如何提炼科学问题 小学科学教学关键问题的提炼

自2001年7月《全日制义务教育科学（3～6年级）课程标准（实验稿）》颁布至今，已经过去了14个年头，这意味着在我国很多地区小学科学课程改革已经完成了两轮的实验。这一次课程改革不仅是课程设置的变革，把原来的“自然课”更名为“科学课”，更是课程理念的变革，强调学生是学习的主体，倡导探究式教学方式。课程性质从注重知识技能的传授转变为全面提高学生的科学素养。十几年的摸索取得了显著的成效，科学课堂发生了可喜的变化：强调问题来自学生、尽可能让学生自己通过探究寻找答案、开始使用探究式教学方式、通过动手做学习科学、广泛运用合作学习方式[1]……但是，无论是学校、教师还是公众、家长，对科学教学的质量都还不是十分满意。

　　“什么才是好的科学教学”，这个问题困扰着包括骨干教师在内的大部分科学教师。对学科本质的追问促使科学教育工作者重新思考科学教学最本真的问题：什么是科学？影响科学教学质量的最重要的因素是什么？哪些问题是科学教学最关键的问题？破解了这些问题，就能为科学教学“保底”，让新教师少走弯路，让更多的科学教师更自信地走进科学课堂。

　　教学关键问题，是决定学科课程实施质量的核心问题。问题的提出基于课程的性质、目标、内容和学科的基本思想方法，基于学生学习的规律和特点，问题指向教师学科教学实践能力发展的障碍点、关键点和生长点。[2]

　　一、捡拾散落的珠贝

　　提炼关键问题的第一步仿佛在沙滩上散步，仔细搜寻散落的珍珠和贝壳。课标、教材、课堂、教研活动都是我们提炼关键问题的“海滩”。

　　1. 来自课标的问题

　　小学科学课程标准明确指出，小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。那么，什么是科学素养？这是一个非常关键的问题。课程性质决定课程目标，课程目标决定教学内容的选取和教学活动的设计。因此，“什么是科学素养”是每一位科学教师首先要明确的问题。

　　再如，教学方式变革是本轮课程改革的一项重要内容。课程标准将“科学学习要以探究为核心”作为一个基本理念提了出来，指出“探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。”[3]因此，“探究学习的基本特征是什么”应该是每一位科学教师能够清晰回答的问题。

　　2014年，科学课标修订委员会对小学科学课标做出了结构性调整，将原来的物质科学、生命科学、地球与宇宙三大内容领域扩充为四大领域，即在原有基础上增加了技术与工程领域，凸显了对技术素养的要求。为了应对这种变化，“怎样在科学课中培养学生的技术素养”成为每一位科学教师必须思考的问题。

　　2. 来自教材的问题

　　每一套教材的编写都有其指导思想、基本思路、体例框架和编写特色，但是，呈现在读者面前的教材很难把编者的这些想法外化，这就需要教师具有解读和理解教材的能力。

　　翻开任意一套小学科学教材，我们都能看到大量的科学探究活动。其中有一类涉及对学生识别与控制变量能力的培养。以教科版小学科学教材为例，这类活动包括比较柔韧性、比较吸水性、溶解的快与慢、声音的变化、减慢食物变质的速度、探究种子发芽的条件、蚯蚓的选择、影响摩擦力大小的因素、沉浮与什么因素有关、摆的研究、探究影响电磁铁磁力大小的因素、控制生锈的速度等，内容涵盖3～6年级的8本教材。怎样通过这些活动提高学生识别与控制变量的能力？四个年级的培养目标该怎样制订？能力培养的梯度该怎样搭建？教材编写者在编排这些活动的时候是怎样设计的？能力的培养有一个逐步递进的过程，知识的积累也存在一个螺旋上升的过程，这些都需要教师在正确解读教材文本、理解编者意图的基础上，合理设定各阶段培养目标。这样，我们才会聚焦“怎样读懂科学教材”“怎样指导学生识别和控制变量”等核心问题。

