：有可能是遇到风，加速了燃烧，也有可能点燃的时候，烧了一半才开始计时。这样的问题指向学生对香条燃烧外界条件的思考和燃烧“0”刻度起点选择确立的思考。充分挖掘特殊数据和错误数据，促进学生归纳演绎思维能力进一步发展和提升。

（五）解释归纳

学生的数据证明，香条在一定的条件下，能均匀燃烧，可粗略计量时间。这时可以出示教师在活动开始时点燃的香条，燃烧的长度和燃烧的时间，佐证学生的推测是否准确。拓展环节抛出蜡烛的燃烧是否也能记录时间，对比蜡烛的燃烧和香条燃烧计量时间，从而归纳出异同点：在燃烧时间上有差异，蜡烛时间更长；相同点是，都有受外界干扰大、时间计量不够精准等特征。

采用任务驱动的方式。以香条为研究对象，以“怎么在短时间测量一炷香的燃烧时间”为任务驱动，较好地发挥了学生研究的主动性，学生针对研究的问题提出创造性的解决方法。在本环节教学中，教师需要把握活动之间的逻辑关系，让学生明确香条的燃烧速度大致差不多，所以可以用来粗略地计量时间。也就是在研究是不是均匀的基础上，再来研究如何计时，确保活动设计的逻辑正确。

三、挖掘工具科学史，释放教材生命力

科学史中含有丰富的人文教育资源，依托科学史开展人文精神教育，培养学生正确的道德规范，树立科学的价值观、人生观。2022年版《义务教育科学课程标准》针对五六年级学生提出的核心概念是：技术、工程与社会。分别对应的学习内容是：技术与工程创造了人造物，技术的核心是发明，工程的核心是建造；技术与工程改变了人们的生产和生活；科学、技术、工程相互影响与促进。

本单元指向计时工具越来越准确，在教学设计中，充分挖掘与工具发展相关的科学史，让学生理解技术与工程改变了人们的生活，不仅可以丰盈科学课堂，释放教材生命力，更能凸显素养导向的教材育人价值。在教学设计中，可从两个层面开展科学史的渗透。

（一）助学单：融入文本阅读，探寻课内新知

新课聚焦环节，教师组织学生研讨古时候人们的计时方法，围绕书本上的太阳和日晷展开讨论。在汇报交流期间，教师辅以助学单的形式，下发较为详细的关于古代日晷、圭表等计时工具的阅读材料，辅助学生进行新旧知识关联学习。期望通过阅读，引起学生原有观念的扩展、深化，使学生的知识组织有序，逻辑层次清晰，应用更灵活和熟练。文本阅读的优势在于，学生自行阅读期间，发现文本中暗藏的计时原理。例如，文本中加粗的黑色字体“有规律”或是“测量日影长度”等字眼，都在传达给学生信息：有规律变化的物体是可以用来被计量时间的；日晷、圭表这样的计时工具，是借助太阳有规律地东升西落而发明出来的工具。

（二）微视频：借助动画呈现，延伸课外探究

5～6年级学生核心素养特征体现在：知道自然规律是可以被认识的，能利用所学知识解决简单的科学问题。依照这一特征，我设计了《工具发展史》的微课视频。通过呈现古往今来计量时间工具的发展进程，让学生感受到古代劳动人民从自然界中去找寻规律，继而发明各类计量时间工具的智慧。通过视频的介绍，激发学生对本单元时间计量工具的研究兴趣，从而延伸到课外继续探究。

课程标准的修订强化和凸显了人的因素，将课程目标指向核心素养，推动基础教育课程由学科立场向教育立场（学生发展）转型，这是课程观的根本变革。教学设计中，要充分考虑学生的学习经验，通过分析、比较、抽象、概括等方法，抓住简单事物的本质特征，建构计量时间的工具模型，从而解释现象。教学中以问题驱动统揽教学内容和教学活动，帮助学生掌握科学知识，形成初步科学观念，掌握基本思维方法，促进核心素养提升。