探寻小学科学教学的“本”然之道

江苏省苏州市吴江区震泽实验小学 周 明

小学科学不同于初高中的物理、化学等学科知识，它更多的是一种质性描述、质性探究。因此，小学科学不仅仅具有学科的科学性，更应具有儿童的“儿童性”。探寻科学教学的“求本”之道，不仅仅是探寻科学学科之本，更要探寻儿童学习之本。在小学科学教学中，教师要“返本溯源”“正本开‘元’”“探本求缘”，通过探寻科学教学的“源”“元”“缘”之道，来提升学生的科学学习力，发展学生的科学核心素养。

一、返本溯源：把握科学知识起点

科学教学是一门自然科学的教学，必须遵循科学知识的生成、诞生、发展顺序。在科学教学中，教师要返回知识的源头、本源之处，去探寻科学知识的真谛。返本溯源，就是要求教师要把握科学知识教学的起点。在《现代汉语词典》之中，所谓的“源”，就是“水流起头的地方”。正所谓“问渠那得清如许，为有源头活水来”。在科学教学中，“源”有三重含义：其一是科学知识的生发之源；其二是科学知识的生长之源；其三是科学知识的生成之源。

比如，教学“斜面是否省力”，不少教师都仅仅是让学生“做一做”对比实验，来判断斜面是否具有省力的功能。在实验的过程中，学生犹如一个操作工，搭建、对比怎样的斜面，用什么物体，用什么测力工具等，都是由教师“钦定”。在这样的学习过程中，学生是“被动实验”，因而学习显得较为肤浅。返本溯源，要求教师要让学生自己设计实验、自己组织实验。在实验过程中，教师要鼓励学生提问、质疑。如有学生在实验过程中就提出如下问题：斜面为什么省力？斜面省力的本质是什么？用斜面提物体和直接上提有什么区别？这样的问题，就是学生对科学知识的一种拷问。尽管教师不必用高等物理学知识诠释，但可以引导学生思考，引导学生将思考推向极限，将问题推向极致。如针对学生的“为什么斜面省力”“怎样的斜面更省力”这样两个问题，笔者在教学中就引导学生想象：最省力的斜面应该是什么样子的？如此，学生就会放飞自我想象，触碰到科学知识的本质。如有学生说“越平的斜面越省力”；有学生说“最省力的斜面就是将斜面平放”；有学生说“斜面越长越省力”；有学生说“斜面坡度越缓越省力”；等等。在这个过程中，尽管学生的表达比较粗疏、稚嫩，但却触及了斜面科学诞生的本源，能助推学生的深度理解。

返本溯源，就是从知识的生长源头处来思考。为此，教师要引导学生回归到科学知识的生活之源、体验之源、经验之源来理解、思考、探究知识。如此，科学知识对学生的心理距离就不再遥远，而是较为接近。返本溯源的科学教学，给学生的科学学习带来了活力，同时也带来了挑战。在科学教学中，教师引导学生返回科学知识的本源之处，去探寻科学知识，就能让学生对科学知识的理解更自然、更自由。

二、正本开“元”：把握科学知识本质

在科学教学中，教师要引导学生去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里地去探究知识，去把握科学知识的本质、本性、本然，这就是“正本开‘元’”。“正本开‘元’”是科学教学的基本教学主张，也是基本的育人要求。所谓“元”，就是指科学知识的本质，也是指学生思维的本性。因此，开“元”不仅仅是开科学知识的“本质之元”，更为重要的是开学生的科学学习的“思维之元”。要通过科学学习，改善学生的科学认知、科学元认知、科学非正式认知状态，改变科学认知、元认知、非正式认知的心理结构，从而有效地培养学生的科学核心素养，促进学生的科学学习力的提升。

