“儿童研学课堂”学科建模深化行动⑪丨科学、信息组实践探索

“儿童四学课堂”面向每一个学生，以“引发学、设计学、探究学、展示学”构建出儿童完整学、高质量学的课堂教学新样态。用“四小学习活动”即“小先生探学”“小先生讲学”“小先生评学”和“小先生跑学”驱动实施。“儿童四学课堂”的提出尊重儿童成长，基于校本特色，响应国家需求。

2024年1月，南京市力学小学成功获批立项市“十四五”规划2023年“金陵好课堂”专项课题，以“儿童研学课堂”为抓手，努力做出“金陵好课堂”创新行动“力学”样本。南京市“金陵好课堂”首批实验学校、南京市“金陵好课堂”创新行动优秀实践经验特等奖、南京市“金陵好课堂”创新行动优秀团体，实践探索中，硕果累累。力学小学努力构建传承与创新、共建与共享、先进与共进、创优与共好的共同成长新格局。

本学期，力学小学教育集团“儿童四学课堂”面向集团校做好持续深化和全面推进，推出行政展示课22节，组长先锋课32节，组内人人课186节，持续深入地推进“金陵好课堂”创新行动，积极践行“儿童四学课堂”的前瞻理念，实施学教同构策略，不断深化学校课堂教学改革。

在最初的试教中，我因内容安排过于繁复、辅助材料过于庞杂，而未能有效引导学生进行深入的“探究学”，每个教学环节的推进都显得匆忙而不够扎实。正式教学中，我摒弃了原先纷繁复杂的内容，转而聚焦于苹果与提子这两种日常生活中触手可及的物品，通过精心设计的结构化教学材料，引领学生逐步构建并完善浮力概念模型。

这一转变不仅为学生的思维提供了更为广阔的展示舞台和锻炼机会，也使得学生的“探究学”变得更加聚焦、深入且富有成效。或许，勇于在教学内容上做“减法”，敢于舍弃那些非核心、非必要的元素，其实也是在培养学生的思维能力上做“加法”。通过精心挑选的内容，激励学生在探究过程中主动发现问题、分析问题并最终解决问题，从而实现真正意义上的创造性成长。

我通过提出问题“怎样让小灯泡亮起来”，激发了学生的好奇心和探究欲。学生们积极思考，提出了多种可能的解决方案，这显示了他们对科学探究的初步热情。我鼓励学生将这些想法记录下来，并在小组内讨论，以确定最佳的实验方案。

在探究学环节中，学生们动手连接电路，尝试点亮小灯泡。我注意到，学生们在实际操作中遇到了一些困难，如电路连接错误、灯泡不亮等,这些问题促使他们重新审视自己的假设，并进行调整。课上学生通过小组合作，动手实践连接电路，体验了科学探究的过程，这不仅锻炼了他们的动手能力，也加深了对电路知识的理解。

《人的呼吸》这一课，在教材中的设置是先认识呼吸器官，再探究吸入的空气和呼出的气体有什么不同。在备课的时候，我觉得一开始就让学生认识呼吸器官很生硬，难以激发学生的探究热情。为此，我是让学生先说说：关于呼吸，你有哪些想要探究的问题？很多学生都很想知道：吸入的空气和呼出的气体有什么不同。有了问题的引导，让学生通过实验验证了吸入的空气和呼出的气体确实是不一样的，进而又让学生提出：为什么呼出的气体中二氧化碳变多了？在问题的引导下，探究人的呼吸器官，了解气体在人体中是怎么进行交换的。这样的，用问题引导探究，能够充分激发学生进行探究的欲望，让学生在课堂上的探究更高效。

儿童是学习者，也是教育者。特别是小学高年段的学生，他们对科学学科有着自己丰富的生活经验和独特的理解，因而在五年级下册第17课《刺激与反应》中，我邀请五（4）班三位科学小先生和我一起来共同备这节课，他们的想法与做法让这节课精彩纷呈，课堂研究氛围浓厚，学习效率高效。三位科学小先生提出三个有效教学环节的建议：一、引发学环节，小先生用翻转打手游戏导入，激发学生探究兴趣，同时唤醒刺激与反应的初步感知；二、探究学环节，小先生进一步用抓尺子游戏，引导同学梳理数据，深刻感知到男生、女生刺激的不同之处；三、拓展延伸环节，小先生给同学们拓展运动员的反应经过训练变得更快，并延伸至动物的不同反应速度，现场同学们兴趣高涨。科学小先生不仅和我共同设计学，还和我一起共同教学，构筑了以学为主的新型教学关系，助推学生主动性成长、实践性成长、差异性成长、协同性成长。

