小学科学课的科学探究活动与课堂教学改革
 

一、小学科学课是一门发展迅猛的课程 

小学科学课课堂教学改革，就要从科学课说起，“科学”是一个怎样的课程？我用一句话概括就是：小学科学是一门发展事态非常迅猛的课。1977年，这门课叫“常识”课，1978年改名为“自然常识”课，1981年，教育部颁布新的小学自然教学大纲，这门课改称“自然”课，2002年改为小学“科学”课，经历了25年，这门课程的名称改了四次。它的课时，1977年叫常识课时，只开设了五年级，当时是五年制，每周是2课时，1978年改为自然常识课，开设了四五两个年级，每周也是2课时，周课时是4课时，从2课时到4课时，翻了一番。从1982年到1992年，改为小学自然课，开设了三四五年级，周课时是6节课。从2节--4节--6节，发展迅速。1992年颁布九年义务教育大纲，自然课从一年级开设，一二年级每周是一节课，三四五年级每周是2节课，周课时就是8节课，到了2002年，改为小学科学课，浙江的周课时是10节课，湖南的周课时是12节课，各地节数不同。三四年级有的开设的是2 课时，有的是3课时。25年间，从1977年到2002年，周课时从2节增加到10节，把它画成图就是直线增长，迅速发展，持续发展。小学各学科中，课时增长达到这样一个速度的，绝无仅有，独一无二。 

要知道在这25年里，小学的总课时是严格控制的，制定教学计划时，总课时只能往下减，不能增加。那科学课的课时数从哪里来？仔细查查，原来的语文、数学课学时数比现在要多得多，科学课的学时数是从语数两门学科挤出来的；学时数增加了，教课的老师从哪里来？我估计在座的老师并不是一分配到学校就是教科学课的，也是从其他学科改行过来的，我就是从教语文、数学改行教自然的。 

科学课的发展是不是就到10节课为止了呢？不是，它还会持续发展，我们横向比较，与其他国家相比，科学课每周10节课是很少的，许多发展中国家的科学课周课时都达到了18节。这还是我在上世纪80年代统计的。 

在欧美等国家，科学课是小学的核心课程，这是近10年提出来的。上世纪80年代、90年代的时候，我看国外的资料，一般称科学和语文（母语）是两大重点课程，再往前，有的国家把它称为小学里面的三门支柱课程——语文、科学、数学，科学还排在数学课的前面。我推测，科学课还会往前发展，我们国家的小学科学课程还有一个相当大的发展空间。新的科学课程标准还没有正式颁布，但已经形成了，它的全称是“全日制义务教育（1-6年级）课程标准”。这个课程标准一旦颁布，小学科学课又要从一年级开设，现在是从三年级开设。现有周课时加上一二年级的课时，总的课时马上就会往上冲。

这个还没有正式颁布的课程标准中，是这样描述课程性质的：“小学科学课程是一门以培养学生科学素养为宗旨的义务教育阶段的核心课程。”我们现行的课程标准是怎样描述课程性质的呢？——“小学科学课程是一门以培养学生科学素养为宗旨的义务教育阶段的基础课程。从“基础课程”改为“核心课程”，说明这门学科还在往前推进，因此我推断这门课的课时数还会不断增加。科学课程在迅猛向前发展，它的发展动力来自于社会的发展需求、来自于教育的发展需求、也来自于儿童的发展需求，社会的发展在推动科学课向前发展。

我在这里做个现场调查，各位老师，走上工作岗位后，感到在工作中语文水平和能力不够的有几位？大概没有。别谦虚，一般来说，如果你的语文水平不够，你会觉得某个事情你说也说不清楚，看也看不懂。这不是说看科学院的院士们写的文章，那个文章你看不懂，不是语文水平的问题。

感到数学水平不高的有几位？请问感到自己的科学素养不高的有几位？我在全国各地做了100次这样的调查都是一样的，自感语文水平不够的人很少，没有几个觉得自己的语文水平很低，数学水平也是一样。但是，没有几个人感到自己的科学素养足以对付自己的工作，或足以对付日常的生活。苹果是削皮吃，还是连皮吃？你的科学素养能帮助你做出正确的选择吗？我们的社会发展如此之快，动车一通车，大量的交通死亡事故产生，是什么原因呢？社会发展了，新的事物不断地出现了，人不能适应这个变化，最后就会出现问题。请问当时速135公里的火车从你面前经过时，你离开铁路几米才是安全的？大家都知道火车的站台上有一条白色的安全线，火车来了，工作人员要大家站在白线后面就可以保证安全。但是135公里的火车驶来，这个白线和铁路的距离就不够了，几米以外是安全的呢？应该是4米。科学技术已经渗透到我们每个人的生活当中，不再是少数人的事情了，人人要与此打交道，人人都要具备相应的科学素养，这已经是现代社会的每一个人“生存与发展”所不可或缺的。

