基于“观点演进”理念促进科学素养发展

唐昭仪 陆世奇 刘春辉

摘 要：观点演进是指在探究问题中形成观点，并一步一步演进使其更加合理的过程。新课标中指出小学科学课旨在培养学生的科学素养，“观点演进”理念有利于这一目标的落实。因此，研究先揭示“观点演进”理念的三个基本内涵：公开学生观点；学生相互参与并论证观点；严谨的操作推动观点发展。在此基础上，提出以多形式交流支持观点公开，深化论证过程促进观点参与，提供操作载体推动观点发展等教学策略，进而以“声音是怎样产生的”一课为例，说明该理念如何落脚于教学设计之中，为教师的教学设计提供一定的启示。

关键词：观点演进；观点公开；观点参与；观点发展；教学策略

中图分类号：G623.9  文献标识码：A  文章编号：1673-260X（2024）05-0107-04

《义务教育科学课程标准（2022年版）》（以下简称《课标2022》）指出：科学课程旨在培养学生的核心素养，为学生的终身发展奠定基础[1]。小学科学是一门综合性基础课，以科学探究为核心，要求面向全体学生，对于培养素养型人才具有不可替代的作用[2]。小学科学注重实验性，强调实验操作的严谨性、探究流程的规范性以及每一个探究步骤的标准化，旨在培养学生的科学探究能力。然而，现实中的小学课堂往往存在学校对于科学课程的投入不足，主导的教学模式仍然以讲授为主，缺乏实验操作的机会，教师在指导实验时的参与度不足，缺乏对科学实验的规范要求等问题。因此，基于《课标2022》的指导思想，小学科学的实验教学应引导学生围绕单元主题提出探究性问题，基于实验为观点提供证据，并逐步完善和深化其观点。这一教育模式与“观点演进”的教学理念相契合，它鼓励学生深度参与、深入思考并灵活应用知识，与现代教育理念中的深度学习相得益彰。本研究将使用“观点演进”的视角进行探究。先简要阐述观点演进的基本内涵，再以“声音是怎样产生的”一课为例，具体呈现如何运用该理念进行教学设计。

1 “观点演进”理念的基本内涵

观点演进即在探究问题中形成观点，并一步一步演进的过程。Thanheeisser Eva等人在研究中介绍了以学生数学思维为中心的课堂[3]。基于对“观点演进”理念的理解，研究认为，其观点同样适合小学科学教学。通过对Thanheeisser Eva等人的观点的理解并进行适当改进，本研究将“观点演进”理念定义为如下三个基本内涵。

1.1 公开学生观点

公开学生观点的理念表明，当学生对探究问题有自己的观点或想法时，无论这些观点正确与否，鼓励他们公开交流或讨论。只有确保观点被听到或共享，才能更好地促进观点的深入发展和完善。公开学生观点具有多层次性，包括向小组公开、向教师公开和向全班公开。具体来说，向小组公开以小组合作为前提，并确保小组能收集并展示各个成员的观点；向教师公开则意味着教师巡视并参与小组讨论，引导学生积极参与小组交流并论证，确保学生对观点进行深入思考；向全班公开则突出小组间的共享，从而在全班形成观点集。这样的讨论模式鼓励学生间的相互学习与分享，可以丰富学生的科学思维，拓宽学生的科学视野。在这一过程中，教师应关注全体学生，而不仅仅是追求“正确答案”。通过公开学生的观点，学生可以做到认真思考。

1.2 学生相互参与并论证观点

学生相互参与并论证观点是指在公开学生观点的基础上，参与到相互间的观点之中。这意味着要了解所有观点并进行深度思考。在此，教师应该为学生提供更多汇报的机会，同时鼓励学生大胆质疑，再进一步引导学生进行合理回应，关键是注意学生的思考过程和思维方式。此外，学生不仅要清楚地表达自己的观点“是什么”，还要解释“为什么”。这样深入的论证互动方式，不仅激发学生讨论和表达观点的积极性，还帮助学生建立完整的科学思维体系。如果说公开学生观点是基础，那么学生相互参与并论证观点无疑是核心，仅仅分享不足以锻炼学生的科学思维，通过积极深入的论证过程，学生逐步完善其观点，并验证合理性，不仅能帮助学习困难的学生收获探究思路，也能丰富其他学生的思考路径，真正实现因材施教，强化学生的科学思维，并满足核心素养的培养目标。

