精心设计教学过程打造高效科学课堂

精心设计教学过程打造高效科学课堂

——小学科学“问题——探究”式教学模式的操作流程

招远市教研室赵升梅

自从烟台市教育局把2008年确定为“和谐高效思维对话”型课堂建设活动年后，各单位为此付出了很大的努力，取得了很大的成绩，但从听课情况看，科学、品德这样的小学科的教学情况还不是那么理想，当然，这是由多方面原因造成的。为了追求科学课堂教学的“和谐高效”，今天我们举行这样一次主题为“精心设计教学过程打造高效科学课堂——小学科学‘问题——探究’式教学模式的操作流程”的教学研讨活动，主要就是研讨科学课到底该怎么上。

众所周知，课堂是教学的关键和核心，是教学的主阵地。“和谐高效”课堂要求以学生的发展为本，追求全体学生的全面、主动、高效、和谐的发展，要体现学生活动的主体性，培养学生的创新精神和创造能力。而小学科学课程的基本性质是以培养学生的科学素养为宗旨，积极倡导以探究为主的学习活动，培养学生的好奇心和探究欲，发展他们对科学本质的理解，使他们学会探究解决问题的策略。探究已然成为科学学科所必需的永恒主题。没有问题就无从探究，所以，我们综合科学课程的特点、性质和理念，结合“和谐高效”课堂的要求，为小学科学课堂教学活动确定一个基本的教学模式——“问题——探究”式教学模式。下面我就谈一下这种模式的教学活动的基本环节和具体步骤，以及相应的策略和注意问题。

我认为，一堂完整的科学课应该包括四大环节：创设情境，导入新课——亲历探究，解决问题——联系实际，应用创新——评价反思，拓展延伸。

一、创设情境，导入新课

德国教育家第斯多惠说：“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞学生，使学生乐于学习。”兴趣是学生学习的内驱力，它决定着学生能否积极主动地参与学习活动，也就是说，学生对探究事物的兴趣、好奇心和求知态度将直接影响到整堂课的教学效果。教学实践表明，儿童最容易被内容新颖、方式方法独特、活动形式多样的事物所吸引，产生兴趣；教学实践同时也表明，有问题情境才能激发学生的好奇心，有好奇心才能产生探究的欲望。所以，教师精心设计各种教学情境导入新课，显得尤为重要。下面列举几种科学课堂教学进行情境创设的方法：

1、用实验创设情境。学生对实验有着浓厚的兴趣，用实验创设情境，科学课有着得天独厚的优势。导课时，教师可以设计新奇有趣的实验，或教师演示，或学生操作，或师生合作，创设能够激发学生学习兴趣，产生探究欲望的情境，让学生怀着好奇心和主动探究的欲望，投入到科学探究活动中。

用实验创设情境的方法，也可以应用于教学活动的其他环节，目的是用新奇的实验现象吸引学生，使学生始终保持浓厚的探究兴趣和欲望，同时，启发学生思维，达到更好的教学效果。

2、用故事创设情境。故事是儿童的第一大需要。科学教材中有一些著名实验、发现事例、科学家，都是创设情境的优质素材。这些丰富的史料，融知识性、趣味性、思想性为一体，导课时，教师如能创造性地加以利用，就能够吸引学生进入教学情境，培养学生的发现精神。如四（上）《苹果为什么落地》一课，就可以由牛顿发现“万有引力定律”的故事导入新课，既能快速吸引学生进入学习佳境，又能教育学生发现问题是思维的开端，是创造的基础，从而培养学生的发现精神。在课堂教学的过程中，根据授课内容，也可以穿插一些生动有趣的名人轶事、历史故事，看一些科学家的照片或插图，这

样能够使学生终生难忘，他们会追踪科学家的思维，去体验创造发明的境界。

另外，教师还可以根据教学内容自编故事，如三（上）《有趣的不倒翁》一课，教师可以制作一个关于不倒翁的卡通故事的课件或音像资料，上课时先让学生观赏，然后提出问题：“这段影片说的是什么玩具？”从而导入新课。

要注意的是，运用故事设置情境，要明确故事在整个教学活动中的地位和作用，要根据教学内容的需要，对故事内容做必要的删减或补充，切忌喧宾夺主，转移学生的注意力。

3、猜谜语、唱儿歌。猜谜语和唱儿歌都是学生非常感兴趣的活动，导课时，可根据教学内容，把要讲的知识编成谜语或儿歌，如三（上）《有趣的不倒翁》导课时就可以给学生这样的谜面“一个公公精神好，从早到晚不睡觉，身体虽小力气大，千人万人推不倒”让学生猜；三（下）《空气在哪里》：“奇妙奇妙真奇妙，看不见来摸不着，无孔不入到处跑，动物植物都需要。”这样不但有利于概括知识，揭示规律，使平淡枯燥的教学内容变得妙趣横生，更能在上课之初就紧紧抓住学生的注意力，使学生兴趣盎然地投入探究活动。