本节课的教学重点是需要学生能够区分事实与猜想。在未经学科训练之前，事实与猜想在学生脑海中是混杂在一起的，即使老师强调“你看见了什么”，学生还是会将自己的想到的和观察到的事实糅杂在一起说，难以区分。

在此基础上，设计情境活动时，我并没有强硬让学生一开始就区分，而是通过提问“你看见了什么”，在学生回答过程中我并没有打断学生，而是让学生将脑海中的混乱的想法全部呈现出来。在此之后，再进一步引导学生梳理回答——这些是否都是你亲眼看见的，从而引发学生的进一步思考，并进行分类活动，从而认识到有些是自己想的，有些是自己亲眼看见的，初步区分事实与猜想。这个活动设计的底色，是立足于学生的真实学情，生拉硬拽不如顺势而为。

本节课从学生真实生活中的现象出发，由自然现象提出问题，按照猜想露的形成、验证实验（制造露）、得出结论的顺序开展露的学习，霜的形成也是按照科学实验探究的顺序进行。

露和霜作为生活中常见的自然现象，学生并不陌生，而且在前面已经学过雾和云的形成，有了一定的知识基础，但是大部分学生对于露和霜的形成没有系统的认识，而且对于水蒸气这一气体也认识不清。所以本节课我把重点放在模拟露和霜的形成实验上，学生通过实验更好地了解露和霜的成因，并且在实验中利用电子温度计让学生直观的看到温度的变化对于露和霜形成的影响，整个实验过程，学生积极主动且乐于探究，兴趣盎然。

在设计对比试验的环节，我原本给学生提供了几种不同容量的杯子，几种不同体积的水，几种不同质量的不同颗粒大小的盐，以及搅拌棒，但是在第一次试上时，学生不能理解我的意思：选择合适的实验器材，把他们组装起来并画下来，在交流时根据设计图对小组的实验设计进行汇报。学生会把他们选择的实验器材一一画下来没有进行组装，所以后面我提供了一张例图，并且把选择杯子形状的环节取消了，其实杯子的形状不影响实验的结果，但为了让学生更好地理解控制变量法，我还是把不同体积的水都放入了相同的杯子。我还意识到在上课刚开始时我在向水里加盐时介绍加盐用的定量勺很突兀，在后面的实验设计中又没有强调加入相同质量的盐的方法，经过了二十分钟的时间，学生可能已经忘记定量勺的存在了，所以我取消了定量勺的介绍，在设计实验环节给他们提供几把不同形状的勺子任其选择，然后在勺子上画上刚好持平的盐、高出勺子的盐以及低于勺子的盐，让学生来思考通过怎样的方式能更好的控制加入的盐量。

有些小组只设计了一套实验材料，通过跑步比赛怎样才能判断运动员跑得更快（需要有其他运动员来对比），让学生思考怎样改进完善实验设计，并邀请其他小组进行补充。

在本节课包括导入新课、认识自然物和人造物、区分自然物与人造物、分类活动、拓展延伸、总结归纳等环节，让学生全面认识了自然物和人造物的区别和特点。在教学过程中，学生们表现出了较高的积极性和参与度。通过实物展示、游戏活动等多种教学方法，激发了学生的学习兴趣，提高了学生的观察能力、判断能力和分类能力。然而，也存在一些不足之处。比如，在教学过程中，有些学生对自然物和人造物的区别理解得还不够透彻，需要进一步加强引导和讲解。在今后的教学中，我将更加注重教学方法的多样性和灵活性，根据学生的实际情况，选择更加适合学生的教学方法。

本节课知识点较多，多方面、多角度讲述地形特点，知识点讲授与动手实践结合，深刻领悟知识点。

（一）引发学：从熟悉的生活情境出发

引入部分通过具有鲜明地形特点城市引入，大部分同学曾去过这些地方，能够结合自身经历讲一讲城市地形特点。将问题聚焦，集中在地形之上，初步认识到地形不同特点。接着出示政区地球仪、地形地球仪，不同类型地球仪中颜色含义以及平滑程度有所差异，认识到地球仪含义，进一步认识到各地形特点以及知道岩石和土壤构成了地球表面高低起伏形态。