1.3 严谨的操作推动观点发展

科学严谨的操作与观点的演进是相互关联的。科学重视实验性，强调操作的严谨性。当学生严格遵循实验步骤操作时，能初步探索出实验结果，为确保观点的合理性以及观点的一步步演进，学生必须进行迭代。通过这一过程，一方面，已有观点指导实验的持续推进；另一方面，实验结果有助于观点的进一步完善与发展。当学生通过严谨的实验操作得出实验结论时，教学目标便达成了。总体上，小学科学课堂教学需要教师组织学生开展不同的探究实验，让学生在动手实验中掌握知识，探究真理[4]。可见，小学科学的独特性与“观点演进”的理念十分契合。因此在教学设计时，教师应鼓励团队合作和观点的公开交流，并在交流过程中，引导学生深入思考并合理论证。此外教师要密切关注学生实验操作的严谨性，确保教学的有序进行。

1.4 三者之间的关系

在小学科学教育中，三个核心内涵之间有着紧密的关系。首先，确保公开学生的观点是基石。只有学生的观点得到共享，才能确保学生相互参与并进行观点论证。其次，学生相互参与并论证观点是核心。这个过程，不仅丰富了学生的观点，也为观点的逐步演进提供了土壤。每当学生进行深入思考并参与论证时，他们的科学思维都会迸发出新的火花。最后，严谨的操作推动观点的发展是手段，科学以实验操作为核心，严谨的操作不仅可以使学生获得正确的科学思维，也是观点持续发展的关键。通过严谨的实验操作，学生围绕着观点进行探索，并不断完善和演进这些观点。

综上所述，“观点演进”在小学科学教育中意味着学生先基于探究主题产生并公开观点，随后借助严谨的实验操作一步步演进其观点，通过相互参与并论证观点的过程，学生逐步获得科学概念。

2 “声音是怎样产生的”教学环节

课程主题为“声音是怎样产生的”，是以“声音”为核心内容，旨在使学生理解“声音是由物体的振动产生的”科学原理。为提升学生的科学思维与实践探究能力，教师在教学实践中需构建真实场景，激发学生对探究主题进行猜想，进而通过实验验证。通过小组合作与交流，学生突破传统思维模式，开拓思维视野。这种教学方式也体现了“观点演进”理念的实施。

本课教学分为三个关键环节，（1）课前启动。基于学生先前的知识经验，激发学习兴趣。首先播放不同的声音，引导学生提出关于声音想探究的问题，引出课题。接着让学生基于已有知识进行猜想，并为其观点初步论证，为后续实验验证做准备。（2）课中实验探究。此环节设有两项任务：任务一，探索橡皮筋发声的原因；任务二，研究钢尺、小鼓和音叉的发声机制，旨在让学生通过实验观察、对比和分析不同的现象，将声音的产生与物体振动建立联系。（3）课后总结反思。首先，学生设计实验，将竖笛发声时的振动现象可视化，进一步印证“声音由物体振动产生”理论。其次，通过反证练习使学生知道振动停止，声音消失。基于此，教师科普声带的知识。最后，学生反思探究过程并总结本课的关键认知。此教学设计旨在通过互动和实践，深化学生对“声音由物体振动产生”的理解，培养其科学探究能力。

3 多样合作交流支持公开观点

公开学生观点旨在打破教师单向教学，鼓励学生勇于表达自己的看法，真正做到以学生为中心。教师在课堂上，常常面临以下挑战，如，学生不愿意主动分享观点，更倾向于做倾听者；部分学生思考不深入，分享时仅重复其他学生观点。为鼓励学生展示他们真实、深刻、自发的观点，在本课教学设计中，提出以下三个策略。

（1）设立“我敢大声说”专栏。为鼓励学生自主自愿地将观点表达出来，引入“我敢大声说”的栏目，结合小组竞赛积分机制，激发学生的发言意愿。重要的是，强调观点的多元化，而不强调观点的对错。因此，任何基于深思熟虑的观点，只要学生能够有逻辑地进行阐释，都可以得到认可和奖励积分。这样的机制不仅鼓励学生敢于大胆真实地展示观点，同时也促使学生为团队荣誉而积极投入，从而催生多样化创新观点，进一步培育其创新思维。“我敢大声说”这一平台，旨在消除学生心中的障碍，让学生明确交流汇报不仅仅是成绩优秀学生的专属，而是每位学生自由表达的场域，助力学生从倾听者转为主动表达者。结合团队竞争积分机制，不仅能加强荣誉感和团队意识，还培养学生的竞争和协作精神。

