怎样准备一节精致的科学课

怎样准备一节精致的科学课作者：曾宝俊 来源：教育那些事儿好课多磨是特级教师曾宝俊多年讲座中的得意之作。讲座深入浅出、案例鲜活，讲者幽默风趣、潇洒倜傥。有幸聆听了讲座，整理出来和大家一起分享。（整理：姚强东） 各位老师，利用半天时间为大家呈现一个我自认为是这几年做得最好的，也是最受老师们欢迎的专题讲座，它属于经验型，比较适用于我们的教学一线，在做教材培训时，我总是先推荐它。我的讲座题目叫做好课多磨，主要是讲怎样准备一节精致的科学课。 一、一路失败，一路走来。 我觉得上课是个蛮玄妙的事情。我这个人上课没有什么天赋，什么级别的课，我都上砸过！我印象比较深的是1996年我的处女之作平衡，这是我在区里的第一次亮相，只得了三等奖。98年到省里参加比赛，结果又得了个省三等奖。2000年以我当时的实力，完全可以拿到省一等奖，可是偏偏事情不凑巧，上课时停电了，结果又与一等奖擦肩而过。2001年也是在南京琅琊路小学，我和徐杰老师分别执教一堂课，这是教材组给我们机会在全国的科学老师面前亮相。可是没有那金刚钻，揽不了那瓷器活，那一堂课我又是灰溜溜地下课。但是，我从来没有因为没上好课，而停止追求，停止思索！这几年我给自己定了个目标：每学期设计一到两节自己比较满意的课。 去年我曾经写过一篇文章叫做再见北小，十年之前我在北京东路小学比赛，十年之后我是以评委身份再去北小的。一堂课并不一定决定你能走多远，所以在座的年轻老师，你完全可以跟我一样，走得更好，走得更远。 二、前几年的经验总结 当然，我也有不少好课。前几年我曾经做过一个总结，总结这些好课的共同特点，那就是五个“追求”：第一科学课是模拟科学的过程，它追求的是理性思维的过程；第二，内容不求多，立足一点突破，追求心灵震撼；第三就是把一个活动做足。挖掘活动内涵，追求多维整合；第四简化教学设计，追求课堂生成。最后我们的课堂上应该格外关注学生的情感体验，让学生追求一种心理满足。 我就以使沉在水里的物体浮起来来谈谈这五个“追求”。本课有四个活动，第一个活动把橡皮泥捏成碗型，可以使橡皮泥浮起来。第二个借助一些可以浮的物体使沉在水里的物体浮起来。第三个潜水艇减轻重量可以在水里浮起来。第四个往水里加盐，可以使土豆、鸡蛋等物体浮起来。这四个活动如果在一堂课里做下去，加上导入、过渡和结尾，每个活动最多七八分钟，只能隔靴挠痒。所以我把这四个活动分成两课时，第三个有关潜水艇的活动单独做一课叫自由沉浮，其它三个活动我把它并为一课，而且这三个活动我重点只做往水里加盐的活动，这就叫做“立足一点突破”。 这堂课层次非常简洁，第一个活动把材料清点一下放到水槽里。第二个活动把沉的物体浮起来，这里我是埋下伏笔的，因为现有条件下土豆是浮不起来。于是这时候老师出场了，我指着讲台的一盆清水说：“你们那个土豆真的浮不起来吗？我来试试。”从学生水槽里捞一个来放进去，浮起来了！学生立刻就反驳了：“老师，你那水里面放了盐了。”当学生猜中你心里的答案时千万不要得意，“你又没看到我放盐，凭什么说我这里放盐啦？”“书上不是写的嘛，死海里面有盐，所以人沉不下去。”本来我还要安排一个环节读读那个资料，现在他自己读了。“但是这不算证据，这是你的推理。要证明我这里面有盐，你该怎么做呢？”一个学生手一举：“老师我来尝尝，如果是咸的就证明有盐。”这时候我立刻断绝这个观点：“不可以，你也不知道放的什么，万一有毒怎么办？”当时硬生生把他给吓住了。旁边小孩说：“你尝尝，老师不会毒你的。”“你来试试看。”“我不干！”你这时候一定要丝条慢理的说：“不用尝，怎么做也能证明我这里面放了盐了？”这个问题提出后全班安静了下来，虽然场面上是静的，头脑却是活的。不一会儿一个小孩举手了“你给我盐。”这时请注意点拨的技巧，要让他展开思维：“你要盐干什么？”“把盐放在我这里面，如果土豆浮起来，就证明你那里面放盐了。”看到一个现象，模拟出这个现象就能证明这个现象里面的结构是这样的，这就是模拟科学思维。