（二）探究学：动手实践，捏一捏地形

查阅资料以及用太空沙捏一捏地形环节，第一次讲课时未明确按发到资料图捏地形，导致大部分同学捏的地形为平原等较为简单地形，没有达到进一步加深印象的目标。后读上课过程中明确根据所研究资料动手做一做地形。这样整个活动线索明了，围绕一个地形进行开展，在分享、交流过程中对其他地形逐渐了冲熟知。

在授课过程中我还发现不同学生认知水平上有差异，部分环节难度较高，导致这些学生参与度有所降低，注意力也从课堂之中移走，需要对讲中环节更耗费一些精力或增加环节时间，让学生小组之间有更深入的讨论、交流。课堂反馈中发现部分小组整体参与度不高更集中于他组反馈之上，需要调整一下反馈方式。可将不同小组作品图拍摄集中投屏在白板上，通过这种方式展不更多同学作品。

整堂课的设计流程：如何产生气泡—探究气泡里的气体—根据原理制作汽水。

探究得出白醋和小苏打会产生气泡，对此现象继续进行研究，产生的气泡里是什么气体。六年级学生应学会运用观察、实验、假设等科学方法来探究问题，所以这个实验的整个过程都让学生自主进行设计，尤其是实验设计中如何进行装置搭建，先让同学分组设计绘图，展示后讨论得出最终方案。

给出仪器的图片及名称，联系之前所学内容进行融会贯通，第一课时蜡烛的燃烧中学习了用澄清石灰水鉴别二氧化碳，这个实验再次运用了这个知识点。科学作为初中化学的前沿学科，学生要了解一些实验仪器的名称和用法。所以这个设计环节既是之前知识的巩固，也是未来学习的桥梁。

通过小组合作，学生学会了科学探究的基本步骤，包括提出问题、设计实验、观察现象得出结论。

思维是驱使肢体运动的基础，所以在小学科学教学的过程中教师可以运用绘画的方式来开展“思维可视化”的小学科学教学。因为制图绘画的过程就是学生思维体现的过程，也是“思维可视化”的过程，所以在开展小学科学教学的过程中教师要积极引导学生开展绘画，以此来直观地呈现学生的思维。

本课中，在把握教学起点时从学生的认知结构出发，作为基础，第一个活动“初识月相”：画出记忆中的月亮，调动学生头脑中关于月亮形状的认知，这样可以帮助学生把前概念充分展示出来，学生利用图的方式将隐藏的思维呈现出来时，可以帮助学生结合他们的认知需求和特点；在第二个活动“感受月相”中，通过看月相盒中的月亮，让学生能够通过月相盒看到月亮形状的变化，补充头脑中对于月亮形状的认知，同时初步建立月亮形状变化的全过程，让学生主动建构对于科学概念的理解和认知，从而获得更为理想的效果。

探究实践，是科学学习的一种重要方式。

本课中，学生通过亲自动手做实验，比如拉伸弹簧、按压海绵等，直观地感受到弹力的存在，以及物体形变后恢复原状的过程，从而加深对弹性和弹力概念的理解。

其次，在探究过程中，学生需要观察、思考、提出问题，并尝试解决问题，锻炼了学生的思维能力、观察能力和解决问题的能力。而且，通过小组合作进行探究活动，学生还能学会与他人协作、交流想法，这对他们的团队协作能力也是一种提升。

探究学习还能激发学生对科学的兴趣和好奇心，让学生感受到科学的魅力，从而更加热爱科学、主动进行探究。总之，“探究学”让学生在学习知识的同时，动手实践能力能力和对探究的热情等方面都得到了提升和发展。

在《用图形进行编码》这一课程中，“制作二维码” 环节是实践操作的关键部分，旨在让学生深入理解图形编码原理并能运用相关工具进行创作。在学生制作二维码之前，我进一步强化对二维码原理的讲解，结合实际案例，深入浅出地解释二维码的编码方式、信息存储原理以及容错率等参数的意义和作用，让学生明白这些原理如何影响二维码的设计和使用。

在学生制作过程中，通过提问、引导讨论等方式，促使学生思考如何将原理知识应用到实际设计中。例如，当学生选择容错率时，引导他们分析不同场景下容错率设置的合理性；在设计二维码外观时，鼓励学生考虑如何通过图案、颜色等元素更好地体现信息内容和使用目的。这样可以加深学生对知识的理解，提高他们的实践创新能力。