科技日?qǐng)?bào)記者 張蓋倫 策劃 劉恕 李坤

浙江省嘉興市省身教育集團(tuán)科學(xué)老師錢(qián)嘉彧開(kāi)著車(chē)，把他的寶貝“教具”從浙江嘉興一路拉到了江蘇蘇州，拉到了第二屆科學(xué)教育支持計(jì)劃展示活動(dòng)的現(xiàn)場(chǎng)。

那是一棵帶枝丫的從底部到樹(shù)梢所有部分完整保留的樹(shù)。錢(qián)嘉彧在樹(shù)的不同部位進(jìn)行了切片，給每個(gè)切片都標(biāo)上了編號(hào)，還用砂紙細(xì)細(xì)打磨，讓切片上的每一圈年輪都清晰可見(jiàn)。

圍繞這棵樹(shù)，錢(qián)嘉彧給孩子們上了一系列主題為“年輪”的科學(xué)課。課程得到小學(xué)特級(jí)教師、桂馨科學(xué)課項(xiàng)目首席專(zhuān)家章鼎兒的高度評(píng)價(jià)。因?yàn)?，孩子們?cè)谡n堂上提出了可探究的好問(wèn)題。

科學(xué)教育支持計(jì)劃由北京桂馨慈善基金會(huì)和中國(guó)教育學(xué)會(huì)科學(xué)教育分會(huì)共同發(fā)起，在全國(guó)范圍內(nèi)征集具有改革、研究和創(chuàng)新價(jià)值的小學(xué)科學(xué)教育教學(xué)研究和實(shí)踐成果，并舉辦展示活動(dòng)，以此激勵(lì)一線(xiàn)教育工作者投身小學(xué)生科學(xué)啟蒙和科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)工作。

科學(xué)課“年輪”就是此次得到支持的成果之一。

引導(dǎo)學(xué)生自主探究答案

2017年，錢(qián)嘉彧所在學(xué)校校外進(jìn)行道路改造，不少樹(shù)枝被修剪。他敏銳意識(shí)到，這是讓孩子研究年輪的絕佳“教材”，干脆拖了一段樹(shù)枝回學(xué)校。

他至今還保留著用那段樹(shù)枝做的年輪切片。切片上，環(huán)形紋路一圈套一圈，有的緊密，有的稀疏；有的地方寬，有的地方窄。

教科書(shū)上說(shuō)，年輪的凹凸方向和疏密分布，會(huì)受到光照和水分的影響。

但究竟是不是這樣？錢(qián)嘉彧發(fā)現(xiàn)，學(xué)生其實(shí)無(wú)法驗(yàn)證。就算得出所謂的結(jié)論，也不過(guò)是根據(jù)課本知識(shí)反推。

孩子無(wú)法圍繞它真正展開(kāi)探究，這個(gè)“教具”還不夠理想。

錢(qián)嘉彧只能繼續(xù)尋找。

行道樹(shù)死掉后，園林部門(mén)會(huì)將它們統(tǒng)一運(yùn)到特定地方處理。錢(qián)嘉彧開(kāi)車(chē)從市區(qū)過(guò)去，要花一個(gè)多小時(shí)。

他找了好幾次，終于撿到了一棵理想的香樟樹(shù)。

樹(shù)有些長(zhǎng)，錢(qián)嘉彧先在現(xiàn)場(chǎng)用鋸子把樹(shù)切成幾段，做好記號(hào)，塞進(jìn)后備箱；拉回學(xué)校儀器室后，再等上一個(gè)月，讓它充分干燥；最后在樹(shù)的不同部位“下手”，制作年輪切片。

“從切片里能看出很多東西！”錢(qián)嘉彧像展示寶貝一樣拿起一塊切片——上面赫然是兩個(gè)并排的同心圓，代表著兩根枝杈在此分開(kāi)、各自成長(zhǎng)?！巴瑢W(xué)們看到后，非常驚喜?！卞X(qián)嘉彧說(shuō)，在各種教科書(shū)上，都沒(méi)有這樣的示意圖。

樹(shù)成了最好的老師。

錢(qián)嘉彧已經(jīng)教了9年科學(xué)課，越教越品出其中的味道。一開(kāi)始，他覺(jué)得科學(xué)課是教知識(shí)，后來(lái)他意識(shí)到，科學(xué)課教的是方法，是素養(yǎng)。

