例谈指向深度研讨的科学课堂设计

研讨是小学科学课堂的重要环节。实际教学中，有的课存在研讨内容浮于表层、局限于师生对答式交流、生生间互动少、学生自主思维能力弱等问题，不利于学生主动思考、表达与交流。教师要精心设计教学，从情境创设、记录单设计、问题设置等方面入手，促成课堂深度研讨，提升学生研讨能力。

一、以创设情境为主线，使研讨连续衍生

教师以创设情境为主线，使研讨在整堂课中连续衍生。从前概念的研讨、实验探究后的组内研讨、全面分析数据的组际研讨、深挖拓展迁移研讨，由浅入深，由易入难，由简入繁，连续衍生。让动态研讨生成成果指向应用迁移，解决生活中的实际问题，达成学以致用的目标。

1.情境要贴近生活，高效聚焦研讨

创设情境要有趣真实、贴近生活，高效聚焦促进学生自主思考交流。教师巧设一些真实生活情境、趣味实验等，也可在上一课结束后给学生布置观察体验任务并在本堂课上汇报交流。

师：（出示温变杯子，如图1左）你能描述一下这个杯子是什么样的吗？可以从哪些方面观察？

生：这是一个黑色的杯子。

生：这是圆柱形的、瓷做的杯子。

生：可以从颜色、形状等方面观察。

师：老师从早上忙到现在还没喝过水，我想用这个杯子喝点热水。

（演示操作，倒入热水，如图1右。）

生：哇！杯子从黑色变成了一幅画！

师：这是什么原因？谁能解释？

生：温度高了就变色了。

生：杯子上有特殊材料。

师：（播放视频）从冰箱中取出牛奶，哎哟！好冰！这么冰的牛奶，喝了可能会拉肚子！这怎么办呢？

生：可以倒在锅里加热了再喝呀！

生：把整盒牛奶放进碗里，倒入开水，一会就热了。

师：把牛奶放进热水中，牛奶和热水的温度会怎样变化呢？

生：牛奶温度会上升，热水温度会下降。

生：牛奶温度不会一直上升，热水温度也不会一直下降。

生：可能两者最后的温度一样。

师：它们的温度到底会怎样变化呢？今天我们就来研究《温度不同的物体相互接触》。

2.情境要有衔接性，使研讨内容连续

创设的情境要与出示的实验材料和后续探究紧密关联。课堂成功聚焦后，教师要适时引导：“怎样证实自己的想法？能解释原因吗？”这样可以为学生后续设计实验、探究实践搭建思维“脚手架”。

怎样让环节与环节之间自然过渡，无缝衔接呢？聚焦环节是将牛奶放入热水中，此时教师可以演示将牛奶倒入试管中，再放入热水，这样就延续了前面的情境。而在小组实验中向学生说明为了节约成本，将试管中的牛奶用水代替，这样便无缝衔接实验探究，让学生的探究思维得以连贯。

3.情境要首尾呼应，解决实际问题

教材设计的研讨环节有三组问题：①通过观察记录表中的数据和折线图，你发现了什么？试管中的凉水温度变化了吗？是怎样变化的？什么现象说明凉水温度在变化？②凉水温度的变化是怎样引起的？你是根据什么作出的推测？③凉水的温度会不断上升吗？热水温度会一直下降吗？设计意图是让学生根据实验中的数据和折线图，发现试管中凉水和烧杯中热水温度的变化情况，寻找温度变化的证据，思考温度变化的原因，以及讨论两者温度最终会怎么样。学生在研讨交流中，寻找证据，运用比较、分析、概括等方法得出科学的结论。

为延续这堂课的研究成果，研讨可以加入适当的问题进行拓展迁移。例如，用多少温度和数量的热水加热牛奶既快又方便？小组合作如何设计一个便捷加热装置，让凉牛奶快速达到刚好可以入口的温度？

学生要解决这两个问题，需要进行预设，设计实验方案进行探究，在研究的过程中，测量并调试改进方案，小组合作研讨解决问题，如何再设计实验方案、探究实践、充分收集数据都是要研讨的内容。而且这个研究成果是非常具有实际意义的，可以为人们的生活提供便利。设计、制作一个便捷加热装置实际上也是一个小项目，在探究实践、研讨改进的过程中，可以培养学生的高阶思维。

二、改进记录单的设计，助力深度研讨

在课堂上，教师要把握好记录单的设计，帮助学生充分收集、全面呈现、深入分析实验数据，让他们的研讨是基于全面的数据证据去发现、去解释，深挖他们的思维潜力，助力其深度研讨。学生要以证据为基础，运用数据和逻辑来推理，经讨论和辩论得出结论，并公布研究结果，公开接受质疑。经历这个过程，学生对由探究而获得的科学知识和获得科学知识的过程之本质有所认知。[1]

1.用画图的方式促进学生高效研讨

画图表达自己的猜测，让研讨内容一目了然。接上面的情境，教师提出问题：“把凉牛奶放入热水中，凉牛奶和热水的温度会怎样变化呢？”学生说完猜测后，教师提出要求：“你能把自己的想法画出来吗？”学生小组研讨，将想法画在导学单上，如果意见不能统一，可以把多个猜测都画下来（如图2）。

