小学科学“现象教学”的实践与研究

小学科学“现象教学”的实践与研究作者：莫春荣何建东
来源：《湖北教育·科学课》2019年第06期
传统的小学科学教学常常存在两大问题：一是学生在科学课中对科学实验很感兴趣，却对生活中的一些科学现象（科学问题）熟视无睹，更不会主动进行探索与研究;二是学生在科学课上进行实验探究热火朝天，实验结束却没有发现什么科学规律或没得出什么科学结论。

为解
决这两大难题，追求深度课堂，培养学生的深度学习能力，全面提升学生的科学素养，我们成立了“现象教学”研究工作坊，尝试开展“现象教学”的实践与研究。

“现象教学”源自芬兰，即基于现象或主题的教学，指按照某一现象或主题来实现跨学科的主题教学。

科学课中进行的“现象教学”以教材线索，围绕生活中的现象或科学问题展开科学实践活动，即结合教材内容与生活实际，将学生感兴趣的现象或问题作为切入点，让学生运用建构的科学概念、工程技术解釋生活现象，解决生活问题，具体包括三部分内容：生活现象，从贴近学生生活的科学现象出发，提出驱动性的问题、任务，激发学生探究的欲望;探究活动，在活动中习得科学方法，建构科学概念;科学实践，用科学方法和技术，解决实际问题。

“现象教学”有两大要旨：让学生建构“生活现象”与“科学实践”的联系，让学生建构“科学探究”与“科学概念”的联系。

工作坊从现象的真实性（创设真实情境与设计驱动性问题）、探究的有序性（建立探究任务与安排探究环节）、思维的深刻性（掌握探究方法与建构科学概念）三个视角对一至六年级的教材进行了梳理，选取部分适用“现象教学”的课例进行实践与研究（见表1），着力通过结构化探索，构建“现象教学”教学模型，探索出科学课“现象教学”的三种基本模型。

模型一：问题—探究—发现规律
（案例《蚂蚁长啥样》）
教学环节一：现象引入
师：这是蚂蚁，（出示蚂蚁图片）蚂蚁可以抬起比自己重50倍的物体，那蚂蚁的身体有哪些结构呢？我们今天就一起来研究一下蚂蚁长啥样。

观察需要讲究方法，我们之前学习的观察有哪些方法？
生：用感官观察，有序地观察，用工具观察。

师：观察蚂蚁，用感官可以怎么观察呢？
生：用眼睛看。

师：对的，能用手摸吗？
生：不可以的，会被咬的。

师：是的，用不同的感官观察不同的物体。

那如何有序地观察蚂蚁呢？
生：从头到尾，从左到右。

师：你们真是太聪明了。

观察蚂蚁除了可以从头至尾观察，还可以先整体观察，再局部观察。

那观察蚂蚁用什么工具呢？
生：用放大镜观察！
师：对的，老师这次抓的是大蚂蚁，虽然你眼睛看到了蚂蚁大概的身体结构，但是想知道蚂蚁细微的结构，就可以借助放大镜这个工具了。

教学环节二：观察蚂蚁的身体特征
（1）画蚂蚁
师：观察前，先请大家将印象中的蚂蚁身体结构画下来，画完后小组之间相互看看，讨论一下，你们认为蚂蚁都是一样的吗？
（学生画蚂蚁、讨论。