章鼎兒認(rèn)為，單純教知識(shí)的科學(xué)課，已經(jīng)到了被淘汰的邊緣。讓孩子讀關(guān)于年輪的繪本，看關(guān)于年輪的視頻，獲得的知識(shí)量都比聽(tīng)老師上一堂課更多?！拔覀円獜闹R(shí)教學(xué)層面的課中走出來(lái)?！闭露赫f(shuō)，跨出這一步，需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題，是讓學(xué)生學(xué)會(huì)提問(wèn)。

傳統(tǒng)“年輪”課上，孩子一般會(huì)問(wèn)，樹(shù)的年輪為什么有一圈圈的紋路，為什么圈紋有深有淺，為什么寬窄不一……

章鼎兒認(rèn)為，這類(lèi)問(wèn)題是原生態(tài)、淺層次的，“幼兒園的孩子也會(huì)問(wèn)”。問(wèn)題是問(wèn)別人的，問(wèn)題一提出，思維活動(dòng)就停止了，進(jìn)入了被動(dòng)等待答案的狀態(tài)。這樣的課堂看起來(lái)非常熱鬧，大家你一言我一語(yǔ)。但接下來(lái)呢？接下來(lái)只有一條路，老師告訴學(xué)生答案，重回教知識(shí)的老路。

“提出一個(gè)自己可以回答的問(wèn)題，是我們孩子欠缺的能力?！闭露簭?qiáng)調(diào)。

錢(qián)嘉彧的“年輪”課上，學(xué)生會(huì)問(wèn)這樣的問(wèn)題：樹(shù)干的每個(gè)部位都有年輪嗎？樹(shù)干基部、中部、頂部的年輪圈數(shù)是一樣的嗎？

尋找答案的方法其實(shí)非常簡(jiǎn)單。學(xué)生只需要觀(guān)察比較錢(qián)嘉彧帶到課堂的樹(shù)，就能得出結(jié)論。他們發(fā)現(xiàn)，要知道一棵樹(shù)的年齡，應(yīng)該觀(guān)察樹(shù)干基部的年輪；如果只觀(guān)察一個(gè)切面上的年輪，知道的只是這根枝杈的生長(zhǎng)年齡。

“這些問(wèn)題看似簡(jiǎn)單，實(shí)則意義非凡。課堂上，學(xué)生自主經(jīng)歷了一個(gè)科學(xué)探究活動(dòng)過(guò)程，經(jīng)歷了提出問(wèn)題與解決問(wèn)題的過(guò)程?！闭露赫f(shuō)。

走出“年輪”的課堂，孩子還可以研究葉片，研究石頭，研究花朵。因?yàn)?，他們已?jīng)知道如何提問(wèn)，如何觀(guān)察，如何探究。

將實(shí)踐能力納入測(cè)評(píng)

科學(xué)課一直倡導(dǎo)探究式教學(xué)，但據(jù)老師觀(guān)察，學(xué)生仍然缺乏科學(xué)探究的意識(shí)和探究實(shí)踐的能力。

原因之一，可能是科學(xué)課上可供學(xué)生探究學(xué)習(xí)的材料有限。

多位一線(xiàn)科學(xué)老師告訴科技日?qǐng)?bào)記者，他們上課的一大難題，是缺少配套實(shí)驗(yàn)器材。

山東省淄博市張店區(qū)凱瑞小學(xué)科學(xué)教師張建曉笑著說(shuō)，她就像個(gè)收破爛的，收瓶子，收氣球，收蠟燭，“手搓”各種實(shí)驗(yàn)教具。

為了演示空氣的熱脹冷縮，張建曉從學(xué)校接待室借暖瓶，帶洗手液和色素配置泡泡液，給學(xué)生變“吹泡泡”的魔法；為了模擬熱氣球的升空，她用瓦楞紙和透明膠做了十來(lái)個(gè)和酒精燈配套的筒，在筒底剪出幾個(gè)小缺口，讓放在酒精燈上的塑料袋能晃晃悠悠飄起來(lái)；為了演示太陽(yáng)和影子的概念，她用一次性紙杯、彩色馬克筆和靜電膜制作旋轉(zhuǎn)投影儀，探索多次后發(fā)現(xiàn)，靜電膜比透明膠和保鮮膜都好用……