（2）“小小思想家”评选。在教育领域的研究中，深度思考被认为是学生认知结构中的核心能力，它可以显著增强学生的理解和应用能力。学生的学习不应只满足于表层学习，而应该是激发学生的深度思考，并鼓励其基于理论和实证来表达和论证观点。因此，设计“小小思想家”评比活动，旨在鼓励学生进行更深层次的思考，并与同伴分享这些独到之处。此活动不仅是一个评比机制，更是一个鼓励学生积极参与和深度探讨的平台。在小组评议过程中，学生之间的讨论和反馈可以进一步推动他们思考并完善自己的观点，形成有深度、有见地的理论论证。此外，当学生的观点得到认可、并有机会在全班进行展示时，还可以增强其自信心和荣誉感。因此这一活动的设置，不仅促进学生的深度学习，还培养了他们的批判性思维和创新思维能力，使学生的学习过程和结果都超越了简单的评价和加分。

（3）广角思考：学习记录单展示。从认知学和建构主义的教学观点来看，学生的主动参与、个体思考和自我表达对于知识的建构和理解是至关重要的。此教学策略，目的在于促进学生的创造性和多样性思考，强调思考的过程和表达的自由度，而不是传统意义上的知识输出。首先，该策略鼓励学生只要深入思考，都可以公开展示。这种“过程导向”的教学方式，能够让学生感受到自己思考的价值，从而增强他们的思考动机。其次，提供多种形式的学习记录单，是对多元智能理论的有效运用，学生有多种方式来处理和呈现信息，从而尊重并培养每个学生的独特学习方式和表达能力。例如，在本课，教师提供的三种涵盖文字、表格和图像的学习记录单模板，这些方式各具特点：①文字描述能够体现学生的逻辑表达和细节描述，培养其语言表达能力。②表格形式可以帮助学生整理和归纳信息，锻炼学生的分类和总结能力。③通过绘图方式，学生可以直观地展示观察和感知，这对于那些在视觉或空间智能上较为突出的学生来说，是一种非常有用的表达方式。

4 观点论证引发思想碰撞

在小学阶段，科学思维能力的培养尤为关键。因此，学生分享观点后，他们的互动不应局限于简单地知晓对方的观点，而应对其进行细致解读。此外，教育者要鼓励学生勇于质疑，使他们在反复的思想交锋中，磨炼出逻辑严密的语言表达技巧，从而培养其科学思维。但在实际教学中，学生缺乏真正的思想交流和深度碰撞。因此，教学设计需确保小组间的真实合作，并鼓励学生基于明确的原则和充分的论据来勇敢质疑。为实现对学生科学思维能力的培养，“声音是怎样产生的”这一课题，可从以下两个方面展开设计。

（1）“猜测—验证—质疑—论证”循环。小学科学课，往往是围绕一个具体的探究主题进行的。为了有效地培养学生的科学思维，教师应鼓励学生对自己的观点进行系统的、逐步的演进和深化。具体来说，教师可以先启发学生基于已有的知识和经验去猜测“声音是如何产生的”。学生会提出各种猜想（如声音来源于敲打或弹奏等）。接下来，引导学生为自己的猜想提供相应的证据或理由（例如，敲击鼓面或弹奏吉他会产生声音等）。即便学生的初始观点不完全正确，但其深度思考和主动参与都应得到肯定与鼓励。继此之后，教师可以组织学生设计实验活动，验证自己的假设。通过实验的观察、对比和分析，学生能够修正、完善和发展其观点。在小组讨论中，鼓励学生勇于发言、有逻辑地为自己的观点辩护。这不仅鼓励学生勇于质疑，而且让他们学会坚守自己的观点。

（2）基于反证的实践：论据支撑。在科学教学中，尽管学生通过实验探究已经掌握了正确的科学概念，但课程的核心目标远不止于此。为了培养学生的创新和批判性思维能力，当学生经由实验得出结论后，有必要引入巩固练习，这样不仅加深学生对科学概念的理解，还培养了他们的整体科学素养。期望的结果是，学生在未来的学习中能够自然而然地针对一个问题做出分析与理解，从而提高其逻辑思维和批判性思考能力。因此，为了达成这个目标，本课设计了两个反证练习：①验证竖笛声音的产生机制。学生通过小组合作设计并进行实验。将纸条贴在竖笛下方，当竖笛发出声音时，观察到纸条的振动现象。这种将振动现象可视化方法使得学生在验证结论的同时进行了深度思考。②探究镲的发声与振动的关系。在这一环节，教师与学生共同探讨。首先，敲击镲，学生可以听到镲的声音，通过轻触镲，学生直接感知到振动，并验证声音是由物体的振动产生的。接下来，敲击镲当镲发出声音后立马捂住镲，此时声音停止，振动随之消失。这一系列的实验操作让学生深刻体验到振动停止时，声音也会消失。