科学课程迅速发展起来了，源于每个人都需要提高科学素养。小学生不能等到以后才学科学课，他现在的生活和学习中就需要具备一定的科学素养、科学知识和科学能力，不仅是为今后的发展打基础，还是今天的生存的需要。当今社会，火灾事故还在不断发生。黑龙江有一个“白天鹅宾馆”，里面住着许多外国朋友，发生火灾时，烧死了不少人，最后统计下来，很奇怪，入住的日本人全都逃出来了，不管住得高的、低的，都跑出来了。据调查，日本人有一个习惯，从小培养的，每到一个地方，把自己的箱子放下，背包放下，第一件事就是看宾馆门背后的逃生示意图。我们也许看了，但看得不够，要真的去看看安全通道，去亲自走走，所以晚上有火警时，他们都能顺利逃出。这种教育是有用的，科学素养是关系到生死存亡的，更不用说后面的发展。

我们来读一篇短文，这是美国《国家科学教育标准》的一个前言，题目是《行动的号角》，这篇短文写得相当不错。我们来读一下：“我们这个国家已经把所有学生都具有良好的科学素养做为自己的一个既定目标，《国家科学教育标准》就是为使国家能够达此目的而编撰的。这部标准详细描述了每个人都将具有良好的科学素养（这在21世纪将成为现实）的科学教育该是什么样子，这部标准不仅指明了最终目标，还指明了达此目标所要走的具体路线。我们大家不管是作为个人，还是作为社会，同科学素养都是利害攸关的。懂科学，你才有可能领略到你在领略自然界的事理时，油然而生的充实之感和兴奋之情。有良好的科学素养，你才有可能运用科学的原理和方法，去做个人的各种决策，去参加讨论关乎全社会的各种科学问题。有很扎实的科学基础可以强化人们日常所用的各种能力，例如创造性地解决问题的能力、运用判断进行思维的能力、在集体中协调工作的能力、有效地应用技术的能力、懂得活到老学到老的价值等。我们社会的经济生产率与我们的劳动大军的科学本领和技术能力是分不开的。

在改革科学教育的工作中，起关键作用的将是教师，科学视导员，课程设计人员，出版商，工作在博物馆、动物园和科学中心的人，科学教育专家，全国各地的科学家和工程师，学校管理人员，学校的董事会成员，学生家长，工商业界人士，立法机关的工作人员及政府其他官员等多种多样的人。上述各界人士都参与到撰写《国家科学教育标准》，现在，各界人士都必须为了国家的利益而一致行动起来。科学素养的提高是要花费时间的，因为《国家科学教育标准》要求，整个的学校系统必须做重大改变。这部标准强调，科学教育采用的教学新方法必须能反映科学本身的实际搞法，强调把科学探究作为获取知识和认识世界的一种方法。这部标准还要求，教师向学生传授的内容、学生成绩的评定方法、教师培训与进修的方式以及学校与外界，包括这个国家的科学家和工程师之间的关系都要有所改变。

正因为科学已经成为了我们社会的一个中心部分，所以，这部标准是把获取科学知识、获取科学认识掌握科学本领作为教育的一个中心部分。所有的学生都应该有也必须有机会使自己成为有良好的科学素养的人。《国家科学教育标准》就是以这样的一种信念为前提的。这部标准着眼的是这样一种未来：每个美国人都深谙基本的科学观念和基本的科学方法，因而都能生活得较为充实，工作得较为高效。这是为美国描绘出的一幅充满巨大希望和乐观主义精神的图景，一幅可以作为我们社会巨大凝聚力的图景。想到这部标准将给我们的个人生活和国家活力带来巨变，我们兴奋不已，我们满怀希望。”这是美国国家科学教育标准与评价委员会主席查理德·科劳斯纳和国家科学院院长布鲁斯·艾尔伯茨联合提出的，讲了美国的教育，讲了美国学校对学生科学素养培养的重大意义。无论个人还是社会与科学的关系——利害攸关！科学成为社会的一个中心部分，科学成为教育的一个中心部分，因为科学教育的要求，整个学校系统必须作重大改变。科学课成为核心课程。