　　3. 来自课堂的问题

　　学科教学基本功是教师专业发展的基础，是提高教学质量的前提条件。在小学各学科的教师中，科学课的教师有一项独具特色的基本功，那就是实验技能。实验操作技能可以凭借大量反复的操练在短时间内提高，但是，关于实验的基本理论是少有人关注和研究的。小学科学课有多少个基础实验？哪些实验需要学生亲手操作，哪些实验需要教师演示？哪些是探究性实验？哪些是模拟实验？哪些是控制变量的实验？那么，“科学实验有哪些主要类型”是不是一个教学关键问题？

　　作为教研员，笔者每年都会观摩不少于100节的科学课，并有机会与一线教师深入探讨教学中的困惑和问题。在诸多的问题中，“怎样指导学生的科学记录”“怎样提高小学生的观察能力”“怎样将数据转化为证据”是让教师们普遍感到棘手的问题。

　　4. 来自教研活动中的问题

　　各级教研活动都是围绕一定的主题开展的。例如，近两年北京市海淀区小学科学教研的主题是“基于学习者分析的教学策略研究”。在“学生是学习主体”理念的指导下，作为教师，除了要研读课标、理解教材之外，一个重要的任务就是研究自己的学生，了解了解他们的已有经验、知识基础和能力水平等，努力做到因材施教。因此，“小学生科学学习的特点及内在机制是什么”就成为我们必须要思考的一个问题。

　　回想近几年的科学教学研究活动，从全国小学科学教学年会到北京市基础教育研究中心组织的各项科学教学研究活动，都围绕着一个主题，即“围绕核心概念组织教学”。还有一些“热词”，如学情分析、教学策略、思维参与、教学评价等，代表了一定时期内小学科学教学研究的热点问题。由此，我们提炼出以下关键问题：“怎样帮助学生建构科学概念”“怎样侦测学生的前概念”“常用的科学教学策略有哪些”“怎样调动学生的思维参与科学探究活动”“如何评价学生的科学学习”等。

　　二、串起美丽的项链

　　我们从课标、教材、课堂和教学研究活动中发现和提炼出的关键问题犹如一颗颗散落的“珍珠”，要想串出美丽的“项链”，我们必须寻求理论支撑，将这些问题架构起来，形成有一定层级结构和逻辑关系的问题链。

　　北京市海淀区教师进修学校中学化学教研室开展的“初中化学教学关键问题实践研究”项目将教学关键问题分为三类：第一类是跨学科通识性教学关键问题，第二类是学科内通识性教学关键问题，第三类是学科内实践性教学关键问题。笔者认为有一定普适性，试着以此梳理小学科学教学的关键问题，形成了如下的小学科学教学关键问题清单（见表1）。

　　三、后续研究设想 提炼关键问题不仅需要对科学教学的现状有充分的了解，还要对科学课程标准、科学教学的基本理念有深入的理解;不仅要熟悉科学教材的体系框架，还要了解学生的认知特点和学习需求。即便如此，提炼出的关键问题能否称得上“关键”也需要反复推敲。因为这是一个开创性的工作，能够借鉴的研究成果很少，并且缺少理论支撑，主要凭借我们20年来对科学教学的体验、观察与思考以及多年积累的教研工作经验，其困难程度可见一斑。

　　我们的研究还远远没有结束，如表1

　　“小学科学教学关键问题清单”所示，目前我们提炼了15个关键问题。下一步，我们要做两件工作：一是对每一个问题给出答案，通过教育教学理论与真实课例相结合的方式对每一个关键问题进行概要、通俗的论述。我们希望这些问题的解答能够指引科学教师走上科学教学的正确道路，全面提高小学科学的教学质量。二是在实践中继续思考和提炼小学科学教学的关键问题，对问题清单做出必要的和及时的调整，使之更加符合教师教学的需要。

兴趣是动力的源泉。在它的驱使下，同学们能够保持最大的动力参与学习，当学生对某项事物产生了兴趣，他便会投入更多的精力和情感参与其中，因此，只有充分激发学生的兴趣，才能够有效地提升教学效率，促进教学目标的达成。