4、利用游戏创设情境。游戏也是小学生最喜欢的活动方式之一，科学游戏带有“玩”的色彩，玩是孩子的天性，让学生动手玩，能激发学生的学习兴趣，提高课堂参与率。但要注意的是，玩只是活动的形式而不是目的，“玩中学”才是我们的出发点，明确了这点，教师在导课时，就可以根据学生的心理特点和教材内容，设计各种游戏创设教学情境，以满足学生爱动好玩的心理，创造一种愉快的学习氛围。这种氛围不但能增长学生的知识，还能发展学生的语言表达能力，提高他们的观察、记忆、注意和独立思考等能力，增强他们学习科学的兴趣。游戏活动一般有比赛、表演、角色扮演等方式。如三（下）《有趣的磁铁》一课，教师就可以由玩磁铁导入新课：教师手心里握一磁铁，（不让学生知道），让学生观察手背和拳轮上吸住的铁钉、大头针、书钉等，且甩也甩不掉，再让这只拳头接触小石块、橡皮、小铜片、泥沙等，却怎么也吸不住，学生感觉像是在变魔术，很好奇，迫不及待的想知道是怎么回事，这样，学生就会带着浓厚的兴趣和强烈的探究欲望投入到科学学习中去。三（下）《空气在哪里》可以由小魔术表演导入，教师利用变魔术的方法，做关于大气压力或压缩空气的小实验，激发学生强烈的好奇心和探究欲。再比如，三（上）《太阳和影子》可以由游戏“做手影——猜内容”导入。

情境导课的方法多种多样，除了以上所说的，还可以利用音像资源创设情境，如录象、录音、广播、电影、电视等。杨亚芹老师的《生物的启示》，就是先让学生欣赏影片《蜘蛛侠》，然后通过“影片中的主要人物是谁？”“他的秘密武器是什么？”“哪种动物才具备吐丝的特性？”“蜘蛛侠这个人物是根据什么创造出来的？”等连续发问，引导学生步步接近本课课题，从而导入新课。大大提高了学生的学习兴趣。宋吉荣老师的《弯弯的月亮》播放歌曲《但愿人长久》让学生欣赏，然后抓住与本课主要内容相关的一句歌词“月有阴晴圆缺”导入新课。月的阴晴圆缺说的就是月相的问题。这样的导课，不但为学生创设了一种轻松柔和的学习氛围，而且揭示了本节课的主要内容，激起了学生的求知欲望。

有时一个课题就可以有多种导课方法，如三（上）《有趣的浮沉现象》一课，方法一：可通过一个典型的画面，像小湖的剖面图，水面上有漂浮的树叶、小船等；水下有石头、沙子等，让学生通过观察画面，提出想要研究的问题。方法二：可用巧取乒乓球的游戏：1、在一透明的玻璃杯内放置一乒乓球，不能倒出来，也不能用手拿，有什么简易的方法取出杯内的球？2、把水倒进玻璃杯内，观察乒乓球上浮的情形。四（下）《登上月球》一课，（1）教师可以展示有关月球概貌的图片让学生辨认，引出要研究的问题；（2）可以讲述有关月球的神话故事，链接学生的生活经验，激发研究兴趣，自然导入新课；（3）可以播放音像资料让学生观察月球，提出自己感兴趣的问题，导入新课；（4）可由嫦娥

工程导入，播放神五、神六拍摄的月球图片，引起学生兴趣。

情境教学不只在导课环节可以使用，根据教学活动的实际需要在其他环节也同样适用。今天我们主要说的是用在导课环节的情境创设。

除了情境创设导课，也可以开门见山导课。不管采用哪种方法导课，教师都要精心设计，以激发学生强烈的好奇心和探究欲为目的，为学生产生质疑继而提出问题作好铺垫。

二、亲历探究，解决问题

科学探究是科学学习的中心环节，也是科学学习的主要方式，处于科学课堂教学活动的核心地位。具体的操作步骤是：从情境中或有关的事实中提出探究的问题——对问题的结果进行猜想和假设——制定解决问题的方案——根据方案开展观察、实验、调查、查阅资料等探究活动——交流探究结果——得出科学结论。这个流程是符合科学探究的一般规律的。