中国的科学课程从戊戌变法开始，有100多年的历史了，我只说最近的40年。这40年里，从辅助课程，也就是“副科”，半个世纪以前，自然课被说成是副科，后来是支柱课程，基础课程，到今天科学课是核心课程了，它是一门新生的迅速发展中的课，是发展中、开创中、建设中的课程，是充满活力、充满希望、充满机遇的课程，是前途灿烂、前景光明、前途无限的课程。所以希望大家喜欢科学课，这是我对在座的科学老师们所寄托的第一个希望。当一个科学老师，你要喜欢科学课。科学课、科学探究、科学教育的话题很多。对科学老师来说，首当其冲需要解决的问题就是喜欢科学课，我就很喜欢科学课，好玩。孩子们喜欢科学课，也是因为科学课很好玩，我们的科学教学最重要的，也是让学生喜欢我们的科学课。你怎么把课上好，你的教学目标怎么定？我觉得最简单的目标就是，你用你的课让孩子喜欢科学课，喜欢科学。

二、我们在做什么？

第二个话题就是我们在做什么？我们在上科学课，我们在做科学老师。我们为了什么？用我们的科学课在做实实在在的事，用一节一节的科学课，一个一个的探究活动，培养小学生的科学素养，这是一件实事，一件大事。关系到我们孩子的生存与发展，其实也关系到我们整个国家和民族的生存与发展。我们有340节科学课，按照我们浙江的教学计划，三四年级每周两课时，五六年级每周三课时，合起来有340节课，我们想用这340节课干一件大事——培养小学生的科学素养。事情很大但课时不多，仅仅340节课是不够的，那摆在我们面前的任务就很明白了，这样的340节科学课中的一节课，应该是怎样的呢？这一节一节的课就要扳着手指头好好地上，换句话说，科学课的研究任务，科学课的课堂改革任务，摆在我们科学老师的面前了。我们接下去的话题就是：这样的课我们应该怎样上？小学科学课的科学探究活动与课堂教学的改革，要从传统的课堂教学过程改革成为以科学探究为核心的课堂教学过程。这样的课应该怎样上？我提出了要改革着上，我们现在的教学方法要改革了，向着改革的方向上，传统的课堂教学过程，传统的教学方法。我们必须改革，向前走，当然老师要问，这不是好好的嘛！改革什么？道理很简单。

传统的教学过程它只能承担与完成教学一些科学知识与方法的目的任务，我们那时的主要问题还是科学知识的教学问题，无非只是开始重视科学能力的培养了，开始注意科学习惯和科学态度的培养了，但没有真正解决问题，主要还是重视科学知识的教学，并不能完成今天的科学课所承担的发展学生科学素养，这么一个新的目标任务，完成不了的，所以我们必须改革。全国的科学老师都面临着这场改革，要从原先的传统的教学过程走出来，前面是什么样的，我们还不清楚，我们必须往前走，为什么要向前走？我给大家看个幻灯片，这个幻灯片不是我自己的，是台湾的一个校长的，我把它拷了过来。你们看看，这张幻灯片的内容我很欣赏。

“世界变化之快前所未有，我们的孩子以后要做什么？他们以后要做的事情还没有出现。我们的孩子以后会碰到什么问题？他们要面临的问题现在还没有发生。孩子们以后使用什么样的方法和工具呢？他们使用的方法和工具现在还没有出现。那么，我们现在应该给孩子什么？”

各位老师，台湾的老师这样思考，我用他的问题来回答前面一系列的问题。我们为什么要改革，我们教他一点方法，教他一点知识，你教的是针对当前问题的方法，他面对的是未来，当前还是有用的，但是未来的东西呢？所以我们要改革，是新的教育目标要求我们完成课堂教学的变革，从传统的教学过程改革成为以科学活动探究为核心的教学过程。那怎么进行课堂教学改革呢？这是一场很大的改革。当然，我们还是要一步一步来，我给各位老师提一点建议，怎样进行课堂教学改革？第一，对改革的认识；第二，对认识的改革；第三，对改革的尝试，要下决心勇敢地跨出改革的步子，跨出第一步。这三条，我一条一条地说。

第一，对改革的认识。前面说了，必须改革，教科学课了，是科学老师了，就得是真正的科学课、真正的科学老师，真正发展学生的科学素养，这是其一。再说一条重要的认识，不要怕改革，科学课课堂改革的目标：更轻松、更快乐、更有效。要改革的是又苦又累、效率又低的教学过程。