正本开“元”，要求引导学生对科学知识“是什么”“为什么”“怎么样”等有效地追问。其中，“是什么”是一种事实性的发问；“为什么”是一种探究性的发问；“怎么样”是一种价值性、意义性的发问。作为教师，在科学教学中不能简单地依循科学教材中的知识编排顺序，按部就班、亦步亦趋地对学生进行科学教学，而应当“直面科学知识本质”“直面学生学习科学的认知心理规律”，引导学生展开个性化的、富有成效的科学学习。“正本开‘元’”的科学教学，应当超越“唯教材是从”“唯教材尊奉”的传统教学样态，而正“学科之本”“儿童之本”。比如，教学《火山喷发的成因》，笔者引导学生应用相关的材料做了一个“模拟性的实验”。在实验过程中，笔者不仅引导学生观察“火山喷发”的实验现象，而且引导学生思考：火山喷发是怎样形成的？火山喷发的原因是什么？火山喷发会给地球表面带来哪些改变？这样的一些问题，能让学生展开多维度的科学思考。通过结合科学实验现象展开科学思考，学生能触摸到科学知识的本质。有学生认为“火山喷发的原因可能是高温”；有学生认为“火山喷发的原因可能是高压”；还有学生认为“火山喷发的原因可能是内部的物质分布不均匀”；等等。在这样的科学猜想指引下，学生积极主动地根据猜想参与实验设计。作为教师，要赋予学生自主设计实验的权利、时空，让学生自主设计、组织实验，让学生自己调整实验，让学生彼此之间对比实验。如此，学生就会自主探寻到“火山喷发”的本质。在这个过程中，教师不仅要注重学生的实验结果，更要注重学生的实验过程。

“元者，善之长也。”元，是好的开始；元，是万物的始基；元，是宇宙的本能。在小学科学教学中，教师要从两个方面来开“元”：其一是开科学之“元”，也就是要让学生掌握科学知识的相关本质；其二是开儿童之“元”，也就是要让学生的思维元、认知元等得到提升。这里的“元”，包括学生的认知、思维的材料，认知、思维的品质，认知、思维的过程，认知、思维的监控，等等。对于学生之“元”的关注、观照，不仅仅是培育学生的认知素养，更重要的是培育学生的元认知素养。相较于科学的认知素养，科学的元认知素养更能彰显其本质。

三、探本求缘：把握科学知识关联

科学教学，不仅仅要引导学生把握科学知识的本质，更要引导学生把握科学知识的关联。科学知识是一个整体性、系统性、结构性的关联体。科学知识之间存在着千丝万缕的关联。作为教师，要引导学生探本求缘，去把握科学知识之间的千丝万缕的关联。“缘”也就是“缘分”，是一种“关系”的表述。探本求缘，就是要求教师在引导学生把握科学知识的本质的同时，能梳理科学知识之间的关联。

探本求缘，要求教师在科学教学中要抓住知识的核心元，引导学生举一反三、触类旁通。在小学科学教学中，教师要引导学生回顾、比较、反思，从而让学生体会科学知识的内在性价值。在科学探究的过程中，教师要增强学生解决问题的策略意识，提高学生从不同视角来解决问题的能力。探本、求缘是相辅相成的，当教师引导学生掌握了科学知识的本质之后，就应当引导学生去探寻科学知识的关联。只有把握了科学知识的关联，学生才能对科学知识的本质形成更为深刻的认知。比如，教学《杠杆》《轮轴》《滑轮》等相关内容时，教师不仅要通过引导学生做实验，认识到这些机械在怎样的情况下省力、费距离，在怎样的情况下费力、省距离，更要引导学生去追问“为什么这样省力、费距离”或“为什么这样费力、省距离”。为此，教师要引导学生从“支点”“动力臂”“阻力臂”等相关元素进行分析，从而将相关的内容联通起来。教师通过比较分析杠杆、轮轴、滑轮的简单受力图，让学生认识到这些机械都是一种杠杆，是一种特殊性的杠杆、变形的杠杆。只有把握了相关的机械之间的关联，学生才能对“杠杆原理”产生一种更为深刻的感受、体验与感悟。通过探本求缘，学生对相关的科学知识不仅仅“知其然”，更“知其所以然”。在对相关知识整合、比较过程中，学生的认知结构得到统整，学生的认知系统得到优化。

有比较才有鉴别。在科学教学中，教师要将相关的科学学习内容进行比较、统整、优化，从而深化学生的科学认知。探本求缘，要求教师要拓展、延伸学生的思维、认知触须，通过探本求缘，让相关的科学知识“同源共流”。在这个过程中，教师要统筹学生的“认知方式”，引导学生用一种整体、系统、全面、发展的眼光去观照科学知识，从而发展学生的科学化认知，激活学生的科学化思维，催生学生的科学化想象。

“本”是基于学生之本和学科之本的学习之本。从“本”入手，探寻科学教学的本然之道。在科学教学中，教师要清全局之思、行实践之路。正本，是开启学生思维的一种起点、归向，而开启学生思维是正本的核心路径。教师要通过探寻学生科学学习的“本”然之道，实现学生将科学学科知识结构向学生的个体认知结构的转化，从而提升学生的科学学习力，发展学生的核心素养。