画图简示实验方案，能高效助力研讨。学生用画设计图的方式交流实验方案（如图3），可以快速地让人听懂，提高研讨效率。

教师可以设计合理简要的记录单让学生明确研讨方向。通过筛选问卷调查结果可以总结出记录单设计要有导向性，记录的实验现象和数据要简单明了，方便统计全班数据等（见表1）。我们设计了四个版本的记录单：①数形转换式（如图4），方便统计呈现全班数据；②探究评价表式（如图5），自评互评促进反思改进；③填空式（如图6），规范汇报语言；④导学单式（如图7），全程、全面记录学生的思维路径。

2.呈现真实全面的实验数据

教师要重视收集、呈现全面的实验数据，让每个小组的实验成果得以展示。这样能减少游离于研讨之外的学生，让他们能更仔细地与其他组进行数据观察和比较。

在教学实践中，我们选择了数形转换式记录单。就单组数据分析，学生很容易得出一个结论，凉水的温度上升了，热水的温度下降了，最后两者的温度接近；至于其他发现，学生就很难从大量凌乱的数据中总结出规律。用折线图呈现全班数据，更利于学生观察、比较、分析、发现，并深入地思考交流研讨。通过观察比较，学生很容易发现第10组折线图中的问题数据（如图8），他们在教师的引导下分析原因并解释交流，使研讨内容由浅入深。

三、设置研讨层次，使思维层级递进

以问题为导向展开的学习过程，使科学课堂从单纯的知识目标走向科学素养发展目标，有效设置研讨层次，可以更好地落实科学观念、科学思维、探究实践、态度责任四个维度的目标，发展学生层级递进的高阶思维。

1.明确研讨方向，指向教学目标

教师可以根据问卷调查2中的内容筛选研讨问题（见表2），使有限的课堂研讨有所侧重。教师将研讨问题总结为以下几个方向：根据教学目标和教学重难点，根据实验现象，根据课堂生成（学生生成、动态生成、教师追问）。

2.设置研讨层次，促进科学思维层级递进

根据问卷调查3（见表3），我们设置了有层次的研讨环节。首先，可以描述实验现象、解释现象，初步分析现象背后的原理；其次，要有序开展组内研讨和组间研讨，全面综合每位组员的认知；最后，教师适时追问并及时评价，推进研讨前后学生科学思维的层级递进。

全面细致地描述现象，按照感官观察方法依次描述，防止遗漏。例如，用眼睛看，热水杯中靠近杯口处有小水珠，凉水试管表面和内部都没有水珠；用手摸，热水杯壁外侧是热的，凉水试管是凉的，在实验过程中学生感受到热水杯慢慢变得不那么热了，实验结束后拿出试管，摸到试管变热了；用工具测量，用温度计记录了热水和凉水的温度，参考记录单数据。

组内研讨，鼓励组员发表看法。研讨在探究环节中必不可少，组内探究活动中研讨是必不可少的。小组要讨论如何统一实验操作步骤，怎样分工合作，如何展示实验成果等，所以实验探究是提升学生自主学习、合作研讨能力的重要途径。要让每一位学生都参与研讨，教师要特别关注组内研讨，运用好三大法宝：引导、启发、鼓励。即，引导——层层递进，步步引导；启发——搭建研讨平台，创设情境，激发兴趣，注意倾听，注重追问；鼓励——让学生多说，不怕说错，及时表扬，设置奖励。

组间研讨，碰撞出思维的火花。在科学课堂中，学生通过观察、实验等方法获得大量直接认知，通过收集资料和阅读获得丰富的间接认知经验，通过整理数据和分析数据尝试解释，通过合作、发表、讨论、辩论获得深层次的认知。[2]小组内形成的结论，与组间对比分析，促进组间的研讨补充和辩论，使学生养成重视证据和注重逻辑的思维习惯。教师可以梳理出问题进行对比分析：①这几组这两条折线图的曲线变化趋势为什么会有差异？能解释这是什么原因吗？②大家对他们组的汇报有什么看法和疑问？③你看，凉水一点点，热水这么多，温度变化快慢会有什么不同呢？或者说凉水和热水的量对温度变化的趋势会造成怎样的影响呢？

3.教师适时追问并评价，培养学生研讨能力

教师要适时追问并及时评价，注重培养学生的交流研讨能力。教师适时追问，可以丰富研讨前后的动态生成。研讨时，教师要给予学生充分的思考时间和表达想法的机会，关键时刻追问引导，时刻关注他们的动态生成。教师在语言表述方面要少用“为什么”，多用“大家对他们组的汇报有什么看法和疑问”“还有其他补充和解释吗”，促进高质量的研讨。教师及时恰当评价，可以推进科学思维发展。教师可以从多个维度设置评价量表和奖励机制，对学生进行及时评价。

（作者单位：余京华，浙江省龙泉市教育研究培训中心；华青青，浙江省龙泉市西新教育集团）

参考文献

[1]喻伯军.义务教育课程标准（2022年版）课例式解读[M].北京：教育科学出版社，2022．

[2]曾宝俊，王天锋.小学科学教学入门十课[M].北京：化学工业出版社，2020．