第二，认识的改革，科学课的课堂教学改革涉及一系列认识的改革。其中有两个非常重要的认识改革：对学生的认识；对课堂教学活动的认识。我们先说说对学生的认识的改革，原来把学生称为是教学活动的主体，现在说是学习的主体，关于学习主体这个词，老师们耳熟能详，认同、接受都没有问题。但就是缺乏研究，实际上认识不够。

我举一个小的例子来说，比如说，主体发展的需求。它的发展需求是什么？包括我们刚才所说的《昼夜是怎样形成的》，是因为地球自转形成的，孩子还需要向前发展。他的发展基础是什么？他的学习障碍是什么？他的学习特点是什么？我们都不是很清楚的，模模糊糊的，也因此产生了一系列的问题，这些都是我在教学生涯中碰到过的，很多。比如我举几个案例：

案例一：课堂教学活动失控了

小学生喜欢玩，科学课中有许多观察、实验，有很多好玩的活动，于是，科学课的课堂活动管理，就成为老师们碰到的问题了——学生们不听话，不听指挥，或者认为课堂纪律出问题了。其实，不是纪律的问题，也不是学生的问题，是我们研究认识学习主体的问题，他就是这个特点，他还是小孩子，一玩起来就停不下来了，不然就不是小学生了。

我原来任教的学校是杭州市一所开放式学校，经常上公开课，上公开课时教室里往往坐满了听课的人。有一年九月份开学时，由我给一年级学生上公开课。这些孩子刚刚上学，谁都不怕的。我只跟他们见过一面，上过一堂课，就要在大教室里上公开课——《红黄蓝》。

上课了，每个桌子上放三杯水，我拿起其中一杯问：同学们，你们说这是什么颜色的水呀？（红颜色的）那我们就叫它红水；这杯呢？（黄色的），这杯呢？（蓝色的），那我们这节课就学习“红 黄 蓝”。现在老师给你们看一个杯子，可不可爱呀？（出示一只透明的小杯子）现在老师倒一点红水，再倒一点蓝水，你们猜猜会怎样？（不知道。）那你们就仔细看看，（紫色的。）我们今天认识了一种新的颜色----紫色，那再多倒一点红色，（就是红紫色了），我们把蓝色多倒一点，我们叫它蓝紫色。

老师用演示的方法让学生观察、认识，不是很好吗？再问学生：你们想不想玩？（想），看看你们桌子上有什么呀？他们桌子上都有三个大烧杯(分别盛着红水、黄水和蓝水)，还有一个大玻璃缸是干什么用的？（水不用了就倒到缸里，废水缸），他们从桌子里拿出小杯子，开始做了。这个活动是5分钟，时间到了，上节课我就说好了，小铃铛一响我们怎么做？（小手背起来，眼睛看前面），我的小铃铛一敲，今天这样的课——红水蓝水倒来倒去，他们抬头向我看了看，又互相看了看，没有人停下来。我再敲，还是没放好，我第三次敲的时候他们看都不看我一眼，你们知道这是为什么吗？他们知道老师下一步还要干什么。

红水和蓝水倒了，还有黄水呢，倒在一起会变成什么颜色？当然要试一试。这些孩子聪不聪明？非常聪明呀！没有一个组停下来，我马上走到第一小组，小铃铛响了，我们应该怎么办？（坐好），我在黑板上给第一组画了一个大大的五角星；我又跑到第二小组，他们也坐好了。我走到哪儿，哪儿就停，一离开就又做他们的实验，一直到三烧杯水全混在一起，都倒到大缸里了，孩子们才都坐好了。这节课也就彻底上“砸”了。

你说是这些孩子不遵守纪律吗？不是的；是孩子调皮捣蛋吗？也不是。是我做老师的没有了解他们。如果你仔细研究孩子，了解孩子的心理，就能找到解决问题的方法，就知道如何组织你的教学活动了。下节课我在每张桌子上只放两杯水——红水和蓝水，孩子们探究了红水和蓝水之后，要拿其中一种颜色的水来换黄水，他们不可能再把三种颜色的水胡乱倒来倒去，探究活动变得有序了。

你研究了、了解了你的学生，你的课才能向前走。

案例二：背对着听众的研讨会

我再举个例子。我们的研究课里面，有实验课，有观察课，实验活动结束后，小组与小组要交流一下，要讨论，要研讨呀！这个交流汇报中间有一个问题——如何才能使孩子们认真倾听其他小组的发言？