5 严谨操作助力观点发展

探究活动是学生学的重要方式[5]。学生通过标准、严格的实验操作，加上细致观察与深入分析，得出实验结论。这样的过程有助于他们逐步修正和深化观点，从而推动教学的进展。学生在实验操作中积极参与、大胆猜想、严谨操作、科学论证，在逻辑论证中构建科学思维体系，在实践操作中促进能力纵向发展[6]。因此，小学科学课程利用探究活动作为主要教学手段，引导学生的观点持续发展，并通过规范的实验操作帮助学生形成正确的科学认知。但在实际的教学过程中，由于学生忙于得出结论，便对实验步骤有所遗忘。因此，如何有效地记录其操作和思考过程，以便在后续复查时能够清晰追溯，显得尤为关键。在这一课中，进行了以下两个方面的实践与尝试。

（1）实验过程的影像记录：拍照与视频。为确保学生在相互讨论和论证时能提供有力的证据，推荐学生在实验中使用拍照和录视频的方式记录全过程，这便可以避免学生在繁忙的实验操作中遗忘关键细节。拥有照片和视频资料作为证据，学生能更有信心地逐步验证自己的观点。此外，录制的视频可以用于班级展示和优秀实验的评选，这不仅有助于规范学生的操作步骤，也为那些在学习上遇到困难的学生提供宝贵的实验参考和学习经验。

（2）构建逻辑关系：绘制思维导图。为培养学生设计实验并从实践中得出结论的能力，在高年级的小学科学实验课中，教师应鼓励学生自己进行实验探索，同时，建议学生采用思维导图的方式记录每个操作步骤，这样不仅保留了完整的实验过程记录，还能使学生能够明确看到每一个观点是如何逐步得到发展的，有助于学生对实验流程进行反思。例如，在探讨小鼓和音叉声音产生的原理时，要求学生自己设计实验方案，并初步绘制思维导图，随着实验的进行，学生细化并完善导图，将观察到的现象，都纳入导图中，通过对实验现象的观察、分析与总结，学生得出结论。这种图文并茂的思维导图不仅直观，而且为学生回顾和反思实验提供了有力的依据。

6 结论

小学科学课的教学目标不仅是使学生学会科学知识，更重要的是使学生科学思维和科学素养都能够得以提升。因此在进行教学设计时，教师要依据教学目标和学情，从生活情景出发提出实验探究问题，借助实验过程，让学生亲历产生观点、演进观点、论证观点及得出观点的过程，并在此过程中，教师应该关注全体学生的实验状态，注重学生的动手操作能力和创新科学思维能力的培养。因此，基于“观点演进”理念进行小学科学实验教学的设计，不仅符合当前提倡的教育理念，也有利于培养学生的实践操作能力及科学素养，还达成了将科学素养的培养真正落实到每一堂科学教学中的目标。

参考文献：

〔1〕教育部.义务教育科学课程标准（2022年版）[M].北京：北京师范大学出版社，2022.

〔2〕陈晨，迟艳波.素养导向下的小学科学教学设计策略——基于J省10篇获奖教学设计的文本分析[J].吉林省教育学院学报，2021，37（07）：42-45.

〔3〕Eva T， Kathleen M. Teaching routines and student-centered mathematics instruction： The essential role of conferring to understand student thinking and reasoning[J]. Journal of Mathematical Behavior， 2023，70：119-124.

〔4〕高春晓.基于大单元活动设计的小学科学实验教学——以《磁铁》一课教学为例[J].知识窗（教师版），2022，14（07）：90-92.

〔5〕冉蕾.基于学生核心素养的小学科学单元主题实践课程策略[J].教育科学论坛，2022，36（23）：35-38.

〔6〕张帝平.基于科学思维能力培养的小学科学实验教学策略探究[J].基础教育论坛，2023，15（16）：81-83.