“你们觉得放多少盐合适？怎么放，是一袋全倒下去，还是一勺一勺地放？还是五勺五勺地放？小组讨论讨论哪种方法好。”小孩子第一个反应就是动手，他不会想为什么做？怎么做？怎么把这个事情做好？所以课堂上学生浮躁时，我们老师就要给他泼泼冷水，让他冷静下来。全班八个小组，六个小组放盐，还有两个组放糖。放糖也能浮起来，我就告诉学生答案不是唯一的。回顾一下这节课，是不是体现了这五个追求？在这个过程当中，首先追求的是理性思维，学生动手不是盲目动手，每一次动手都需要先打开思路。当土豆浮起来的时候，学生的内心就会产生一种震撼。如果只是放盐让学生做一做，就没有期待，没有震撼了。这个活动里既有知识性的内涵，又有技能训练的内容，还有科学态度、科学精神的培养，这些多维目标都整合在一个活动里面把它做足做透。整个课堂三个活动，层次清楚，而那么多灵动的东西就是取决于课堂的生成了。这堂课还关注到了学生的情感体验，学生在课上有成功的体验，也有失败的体验，尤其失败以后才成功的体验，是非常深刻的，这个情感经历是起伏的，心理是满足的。 三、我的好课观：好课三味 一堂精致的科学课应该有什么样的标准呢？这里我就来谈一谈我的课堂观。 我觉得好课三味，科学味、情趣味、儿童味。所谓科学味就是像科学家那样真刀真枪地做科学，要像模像样地做。你不要让小孩子觉得今天是在做游戏，而是在做研究，写报告。第二个科学课堂要有趣，我们要让他们感觉到生活中的这些小虫子、小树叶是蛮有趣的。第三个是儿童味，要尽量从生活中采集符合儿童特点的事物来，比如教科版教材观察大米，从取材来看，三年级取材应该直观、典型、可操作，请问大米的可操作性有多强呢？孩子毕竟是孩子，他的思维方式和成人是不一样的。我看过一个故事：中国小孩用一架纸飞机跟邻居家的德国小孩换了一辆崭新的玩具汽车。中国妈妈认为这是欺骗，带着孩子去道歉。而德国妈妈却说：这只是孩子间的交易，只是用旧玩具换来喜欢的新玩具而已。孩子的思维和成人的思维是有一定距离的，但是孩子思维是不受成人思维束缚的，幼稚当中透着智慧，富有创造性。失重环境下自来水笔不能书写，美国宇航局为此向全美征集解决方案，最终采用了一个小女孩的想法：使用一只铅笔不就解决问题啦。我们要认识到孩子这种思维特点，既不能全部放手，也不能全部抓住不放。 科学课堂还应该是严谨的，研究毕竟是研究，我们的科学课是经历人类几十万年来经历科学过程之简约，因此科学课首要的就是严肃，要遵循科学研究的规律性。结论毕竟是结论，它不追求唯一性，追求思维的价值。 反思我们的课堂，存在着很多形式主义，表现在情境虚假：“喜欢不喜欢啊？”“喜欢。”“小朋友，今天我们研究声音好不好？”这些问题就是虚假的情境和虚假的事件。还有虚假的问题，没有思维的体现。这么多虚假使我们的课堂失去真实，所以很多时候沦为一种作秀。课堂是一段生活，这是我的一个观点，不要以为课堂只是来学知识的，不要付以课堂太多的功利，它应该是段愉快的生活。从根本上来讲，课堂是学生的一段生命的历程，也是老师的一段生命历程，我们所追求的，是让这一段生命历程精彩而有意义，公开课亦然。然而什么样的历程才是有意义的呢？喧闹？轻松？快乐？严谨？满足？我认为：唯有真实的，才是最美丽的！所谓真实，那就是我的课堂不是为了取悦于人，做给别人看，而是在演绎一段自己的故事，无论精彩与否，留下的脚印都是生命的写照，精彩固然可喜，缺憾亦是自己的人生。上课，不是为获得什么赞赏，也不是为了得到专家的认可，更不是为了在众人面前展示自己的英俊才貌，风流倜傥，巧舌如簧，妙语连珠，而是让自己和学生一起愉悦，只有学生开心了，自己开心了，这40分钟的生命才显得有意义。所以，做秀，请远远地离开我们的课堂，因为我们要经历的是一段真实的生命！记住，你不是在为别人上课，你是在为自己上课，为面前的孩子上课！ 四、打造一节精致的科学课 前面讲的是我的好课观，那一堂好课是怎么打造出来的呢？这是讲座的重点部分。