“為孩子多做點(diǎn)兒，我不怕麻煩?！睆埥〞哉f(shuō)。

當(dāng)然，在有些地區(qū)，實(shí)驗(yàn)器材不是問(wèn)題。

浙江省杭州市濱江區(qū)小學(xué)科學(xué)教師兼教研員姜向陽(yáng)介紹，他們借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家科學(xué)課程開(kāi)發(fā)和資源配送機(jī)制，早在2010年就實(shí)行了科學(xué)課器材的配送服務(wù)，以“工具箱+耗材包”的形式將所需器材配送到各個(gè)學(xué)校。

但即使有器材，科學(xué)課也無(wú)法順理成章地變得“可探究”。

有科學(xué)老師問(wèn)：“我要是帶孩子做實(shí)驗(yàn)、搞探究，他們背概念和做題的時(shí)間就少了。但我們期末考試都要做題呀，這搞得我很苦惱。”

記者了解到，一些地區(qū)的科學(xué)課測(cè)試為紙筆測(cè)試，側(cè)重對(duì)知識(shí)點(diǎn)的考察。如果要追求高分，教師選擇以閱讀和記憶為主的方式授課反而更出成績(jī)，還出現(xiàn)了專(zhuān)職科學(xué)老師教不過(guò)兼職老師的“怪現(xiàn)象”。

“改變?cè)u(píng)價(jià)指揮棒，才能改變課堂。”姜向陽(yáng)分享了濱江區(qū)的做法——改革期末測(cè)評(píng)內(nèi)容，把探究實(shí)踐能力納入科學(xué)課期末測(cè)評(píng)。

但新問(wèn)題又來(lái)了。這種測(cè)評(píng)苦了閱卷老師：考完試后，要把實(shí)驗(yàn)裝置一個(gè)一個(gè)裝箱，整箱整箱運(yùn)到區(qū)里的教研中心；閱卷時(shí)要一箱一箱拆開(kāi)，一份一份拿出，一個(gè)一個(gè)操作……

評(píng)價(jià)過(guò)程耗時(shí)耗力。一次期末考試，全區(qū)科學(xué)老師上陣，完成一個(gè)年級(jí)的閱卷也要用上足足兩天。

評(píng)閱的問(wèn)題不解決，實(shí)踐導(dǎo)向的測(cè)評(píng)方式就難以為繼。

姜向陽(yáng)介紹，從2019年開(kāi)始，區(qū)里利用數(shù)智技術(shù)構(gòu)建了科學(xué)探究實(shí)踐能力智評(píng)系統(tǒng)，搭建了精準(zhǔn)、高效、便捷的數(shù)據(jù)收集、處理和反饋的智評(píng)平臺(tái)，用于測(cè)評(píng)學(xué)生探究實(shí)踐能力。

小程序拍攝、上傳學(xué)生實(shí)踐作品，數(shù)據(jù)采集終端批量上傳學(xué)生答卷，老師不用一次次裝箱再拆箱了，可以在移動(dòng)端或者電腦端上閱卷，還能實(shí)現(xiàn)多端共聯(lián)、多位老師共同評(píng)議。

閱卷變得高效了，閱評(píng)完成后，系統(tǒng)還能對(duì)學(xué)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和整理，幫助老師改進(jìn)教學(xué)。

姜向陽(yáng)說(shuō)，這種指向探究實(shí)踐能力培養(yǎng)的智評(píng)體系，幫區(qū)域的科學(xué)課實(shí)現(xiàn)了“四個(gè)轉(zhuǎn)變”：培養(yǎng)目標(biāo)從分?jǐn)?shù)導(dǎo)向轉(zhuǎn)向素養(yǎng)導(dǎo)向；教學(xué)內(nèi)容從以科學(xué)知識(shí)為主轉(zhuǎn)向科學(xué)知識(shí)與實(shí)踐能力融合；教學(xué)方式從以教為主轉(zhuǎn)向以學(xué)為主；教學(xué)評(píng)價(jià)從以結(jié)果評(píng)價(jià)為主轉(zhuǎn)向過(guò)程和增值評(píng)價(jià)結(jié)合。

切實(shí)優(yōu)化課堂設(shè)計(jì)

一批科學(xué)老師已經(jīng)行動(dòng)起來(lái)，嘗試讓科學(xué)課變得更好。

那么，什么是好的科學(xué)課？

很多老師和專(zhuān)家給出了幾乎相同的回答：科學(xué)課的好壞，要看學(xué)生的狀態(tài)，看學(xué)生是不是得到充分調(diào)動(dòng)，能不能積極參與課堂。