1、提出问题

爱因斯坦说过：“提出一个问题比解决一个问题更重要。”学习科学的过程就是学生发现、探究、总结从而认识客观世界的过程，引导学生发现并提出问题是探究活动的前提。问题是课堂教学的波澜，也是形成课堂教学的前奏。教师根据“三维目标”的要求以及与教学内容相关的材料，创设具体的问题情境，使学生产生质疑，再引导学生根据质疑提出有一定科学价值的问题。这个问题至少要具备两个特征：（1）这必须是一个需要学生进行解释并且经过探究能够被学生解释的问题；（2）这个问题必须能激发学生的好奇心和探究欲。

课程标准中提出“教学中应注意对学生进行发散性提问题的训练”，学生的提问是一个复杂的心理过程，这个过程渗透着学生的个性，体现了学生的主动性，可以锻炼他们的观察能力、思考能力、分析问题、鉴别问题的能力，也可以锻炼他们的语言表达能力。所以科学教师首先要更新教育观念，为学生营造一种和谐宽松的氛围，让学生敢问；其次要通过示范提问，向学生展示发现问题的思维过程，启发引导学生会问。

“提出问题”环节一般安排在探究活动的起始阶段，但根据教学内容和教学需要，有时也可安排在导课环节完成。

2、猜想假设

猜想和假设是由问题直接推测结果的一种思维方式。科学课程标准中指出：“鼓励学生大胆猜想，对一个问题的结果作多种假设和预测。”学生提出问题后，教师不要急于让学生对问题进行探究，而应引导学生借助他们所积累的生活经验和已有的知识进行预测或作假设性解释。猜想假设在探究过程中起着导向和依据的作用，因为制定方案、设计实验并付诸实施都是基于猜想假设而行的，都是以猜想假设为依据的，可以说，一次完整的科学探究经历离不开猜想和假设，猜想假设必须具备一定的条件：（1）猜想假设需要围绕探究问题展开，是对探究对象的一种说明或解释；（2）猜想假设不是凭空想象，必须有依据；（3）猜想假设可以被证实。

所以，猜想假设时，教师应要求学生合理解释，做到解释与观察、问题与证据相一致，避免脱离实际的“胡思乱想”。另外，教师在备课时，对学生可能出现的假设猜想结论要有所预见，并设计出学生提出某个假设时，如何揭示矛盾，如何导向；教师要减少外界暗示作用对学生思维的影响，鼓励学生敢于发表自己的独立见解；学生出现多个错误假设时，教师应调动学生原有的知识结构，以揭示矛盾的形式，由学生自己作必要的整理，否定掉一些假设，而不是教师武断地确定探究方向。

3、制定方案

这是为探究活动设计一个操作程序，使学生在探究活动中有章可循，明白自己该做什么，怎样做。学生参与探究活动方案的制定，有利于提高学生的主动参与意识，感受自己在探究小组中的角色和分工，主动承担自己在探究活动中的任务，合理安排时间。

制定方案一般可以分为准备探究工具，设计研究方案、组织人员分工三个部分。制定方案前首先要明确探究的问题、需要验证的猜想和假设，再考虑怎样获得验证所需要的信息以及小组成员分工等。获取信息一般可通过观察、实验、考察、调查、查阅资料等方法获取。

制定方案根据不同学段学生的特点和探究内容的难易程度，可以在教师的指导下完成，也可以以小组为单位制定，要重视小组成员之间的相互合作，做到人人参与。小组制定后，要利用口头或书面进行汇报交流，教师要启发、引导和组织学生从合理不合理、可行不可行两个方面对方案进行评议，提出修改的意见、建议后，进一步完善方案。交流方案的过程，也是学生学习、借鉴他人探究方法的过程，教师要引导学生对他人的方案进行恰当的有重点的记录。

下面是一个基本的学生探究方案格式，可以根据具体的探究内容加以改动。

探究方案

探究活动是“问题——探究式”课堂教学模式的核心环节，也就是让学生在教师或家长的指导下，由个人或学习小组共同实施探究活动方案。

探究活动并不一定都是由实验活动构成，相当多的信息需要通过其他渠道获取，如自然状态下的观察（如观察月相的变化、叶脉的形状等）、采访、考察、调查、阅读、上网

浏览、种植饲养等，还要对获取的信息进行处理，选择那些对解决问题来说是最有效的信息，还要能够把选择出来的信息组织起来，让它产生新的意义。选择什么样的探究活动形式，要根据具体的课型特点和教学内容来定。科学课型大致分为三类：以研究活动为主的、以认知活动为主的、以实践活动为主的。以研究活动为主的，一般以实验操作为主要形式；以认知活动为主的，一般以观察、收集整理信息为主要形式，也有以实验为主的；以实践活动为主的，主要是让学生经历一个典型的活动过程，如考察、访问、种植等，所以它有时要改变以往的教学组织形式，从课堂到课外，从书本到实际。这类课型多体现在每册最后的《研究与实践》单元，就类似于现在的综合实践活动课。