我们总是以提要求的形式——同学们！大家要认真倾听其他小组的汇报。老师们想过没有，孩子在科学课堂上进入到汇报交流环节时，会碰到什么问题？你设身处地地观察就会发现，你必须解决孩子们倾听的条件的问题，你不只是提出要求，还要解决倾听的条件。我举个例子，坐在第一排的同学站起来发言，他说我们小组的实验过程怎么样，实验现象怎么样，结论是什么，都是朝着老师说的，对不对呀？老师是能听清楚的，坐在旁边的孩子也可能听清楚，坐在后面的，坐在角落里的孩子能听清楚吗？我们考虑过这个问题了吗？这里还不仅仅是让发言的孩子讲大声些的问题！各位老师，我今天拿着话筒，大家听见我的声音是不成问题的，但是如果我面对着黑板，背对大家，给老师们讲课堂改革的问题，大家会不会觉得效果打了折扣？是吧！因为交流不只是声音的交流，我面朝着你们和背朝着你们，这个交流的效果是不一样的呀！要是背朝着你们也可以，大家拿个录音带就可以了，何必跑来，坐下来面对面听我讲呢？

当坐在第一排的孩子回答问题时，往往只是面对老师，背对着全班的同学。大家想想看，这个孩子发言的时候，应该怎么办？他应该转过身来，面朝着全班同学说；如果是最后一排的孩子发言，应该怎么办呢？他可以跑到前面来讲，也可以请全班同学转过身来听。总之，不要让孩子背对着发言人倾听。设想这些孩子长大了，他受到的教育是背向别人和人说话，会是什么效果？培养这种能力是毫无意义的，就算能听清楚也毫无意义，对不对？说句实话，我们不只是要听得清楚，从尊重发言的人的角度出发，坐在后面的人发言的时候，前面的人还要转过身去，眼睛盯着他，那才叫交流，才叫研讨，对不对？我们的课堂为什么不改革呢？哪怕是座位、坐姿改变一下，这是在研究学生是学习主体的基础上才能发现的。我们的课堂教学有大量的地方需要改革，应该改革。

我再说一点，我们全国的小学，从南到北，从东到西，都有一个现象：学生从低年级到高年级，举手发言的人数越来越少，这是很不正常的，但是在我们国家是很正常的，被视为一种常态，很奇怪。其实，低年级发言的人数很多，但应该一直保持到高年级。到了六年级，举手发言的人数不减，研讨的深度、发言的水平会越来越高，这样才正常。各位老师，不知你们思考过这个问题没有？孩子们为什么不举手，不发言了？我建议大家回去试试，就从你们带的科学课来试。

举一个例子，我当老师的时候，新带一个班，一开始就对孩子们讲：“章老师上课时，提出一个问题来，想回答的请举手，但是，我可能点举手的同学回答，也可能点不举手的同学回答。”为什么呀？因为这样就可以加大学生思考问题的参与范围，不然他们就养成习惯了。你一个问题提出来，他反正不回答，也不举手，想都没想，他习惯了。

到了五年级六年级，他反正不举手的，老师不点他，他就可以想自己的事情，想下课了怎么玩，想他刚看过的小人书……你如果只固定点那几个举手的人回答问题，有好多学生就不会参与到你的问题中来思考。请你回去试试，如果老师提问后，可能点举手的同学回答，也可能点不举手的同学回答，那你的一个问题提出来，眼睛一扫，所有的人都会思考，你一看他，他以为你要问他了，他会马上做出反应了，老师要问我了，他马上思考了，就这个意思。当然，你还要给孩子一点思考的时间，不要马上点，把其他人都解放了，放松了。你提问时要停留几秒钟，不点名。你的眼睛就扫来扫去，他就会认真思考，老师会不会问到我呀？一下子就提高了学生思考问题的参与度。

老师们在上课的时候，肯定不希望提出一个问题，只有几个人回答，希望想的人、思考的人越多越好，怎样才能使思考的人更多呢？你一研究，一思考就会想出好办法。这样的科学课，举手的人会越来越多，相应的，也会有更多的孩子享受到成功的喜悦，成功的快乐。各位老师回去试试。

案例三：“啊，瓢虫”