江蘇省教育科學(xué)研究院數(shù)字教育研究所評(píng)價(jià)教研員單道華說(shuō)，在科學(xué)課上，學(xué)生要有所得。這個(gè)“得”不是說(shuō)獲得了多少科學(xué)知識(shí)，而是有沒(méi)有了解科學(xué)方法、科學(xué)本質(zhì)，有沒(méi)有燃起科學(xué)興趣。她表示，在小學(xué)階段強(qiáng)調(diào)知識(shí)考核并無(wú)太大意義，更應(yīng)讓孩子有機(jī)會(huì)獲得實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，特別是直接的、切身的體驗(yàn)。

在實(shí)踐當(dāng)中，素養(yǎng)才會(huì)慢慢形成?？茖W(xué)老師必須做好課堂設(shè)計(jì)，“鉤住”學(xué)生，還要進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生。

不過(guò)，能不能把課上好，自主權(quán)未必完全掌握在科學(xué)老師手中。單道華提醒，課堂的教學(xué)方式，會(huì)受到學(xué)校和當(dāng)?shù)亟逃鞴懿块T(mén)理念的影響和限制?！吧虾靡惶每茖W(xué)課，也需要一整套配套機(jī)制支持?！彼f(shuō)。

國(guó)家級(jí)教學(xué)名師、浙江省縉云縣教師進(jìn)修學(xué)校副校長(zhǎng)陳志強(qiáng)坦言：“我們的科學(xué)課還沒(méi)有達(dá)到一些老科學(xué)教師二三十年前就提出的‘走向探究’的水平。”

參與起草了新中國(guó)成立后歷次小學(xué)自然課教學(xué)大綱的著名科學(xué)教育家劉默耕，從20世紀(jì)80年代起就積極在小學(xué)自然課教學(xué)改革中推廣實(shí)驗(yàn)“探究—研討”教學(xué)法，強(qiáng)調(diào)探究過(guò)程與科學(xué)思維訓(xùn)練。

時(shí)間走到今天，《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》以“探究實(shí)踐”一詞取代了之前的“科學(xué)探究”。新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生“像科學(xué)家一樣”基于探究問(wèn)題，經(jīng)歷“從未知到已知”的探究過(guò)程，并在此過(guò)程中，習(xí)得技術(shù)運(yùn)用的意識(shí)與能力。

陳志強(qiáng)認(rèn)為，課堂有沒(méi)有走向探究，可以從幾個(gè)直觀(guān)“指標(biāo)”上來(lái)觀(guān)察：一是觀(guān)察學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，看學(xué)生有沒(méi)有主動(dòng)參與課堂活動(dòng)；二是看學(xué)生活動(dòng)自主性，有沒(méi)有得到比較長(zhǎng)的思考時(shí)間和比較大的活動(dòng)空間；三是看有沒(méi)有真正的交流研討，是單純地匯報(bào)，還是彼此之間有火花和碰撞?！拔覀円欢ㄒ宄茖W(xué)課上設(shè)計(jì)一系列活動(dòng)的目的是什么，是為了傳授知識(shí)，還是為了發(fā)展素養(yǎng)。”陳志強(qiáng)說(shuō)。

“在一堂課上，學(xué)習(xí)內(nèi)容宜少不宜多，可以只解決一個(gè)問(wèn)題，研究一個(gè)主題?！焙鲜≤饺亟虒W(xué)名師孫江波建議，課堂上深挖一個(gè)問(wèn)題，能讓學(xué)生“真思考”“真研究”。

他還建議，老師可以給每堂課的學(xué)習(xí)方法都設(shè)置一個(gè)重點(diǎn)。例如這一堂課，側(cè)重于讓學(xué)生提問(wèn)；下一堂課，側(cè)重于讓學(xué)生觀(guān)察和測(cè)量；再下一堂課，側(cè)重于讓他們進(jìn)行信息的處理和分析……

“我們要從培養(yǎng)社會(huì)所需要的人出發(fā)，明確為什么而教。孩子的學(xué)習(xí)是為未來(lái)而學(xué)的，最終要走向跨學(xué)科、綜合性學(xué)習(xí)。因此，要下功夫研究怎樣的教學(xué)方法才能起到這樣的作用?！睂O江波強(qiáng)調(diào)。

章鼎兒觀(guān)摩指導(dǎo)過(guò)很多科學(xué)課。他坦率地表示，當(dāng)下上的課，并非真正的科學(xué)課，而是需要經(jīng)歷一系列脫胎換骨的“前科學(xué)課”。