总之，不管哪种类型的课，往往都是综合运用多种活动形式，不过有所侧重而已。

这个环节的教学活动，放开了学生的手脚，让他们在亲历科学探究的过程中，亲自动手操作、动眼观察、动口交流、动脑思维，真正做到了使学生在“做”中学科学。经历这样一个过程，更容易使学生体验到科学学习的乐趣，提高科学探究的能力，获取科学知识，形成尊重事实、善于质疑的科学态度。

本环节要注意的问题是，（1）、在探究活动开始前，教师要向学生介绍各种实验器具、物品的正确使用方法以及实验过程中应注意的问题。（2）在探究过程中，要注意组内合作、组际互助；要让学生做好实验记录，不但要记录实验现象、实验结果等，实验中产生的新问题也要记录。对于一些操作难度较大的、变量难以控制的、观察状态不明显的实验，教师应参与小组活动，及时对学生进行有效指导。针对活动中出现的新问题、新情况，可以适当调整研究方案。活动过程中更要时刻关注学生，确保学生安全。活动过程中更要时刻关注学生，确保学生安全。（3）探究结束后，要关注学生的失败，允许学生失败，培养保护学生的好奇心；要正视学生的失败，要引导学生分析失败原因，关注学生的思维过程，帮助学生于失败中发现、感悟，于反思中提高，使学生的思维得到创新与发展，解决问题的能力得到提高，；要善用失败，以失败为契机，激发学生继续探究的动力，必要时要引导学生重新实验，让他们经历再一次认识的过程，使学生意识到科学探究的结果是可以重复验证的，也有利于培养学生实事求是的科学态度和百折不挠的科学精神。

5、表达与交流

《标准》中对“表达与交流”提出的具体要求是：能选择自己擅长的方式（语言、文字、图表、模型等）表述研究过程和结果；能倾听和尊重其他同学的不同观点和评议，并与他人交换意见。这个环节是学生思维互相碰撞，将自己的认识不断充实深化的过程，是使学生的的认知水平、分析能力、语言表达能力、概括能力同时提高的一个重要环节。所以在学生探究活动结束后，教师要给学生充分的时间和空间，让学生把他们在探究活动中的发现和探究结果等用自己喜欢的方式充分的表达出来，让学生把亲历科学探究过程中的内部语言转化为外部语言，通过交流把每个学生（小组）的财富转化为共同的财富。不论学生探究的结果与之前的猜想假设是否一致，都应尽可能地为学生间的交流创造条件，鼓励学生大胆交流，要让探究结果与猜想一致的学生交流做法，体会成功的喜悦，强化对科学学习的兴趣，更要鼓励结果出现偏差的学生认真分析和反思，从失败中吸取教训获得经验。要使交流取得实效不流于形式，就应做到：（1）为学生提供心理安全，允许学生犯错。交流时，教师首要的任务就是创设一种安全的交流氛围，给予学生犯错误的权利，维护他们的自尊心，激发他们的自信心。这样学生才能大胆地表达自己的发现，无所顾忌。所以提供心理安全，允许学生犯错是做好交流的前提。（2）相信学生能说，多给交流机会。a.交流的途径要开放。要将交流从过去的师生交流扩大到生生交流和师生交流。b.交流要充分。要让学生充分发表自己的看法和想法，不要一有学生说出老师“想要”的现象，就马上停止交流，甚至不再允许别的同学发表意见。这样的交流，学生的思维并没有被激活，还是受老师的控制，学生的学习似乎就是为老师完成

教学任务而进行的，没有丝毫的主体性。c.尊重学生在实验中出现的不同现象和发现。有实验就会有失败，当学生的实验结果出现偏差时，教师首先要肯定学生的实事求是的科学态度，再帮助学生分析原因，找出存在的问题，可以引导学生重新实验，去伪存真，尊重学生的发现，让他们经历再一次认识的过程。这样会使结论更具有可信度，更不会挫伤实验没有成功的学生学习科学的积极性。（3）教给交流方法，提供交流手段。如图画、图表、模型、摹声、动作等。允许多种交流手段的存在，教给学生更多的交流方法，学生才能把自己的想法清晰的表达出来。