五个方面，首要的是心理上的铺垫，就是情境的创设。第二巧妇难为无米之炊，科学课必须准备有结构的材料，材料的准备是探究的基础。第三是对前概念的了解，对这个年龄的孩子要做到心里有数。第四方案上面的有效预设，就是教学设计。最后一个流程控制是很关键的，换句话说就是细节调控。 （一）精心设计促进学生思考的情境 情境由现象、问题、材料组成的。在这个过程中我们应该追求一个顺畅的思维流程。从问题的产生开始，到问题的解决，追求一个自我实现、自我满足的过程，追求从不知到知的过程。 五年级的大脑一课，我设计了一个砸手游戏。我让学生将手平放桌上，突然扬锤砸手，学生缩手喊疼。“请大家分析这位同学为什么会有如此之动作和语言？”第二次砸手，我故作夸张姿态，锤子一举，学生手就缩了回去。“刚才锤子砸到手上感觉到疼了手才缩回去。可是现在锤子还没砸到为什么手就缩回去呢？”学生分析说因为大脑有记忆功能，当眼睛看到举锤子的时候立刻向大脑报告，所以大脑在指挥人行动时有记忆功能、推理功能、判断功能。第一次砸上去缩回头，这是本能，第二次是条件反射。在第三次砸手时我要求手不准让，这说明大脑能控制人的行为。“生活中有没有这样的例子，明明知道危险却不退让的。”“邱少云。”“妈妈要我端汤，我觉得烫手但没有仍掉。”有个小男孩说：“我想撒尿但是没撒。” 这样的课堂学生觉得很有趣味，但是也有意外的情况。一位青年老师他也这样上课，他拿了根教鞭：“今天我们做个游戏，你把手放桌上。”话音刚落就打到学生手上了。结果那个小孩愣住了，手没敢动。看看这小孩太没戏了，就找下一个。跑到下一个小孩跟前，教鞭一举，小孩手也不敢缩了。为什么会出现这个现象？关键是用的材料是教鞭，教鞭本身就带有惩罚性质的，当教鞭砸到手上他以为自己犯错误了，于是克制住自己身体的本能反应。 有老师就要问了：“曾老师，为什么你砸的那个小孩他手就动呢？”呵呵，我之前就和那小孩说好了。即使这样仍然还有意外，去年我到云南上这堂课，上课前我就挑了个善于表演、机灵的小孩和我配合。结果五十几个小孩坐在一起，我一下子找不到那个小孩了。有没有发现，虽然你的情境设计很好，可是会有些意外让你的情境产生偏向，你要控制情境产生偏向。 情境创设关键就是创设有利于科学探究的心理氛围，这种心理氛围是安全的、自信的、热闹的，但是思维却是涌动的，它不会因为失败而灰心，也不会因为错误而批评。这就是情境当中的基本要求。 （二）一套好的材料造就一堂好课 浙江特级教师俞伯军老师有一句话：一套好的材料造就一堂好课。材料具有典型性和结构性，可以使我们在课堂上少走很多弯路。我们以前看到过这样一种材料处理方式，叫材料超市。实际上材料超市出的问题是什么？材料太多了。其实科学探究不见得要有很多材料，而在于通过使用、隐藏、出示体现出材料的结构性。在这里我有两节课供老师们参考。 一节课是路培琦老师在浙江杭州上的玩注射器。你看路老师准备的材料是什么？两个注射器，一根橡皮管，一盆水。一开始把材料发给学生的时候，学生只会玩注射器，想不到把两个注射器连起来。看看路老师的指导：我们把两个注射器用橡皮管连起来玩。学生这时才发现，力是可以传递的。最后路老师展示了由他巧手做的那个挖掘机、自动门等。在这个过程中，橡皮管的结构性决定了这节课的优劣。 再来看看我设计的一堂课暗盒的变迁。为什么叫变迁呢，暗盒最初只是在一个塑料盒里面放一个玻璃球，某个角落设置一个障碍物，在球滚动过程中，听声音判断障碍物在什么位置，是什么形状的。这是原版的美国货，是美国STC教材里面的。在一次教材培训的时候，一个深圳的老师就向我提出来：“我觉得里面根本就不是一个玻璃球，是一个接近玻璃球的八面体。”说者无意，但却引起了我的深思：我们都不知道盒子里面有什么的时候，凭什么要先告诉孩子们这里面有玻璃球和障碍物呢。所以我重新做了设计：能不能判断出这盒子里面有什么？但是摇来摇去叮叮当当就这么几种声音，传出来的信息太单调了，学生判断的难度太大了。这时候必须解决一个问题：如何丰富盒子里面的声音？