“我們希望科學(xué)教育支持計(jì)劃，能支持肩負(fù)這場(chǎng)變革任務(wù)的改革者、先行者、全新科學(xué)課程的建設(shè)者。”章鼎兒用沉靜的語(yǔ)調(diào)說(shuō)道，“他們就在我們這支數(shù)以萬(wàn)計(jì)的科學(xué)老師隊(duì)伍之中?！?/p>

【記者手記】

小課堂中的大門(mén)道

張蓋倫

早在今年3月份，桂馨科學(xué)課項(xiàng)目的兩位專(zhuān)家章鼎兒和劉晉斌就特意從杭州來(lái)到北京，為入圍第二屆科學(xué)教育支持計(jì)劃的課程“磨課”。

章鼎兒已80多歲，劉晉斌也已年過(guò)花甲，但他們?yōu)榱四贻p科學(xué)老師的課程，甘愿在全國(guó)各地奔波。

“磨課”，也就是指出教師課程中有待商榷的部分，大家共同探討能夠如何改進(jìn)。

其中一堂課，是北京市豐臺(tái)區(qū)草橋小學(xué)科學(xué)老師的“認(rèn)識(shí)其他動(dòng)物的卵”。

教材上鼓勵(lì)研究蠶寶寶的卵，但蠶卵太小了，很難觀(guān)察。老師想了一個(gè)辦法——先觀(guān)察雞蛋，也就是雞的卵。雞卵從外到里有卵殼、卵殼膜……蠶卵會(huì)不會(huì)也有類(lèi)似的結(jié)構(gòu)呢？這下又出現(xiàn)了新的問(wèn)題——不同動(dòng)物卵的結(jié)構(gòu)是一樣的嗎？于是，還要研究其他動(dòng)物的卵。老師又找了好些其他動(dòng)物卵的視頻，讓學(xué)生認(rèn)知其中的相同與不同。

這堂課很有想法。章鼎兒說(shuō)，科學(xué)課本身就要求孩子養(yǎng)蠶，那么孩子天然會(huì)對(duì)蠶卵感興趣，但是觀(guān)察蠶卵，會(huì)遇到困難。他最欣賞的就是，當(dāng)遇到困難時(shí)，老師鼓勵(lì)孩子們想辦法，用觀(guān)察雞卵來(lái)“曲線(xiàn)救國(guó)”?！斑@就從原有框架里跨出了有價(jià)值的一步。”章鼎兒表示。

之后，專(zhuān)家和學(xué)校教研組的老師們討論起了課程板書(shū)。在我看來(lái)，那是邏輯非常清晰的板書(shū)，能讓孩子認(rèn)知卵的結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系。

但他們有更多考量。

“這種板書(shū)當(dāng)然有好處，可以幫助孩子整理歸納，降低思維難度，但缺點(diǎn)是會(huì)限制孩子的思維?！薄罢f(shuō)對(duì)了就寫(xiě)一條板書(shū)上去，我們老師經(jīng)常這么做。但這樣一來(lái)，孩子可能就去猜老師想要的答案是什么，反而未必真正經(jīng)歷一個(gè)有價(jià)值有意義的認(rèn)知過(guò)程?！眱晌粚?zhuān)家說(shuō)。

“我也常常在想，一節(jié)課的目的是什么。是把我們認(rèn)為重要的東西全部提煉出來(lái)告訴學(xué)生；還是重在讓他們感受，把提煉放在日后進(jìn)行？”在場(chǎng)的年輕老師提出自己的困惑。

他們七嘴八舌，我邊記錄邊感嘆：原來(lái)板書(shū)里的門(mén)道也這么深。

章鼎兒鼓勵(lì)參與“磨課”的所有老師都暢所欲言?！澳悴灰X(jué)得提出問(wèn)題是批評(píng)，恰恰相反，提出問(wèn)題是對(duì)一堂課最大的幫助。”他說(shuō)，老師想上好課，就一定要發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，一輪輪迭代，課才能往前推進(jìn)。

是啊，小小一堂課有大門(mén)道，小小一堂課也能帶給有心人許多思考。老專(zhuān)家和年輕科學(xué)老師的認(rèn)真，都讓我感動(dòng)。在這個(gè)快速變革的時(shí)代，科學(xué)課也承擔(dān)著教育改革的使命。大家付出如此多心血，無(wú)非就是為了把一堂堂課上好——理念如此樸素，價(jià)值又重逾千金。