6、得出结论

这是探究活动的成果环节。《标准》中提出“注意指导学生自己得出结论，教师不要把自己的意见强加给学生。”在学生交流展示探究结果后，教师应指导学生以活动中观察的事实为依据，让学生自己对问题形成一个合理的解释，得出科学结论，形成科学认识，而不是直接将结论（问题的答案）告诉学生。

学生得出结论的过程，实际是学生对探究过程再梳理的过程，也是学生在感知、体验基础上的知识形成和思维、概括、语言等能力内化的过程，所以教师一定要组织好这个环节的教学活动，不能急功近利匆匆收场。杨老师讲的这节课，让学生通过“玩”葱叶，得出“筒形的葱叶比剪开的条形葱叶承压能力强”的结论，通过模型检测，得出“筒形的白纸比展开的白纸承重能力强”的结论，继而归纳出“与平面材料相比，筒形材料不容易弯曲，且承压能力更强”的结论。

以上两个小环节都涉及到学生的交流，交流时，学生的语言往往是指代性的，缺乏严谨的科学性，教师应及时地用科学规范的语言加以更正、概括和总结，交给学生用科学的名称指代事物，用科学的语言描述事件，从而实现对学生进行科学知识、科学方法、科学态度的教育的目的。

三、联系实际，应用创新

科学源于生活，也要服务于生活，此环节主要是结合每课的“自由活动”模块进行。有的“自由活动”是让学生用学到的知识来解释生活中的一些现象，或者说了解所学知识在现实生活中的应用，如三（下）《跷跷板》中的“自由活动”——说说生活中的平衡现象。这个环节的活动是让学生发散思维，把科学技术和日常生活结合起来，知道生活处处有科学，从而培养学生关注社会的意识和运用科学知识解决实际问题的能力。有的“自由活动”还要求学生运用所学知识，进行创新设计或者创新制作，这对学生探究兴趣、创新思维、动手能力以及科学态度的培养。创新制作根据具体情况可以以“拓展活动”的形式放在课外完成，但教师应随时了解学生的制作情况，包括进展、遇到的问题等，制作完成后应根据具体情况，采取多种形式给学生充分的展示机会，为他们对科学产生持久的学习兴趣提供条件。

四、评价反思，拓展延伸

必要时，教师还要引导学生对探究活动进行评价与反思。评价的主要目的是了解学生实际的学习和发展状况，以利于改进教学、促进学习，最终实现课程宗旨，即提高每个学生的科学素养。一方面，围绕科学课堂教学的三维目标，引导学生对自己在探究活动中的表现进行评价：你做了哪些事，有什么收获和不足，还有什么新想法等。另一方面，科学探究之路是永无止境的，小学生的科学探究活动往往不是一节课能完成的，教师不要把下课铃声作为教学的终点，要通过引导学生反思自己的探究行为，激发他们不断探究的欲望，将后续活动延伸到课外，让他们在丰富多彩的课余实践中进行更深入的探究。教师可结合教材中的“自由活动”和“拓展活动”进行设计，也可根据实际情况另行确定拓展活动主题。同上一环节一样，这部分也要求教师做到有布置、有检查、有评价，给学生展示交流的机会，使学生所学的知识逐步系统化，探究能力逐步提高。

以上就是一堂科学课基本的教学流程，当然，“教学有法但无定法”，科学教学也是如

此。教学过程的设计没有固定统一的格式，在具体的教学实施过程中，教师应根据教材内容和学生特点以及学校的资源等现有条件，可以关注全过程，也可以有所侧重的关注某个或几个环节。

总之，教学是一门艺术，要打造和谐高效的科学课堂，就要精心设计教学过程的每一个环节。

针对目前我市科学教学的现状，提几点要求：

1：希望领导能更新观念，跟上时代前进的步伐，以学生为本，切实重视起小学科的教学工作，小学科虽然不考试，但对其他学科的学习也有一定的促进作用。如学生的学习兴趣的培养、学生自信心的建立等。科学教师几乎都是兼职的，领导应仔细考虑教师的任课安排，以便有效规范教学行为。

2、抓好教研活动，以教研促教学。每次教研活动确定一个主题，只要研讨好一方面问题就算研讨成功。支持教师外出参加培训，只有让教师走出去，才能帮助教师开阔视野，提高水平，一味地闭门造车，于教师教学水平的提高和学生的发展都是无益的。

3、加强对《标准》的解读；加强对《三（下）教师用书》中“教科书的主要特点”、“教科书的主要编写原则”、“‘六改五’修改说明”等内容的研究。（1—11页）

4、科学教师除了要加强理论学习和研究外，还要静下心来认真钻研教材，精心设计教学过程，以理论研究和教学实践的合力来促进自己的专业成长。