）
师：你认为的蚂蚁身体结构是怎么样的？你们组其他人画的跟你画的一样吗？
生：我认为蚂蚁有8条腿，但是我的同学认为蚂蚁只有6条腿。

生：我认为蚂蚁分为4节，他认为蚂蚁分为3节。

（2）观察蚂蚁
师：谁画的蚂蚁才是正确的呢？我们一起来观察吧。

（学生观察蚂蚁，教师转换角色，走到各组与孩子们一起观察，一起发现。

）
（3）画蚂蚁
师：将你观察到的蚂蚁画下来，画完后对比原来凭印象画的蚂蚁，可以小组之间相互交流。

（分发材料，教师走到各组，引导孩子们把观察到的蚂蚁特征画下来。

）
（4）分享交流
师：哪位同学想要分享一下你观察的蚂蚁呢？上来展示一下你的蚂蚁画像。

生：我原来以为蚂蚁有4节，通过观察发现，原来蚂蚁身体只有3节;我原来以为蚂蚁有8条腿，但是用放大镜看，发现只有6条腿。

生：我来补充，我还观察到蚂蚁的头上还有眼睛、嘴巴和两只触角。

生：我同意前面同学的观点，我还发现蚂蚁的腿都长在中间这节。

生：是的，我发现蚂蚁最后一节的尾巴是尖尖的。

教学环节三：发现蚂蚁身体的特征
师：同学们都观察得十分仔细，谁能说一说蚂蚁身体有哪些特征？
生：蚂蚁身体为3个部分，分别是头、胸、腹，头部有两只触角、一对眼睛。

生：胸部有6条腿，两边各3只;腹部末端尖尖的。

师：蚂蚁也有“嘴巴”——口器，你观察到了吗？请把你的蚂蚁画像补充完整。

（学生补充画像。

）
师：我们知道了蚂蚁的结构，那蚂蚁是怎么搬运食物的？它喜欢吃什么食物呢？请同学们回家后观察，记得不能用手来抓蚂蚁哦。

模型二：问题—设计—创造作品
（案例《制作小橘灯》）
粤教科技版一年级科学《我们来观察》，编者的设计意图是让学生运用不同的感觉器官（眼、耳、鼻、舌和皮肤）观察身边的物体，初步养成观察习惯。

据此教材创编的《制作小橘灯》以橘子贯穿整个探究活动。

活动1：认识和使用我们的感觉器官
教师先创设生活情境：缩口布袋子里有老师最喜欢吃的橘子（布袋子里放着一个苹果、橘子和小番茄），请同学们戴上眼罩帮老师找橘子。

在学生用手摸、用鼻子闻找出橘子后，教师出示橘子，引导学生思考并总结：“我们用到了身体的哪个感官？怎样找到橘子的？”
在进一步认识橘子的过程中，教师三次出示不同颜色（橘黄色、绿色、橙色）的橘子，要求学生依次说出橘子的颜色，然后追问“橘子到底是什么颜色？”引导学生描述橘子的颜色。

学
生通过观察以及他们的生活经验认为：成熟的橘子可以是橙色、橘黄色，没有成熟的橘子是绿色的。

教师接着剥开一个成熟的（橙色）橘子问学生：现在你看到的橘子里面是什么样的？分发剥好的橘子给各小组后，引导学生观察并描述去皮之后的橘子的整体形状和剥成瓣后的形状（挖掘学生丰富的形象思维）。

在学生由外而内地观察完橘子之后，师生开始“尝一尝”橘子，感受其味道后教师追问“橘子是什么味道的，你是用哪个感觉器官知道的？”
活动2：设计小橘灯（画）——制作小橘灯
教师请学生看一盏小橘灯（取出一只用橘皮做的小橘灯，点燃）：“你们如果喜欢，回去都可以学着做一只。

根据老师出示的小橘灯先在记录本上画出你设计的小橘灯，回家和爸爸妈妈一起制作一个小橘灯（亲子沟通与互动），上传照片到班级群或带回班级展示。

”
模型三：问题—探究—发现规律—创造作品
（案例《自动浇水器》）
粤教科技版三年级科学《花盆补水器》安排了两个活動：活动1是用哪种材料搭“水桥”，引导学生探究不同材料的吸水性，找到适合做“水桥”的材料;活动2是制作花盆补水器，运用活动1的探究结果，设计制作花盆补水器。

如果用40分钟完成两个活动，时间不够，很难达到预期效果。

因此，我们把这两个活动改造为既相对独立又有关联的两节课。

第一课时把活动1用哪种材料搭“水桥”改造为《谁吸水更强》。

开始上课时，教师创设一个真实的生活情境：“哎呀，老师不小心弄翻放在讲台上的水杯，水流到桌面上，谁能帮忙把桌面上的水弄干呢？”学生上台用毛巾吸水。

老师追问：“水到哪里去了？”
学生说：“水被吸到毛巾里了。

”
继续追问：“吸水的过程是怎样的呢？”
待学生回答后，教师把纸巾放在一个装有高锰酸钾溶液的玻璃瓶里。

问：“你看到了什么？”
学生说看到紫色的溶液不停地往纸巾的高处渗透。

教师顺势引出主题：“我们把材料的这种能吸收水分的性质叫作材料的吸水性，不同材料的吸水性到底怎样呢？”
接着教师让学生观察棉绳、尼龙绳、铜线、塑料管这4种材料，问：“你觉得哪种材料的吸水性较强？为什么？”
学生回答后教师再追问：“你有什么办法验证你的假设？”
然后学生在教师的引导下设计对比实验方案，再进行验证实验，最后分析得出结论：不同材料的吸水性不同，棉绳的吸水性较好。