如何丰富传出来的信息？我就尝试着多放些东西：能不能放带声音的？放两个铃铛，我们可以判断里面有几个铃铛；能不能放细沙子？能不能放铁弹子、金属球啊？再放一块磁铁，吸在一起的时候转动听不到声音，使劲一甩，铁弹子远离磁铁的时候又可以传出声音了，同时外面的磁铁也可以和里面的相互作用。如此思来想去，这个暗盒就丰富了起来。后来我还设计了一系列的暗盒。比如我在长条纸盒里面放了一块泡沫，泡沫高高低低的，然后用针去做探测，通过针头露出来的长短来判断“海底”的地形。但是不论怎么设计，我们要确定一个原则：就是不打开暗盒。为什么不打开暗盒呢？因为一打开暗盒就意味着学生的探究贬值。打开暗盒只会出现两个结果：对和错，我研究的和它一样就是对的，和它不一样就是错的，这样就失去了思考的价值。暗盒不打开，我就要立足于我的研究，就会找很多证据来证明我是正确的。只有好答案与不好的答案之分，没有对与错之分。本课成功之关键就在于暗盒这一材料的设计，一旦设计出好的暗盒，你的课堂一定会很精彩。 （三）精心设计课堂主活动 我重点要讲述的是精心设计课堂主活动。设计主活动首先要创设情景引发学生认知冲突。科学课堂除了让学生动手做，最重要的是要想办法让每个人都思考起来，而这就需要你创设一个情景，一个活动，让孩子们卷进来，“卷”这个字说明了一种不由自主、情不自禁、毫不犹豫的状态。 比如说看月亮，看月亮不存在能力问题，但是却存在责任心的问题。学生责任心的训练需要一些技巧的。学生都认为晚上月亮才出来，但是我偏偏选择晚上没有月亮的那一天要求学生看月亮，这就打破了学生的惯性思维。一早来讨论，孩子们说的有鼻子有眼的，都是瞎吹的。只有一个学生举手说：今天早晨上学的时候，才看到月亮的嘛。“真的吗？明天早上再去看。”一连看了几个早晨，到了二十九号月亮没了。“下面谁先看到月亮就给我打个电话。”两天以后有学生打电话给我：“曾老师，我看到月亮啦。今天放学的路上，一个小月牙。”结果第二天公布月亮信息的时候，全班一片哗然：怎么回事，前两天早上看到的，现在傍晚看到。大家可以想想一下那天放学是怎样的情景，一个个头仰着天回家了。接着我要求把月亮落下的时间记下来，并且给月亮画个相，到了月圆之夜还要给老师写封信。就这样，学生在不经意当中看完了一个月的月亮。在整个过程当中，我就是利用学生的认知冲突来调节着学生的认知行为。 我们再来说说空气的性质一课。我提出了这样一个要求：既然空气是摸不着看不着，凭什么说有呢？下面请你们用方法证明我这个袋子是有空气的，你要让大家能够感觉到空气的存在，能够看得见空气的流动，能够听得到空气的声音，能够摸得到空气的形状。这也是利用了学生的认知冲突：你说空气存在那就证明吧。 设计科学课堂的主活动还应讲究层层推进的活动结构。例如简单电路一课，五年级学生连接一个简单电路那还不容易，于是我增加了一点难度，点亮了以后把它画出来，要求画到方法要与众不同的，这是强调创造思维，求异思维。然后看看这些成功的方法有什么共同点？总结出来后再让学生判断一下几个问题电路。这是第一个层次，学生的研究都是独立研究。科学课不全是小组合作，如果没有独立研究能力，小组是谈不上合作。你自己要有自己的东西才能与人家合作。接下来是第二个层次：两两合作，平等交流。每组给不同的电路图，要求两两合作把它连起来。在思维层面上，刚才是顺向思维由物到图，现在由图到物。第三个层次就是小组合作，先比较不同电路的灯泡的亮度有什么不一样，然后再画出能用开关控制的电路图。独立研究时可以想干什么就干什么，两两合作时需要协商，小组合作时需要听从指挥。不同的组织形式也体现了思维层面的递进。活动结构设计的时候就要如此强调层次性和结构性。 （四）从科学家和孩子的角度设计教学流程 我在设计教学流程时常用两种设计思维：一从科学家的角度，二从孩子的角度。从科学家的角度也有两个角度，一从科学史上的重大事件入手，第二从科学家的思维方式入手。例如恐龙一课，我就从发现第一块恐龙化石谈起，这不仅是从科学史入手的，也有模拟科学家思维方式的过程。人们确信地球上有恐龙的依据是化石，可是第一个看到恐龙化石的人他会怎么想呢，于是我就播放了“发现第一块恐龙化石”的录像资料并提出问题：曼特尔夫妇看到化石后他们会怎么想的，想完以后又会怎么做。这就是从科学家的角度去设计。“他会量一量它的长度。”“他会想这是什么动物啊？”然后我出示四种动物骨头让学生做比较，再让学生想一想全世界有没有这样的动物呢？于是学生想到了尼斯湖湖怪、天池湖怪、神龙教野人等。我又展示南美洲的鬣蜥，科罗拉多的巨蜥等图片，告诉学生我们看到的恐龙，都是根据现有的爬行动物想象出来的。这样的课就是按照复原科学家的事件来的。 从孩子的角度出发有三个方法。第一从孩子的惊奇入手。第二个从孩子的错误入手，比如孩子认为一片苹果放到水里是浮的，一个苹果肯定是沉的。不光学生会出错，连物理学教授也会犯迷糊的，这说明前概念的顽固性。还有从孩子的经验入手。在这里我想为大家介绍变色花一课。变色花是常州一位老师上的一节好课，可谓一波三折。“老师送大家一朵白花。”“哪有送白花的呀。”老师拿起一瓶魔水一喷，红花绿叶。“你知道这瓶魔水是怎么做的呢？”老师指导学生制作紫甘蓝水，并发给每组一朵白花试一试。这便有了第一折必然中出现偶然：红花绿叶变不出来。“我配制的药水没有问题，那老师你的花上面肯定涂了东西了。”“那你知道我涂了什么东西啊？我这有一架试管，上面有碱水、盐水、白醋等九种水。用你们制出来的魔水滴进去看一看。”学生把紫甘蓝滴进去，哇，有这么大变化，把变化分分类，红的一类，绿的一类，紫色的一类。老师给了三个词，变红的酸性物质，变绿灯碱性物质，紫色的中性物质，紫甘蓝这样的材料就是指示剂。这就是第二折无序中藏着有序：生活中的各种液体居然酸碱不同，九种水一分类就井然有序。第三折实际上是个延伸偶然中存在必然：在原理的指导下变出绿花红叶。这就是一波三折的变色花，因为学生他不知道下一步会看到什么，不知道下一步会发生什么神奇的现象。 这节课也体现出教学流程设计“四大忌”：一忌平，平铺直叙。二忌满，满满当当，没有思考的活动。三忌浅，学生学和没学一样。四忌空，学完以后不知道今天学了什么。这里就不展开讲了。 （五）关注细节，走向成功 最后一个要说的：关注细节走向成功。一堂好课在雕琢细节的过程中，我们能够对科学理解得更深、更透，对课堂把握得更稳、对学生把握得更准，于是我们能够走得更远、更轻松！ 发现和关注细节，反映教师的睿智和思想；捕捉和利用细节，体现教师的实力和功力。比如把固体放到水里一课，有个孩子的回答提到了“溶解”，我立刻把这个词接过来：“什么现象叫溶解？”“就是化了，不见了。”当时我就追问一句：“像泥巴那样散下来，化了，算溶解吗？”“不算，它要消失在水里看不见才叫溶解。”一句追问就能把概念表达得更加清楚。在课堂上要进行一些阐述性的追问，这个追问可以让学生把概念描述得更加具体，可以让他把残缺不全的东西表述的更加全面。蜡烛放到水里是不能溶解的，可是有个小孩偏偏说：“我这组蜡烛溶解了，刚才那么大，现在溶解一点了。”这不是主要环节，不能和他纠缠不清，处理时要快。“那我们把它放到旁边等到下课再看。”这样处理有三个好处，第一尊重了他，第二把这个事情就此打住，继续课堂的进程，第三个我要用事实告诉他。 捉住一个细节，就能生成一次精彩的环节；忽视一个细节，就会毁灭一个精彩的课堂。扬州有次举行小小纸飞机同题赛课活动。田晓军老师是这样的开头：老师给大家带来一个小礼物，看，小小纸飞机，然后转身板书。学生的兴致刚刚上来，给这课题一写，没了。高乃定老师的开头是这样的：老师给大家带来一个小礼物，小小纸飞机，好玩吗，你也可以做一个。当学生做时才回身写课题。一节课学生兴趣盎然。两位老师用了同样的开场，却因板书这一细节不同表现出截然不同的教学效果。 2003年在全省的科学观摩活动上我执教了暗盒里面有什么一课，这节课前38分钟我自己都挺满意的，只要最后每组填好材