整节课中，学生科学概念的建构过程，也是学生思维发展的过程。

第二课时把活动2制作花盆补水器改造为《自动浇花器》。

教师参考教材，出示学生身边的真实现象：每逢长假返校，教室生机盎然的阳台，一片凋零。

原来放假期间，没有人给阳台上的植物浇水，它们都枯萎了。

继而引出本课的主要问题：“你有什么办法解决假期给植物浇水的问题？”
学生可能会提出各种不同的解决方案，当有学生提出搭“水桥”浇水时，教师追问：“哪种材料适合做自动浇水器的‘水桥’呢？”学生很容易想起上节课的研究成果——棉绳的吸水性较强，可以用棉绳做“水桥”。

教师肯定学生的各种不同方案的同时，进一步追问：“‘水桥’要多长、多宽？用什么来蓄水？蓄多少水？”然后让学生选用教师准备的各种棉绳、盆景、水、矿泉水瓶等材料，自主设计、制作自动浇水器，解决假期给阳台上的植物浇水的问题，实现了知识的迁移与运用。

备课与听课革命
传统的备课通常是写详细的教案，但事实上这样的备课详案并不适用所有的班级与学生，且耗费了大量的时间与精力。

于是，我们进行了备课革命——研制了“学习单”（见表2）。

“学习单”主要由现象引入、任务清单、备注和课后小记构成，其中现象引入和任务清单指向学生的学，任务强调问题意识和学科的核心素养;备注和课后小记是教师在本节课中要关注的问题以及上课后的体会与收获。

如何判定探究学习是否真正发生？如何从学生的学反观教师的教？我们开启了“听课革命”——课堂观察，具体包括：学习内容方面，看学生是否把握了本质与变式;学习过程方面，看学生是否开展了建构与反思;学习方式方面，看学生是否亲历了探究与协同;学习结果方面，看学生是否学会了迁移与运用。

课堂观察的重点内容是观察某一个学生及其小组，从看教师转变为看学生，更加注重学生怎样学、学得怎样，从看场面转变为看焦点，看焦点学生、焦点问题。

通过学生的表现及行为来判断学、反观教、建议教，以学定教，以学促教，通过不断地改进教师的“教”，最终促进学生的“学”，实现“为学生的深度学习而教”。

学科融合与突破
“现象教学”通过学科融合与突破的策略，突破了时间壁垒、空间壁垒、学科壁垒，实现了课堂无边界。

让探究从课堂延伸到课后，突破时间的壁垒。

如三年级下册《种子发芽了》，教师以“种子萌发时是先长根还是先发芽”点燃学生探究的欲望，引导学生持续观察一周，让科学课堂不因铃声而结束。

采取“请进来，走出去”的方式，突破空间的壁垒。

我们邀请陈贺能、潘习哲、高登义等科学家进校园开展讲座，邀请散裂中子源、华为、广东医学院、东莞理工学院的专家分享科学研究的经历和故事。

我们还一改以往探究只发生在教室的做法，带学生走出教室进行探究、观察，如《校园里有什么小动物》《太阳灶》《校园植物知多少》《石斛的研究》《探访万科研发中心》等课程，我们带学生深入家庭、社区、工厂、大自然，不断突破科学教室的空间壁垒。

注重加强学科之间的融合，突破学科的壁垒。

三年级上册《观察蚂蚁》一课要求学生在观察时画蚂蚁，《认识校园的小动物》中要求学生将不认识的小动物画下来，我们就将科学学科与美术学科进行融合;三年级下册《种子发芽了》一课，我们就将科学与数学融合，测量绿豆的高度、茎的粗细，记录种子的成长。

工作坊对粤教科技版各年级实现学科融合的课例进行梳理，摘录如下（见表3）。

“现象教学”让学生从科学实验走向科学实践，从科学探究走向建构科学概念，激发了学生的探究欲望，发展了学生的高阶思维，既促进了教师的教学水平，又大大地提升了学生的科学素养。

随着一件件极具创意的作品（如《智能气象站》《仿生机械手》《蚕茧智能小夜灯》），一份份颇具影响的研究报告（如《薇甘菊入侵东莞调查报告》《自行车刹车系统研究报告》《松山湖水质调查报告》）不断问世，学生普遍认为：科学课真的很有趣，既可以研究感兴趣的问题，又可以做有趣的实验，还学会了运用科学的方法、知识去研究、解决生活中的问题。

期盼每一天都有科学课。

一节节经典的课例（如《让种子飞起来》《让苹果沉下去》《让面包“胖”起来》）不断成熟，一个个趣味科学实验秀（如《全息投影》《水顶球》《空气炮》）不断推出，工作坊的教师惊奇地发现：“现象教学”点燃了学生好奇的火花，引导他们走出实验室，走进生活，有效破解了他们热衷实验室的实验却对生活中的科学现象熟视无睹的问题。

给孩子们上科学课是一种幸福！
广东省东莞松山湖中心小学（523808）
广东省东莞市教育局教研室（523125）。