关于“学习主体”这个问题，真的有很多案例。你们猜我当年带一二年级的自然课的时候，搞到什么程度？当时正是上世纪八十年代初，人民教育出版社刘默耕老师领军的小学自然课改革开展得如火如荼。我校原来每周只开一节自然课，我觉得一节课太少，找校长要求增加，得到校长的支持。低年级的自然课到高峰时每周是3节。后来教材编多了，课时紧张了，我就跟着语文老师上，他们上什么课，我就上什么课，比如语文课讲瓢虫、蚜虫时，我就跟着上自然课，教孩子们认识瓢虫和蚜虫，很有趣的！

上课之前，我把学生带到学校的生物园地里，我在那里种了一小片麦子，让孩子们在麦子地里玩，看看有什么发现。孩子们说：“章老师，我们看到很多小包车。”我们学校的麦子是不洒农药的，瓢虫在麦苗上爬，就像一辆辆小汽车在路上走，所以杭州的孩子都把瓢虫叫“小包车”。那我们把就“小包车”带回去研究研究，于是就抓了几只瓢虫带到实验室里，放在瓶子里，四人一组，没有一个同学觉得稀奇，因为是“小包车”是他们常见的。

学生坐好听我讲课。我问孩子们：“你们知道小包车还有一个名字叫什么？（不知道。）你们应该知道呀，你们语文才学过呀！”学生都说：“我们不知道就是不知道！”我说：“语文课上，老师有没有给你们看瓢虫是什么样的？今天老师告诉你们，你们抓的小包车就是瓢虫。”学生大叫：“呀！它就是瓢虫呀！”这个消息，顿时引发了他们的观察兴趣，四个头又挤在一起，看瓢虫去了。我又说，现在你们知道了什么是瓢虫吗？会写“瓢虫”吗？它是益虫还是害虫？

上自然课之前，学生在语文课上学“瓢虫”这个词，能够说得头头是道，会写、会拼、会讲，但是他们就是不知道瓢虫什么样，不知道瓢虫就是他们所说的“小包车”。我无法想象，在这些孩子心目中，“瓢虫”是何等模样？我多次和语文老师探讨过这个问题。

案例四：你认识“桊”这个字吗？

在一次有七十多人参加的地、市、区教研员培训会上，我在《新华字典》里找了十个很简单的生字，是一般人读不出来，也不知道是什么意思的字。我把字的意思告诉你，字音告诉你，字形也告诉你，但是你们脑子里没有这个东西的具体形象，还是很难学的，学后面忘了前面。例如有一个字：“桊”，老师说它的读音是“juan”，字的解释是一种饲养牲口的工具，有木制的、有铁制的，形状是圆柱形，一头大，一头小。你们都会读了，会写、会说了。这个学习还是没有完成，没有跟实际生活联系起来，还是不知道是什么东西呀！叫“半生不熟”，低效。像这样学十个字，学到后面，前面的就忘记了。如果我们拿出“桊”，让大家看看，知道这个东西是我们浙江人养牛，牛的鼻子上穿的一根棍子，认识的水平就上了一个层次，有了一个飞跃。甚至也不需要抄这个字的解释，抄十遍很浪费时间的，何况抄完也没明白它究竟是什么东西。所以说学生是学习的主体这句话，不是说说而已，不是理论上的东西，而是有指导教学的实际意义。

孩子们是怎样学习的，各位老师请思考：我们是怎样学“桊”字的。“桊” 这个字的学习，需要以“桊”这一事物的实际认识作基础，人的间接认识的发展是建立在直接认识基础上的，成人都如此，何况小学生！包括我们的科学课，对事物的认识都有一个规律，我们要寻求有效学习的规律。

关于学习主体，对学习主体的认识与研究：主体发展需求，主体学习障碍，主体学习特点……大量的研究等着我们去做，如果我们全国的科学老师都来做，研究的成果进行交流，就会把我们的科学课向前推进一步，而且不需要一个人研究完所有这些题目。

另外，我还提一条：对影响主体发展的各种因素的认识的研究，包括对教师的地位、作用的认识研究……研究学习主体的发展，包括研究我们自己在学习主体发展过程的作用，教师在教学过程中的地位与作用，请问：是什么地位？起什么作用？是组织者、引导者，还是伙伴和朋友？我们说，教师是影响主体发展的最重要的因素。在学生学习科学的过程中，教师是影响主体发展的因素之一，此外，教科书、材料等都是影响主体发展的因素之一。其他一些事物也是影响主体发展的诸多因素中的一个。比如说：教案、同学，甚至还有上课时教室的室温、有没有蚊子咬人等。然而，在诸多因素中，教师是影响学生发展的最主要的因素，并且是起着主导作用的因素。教师在教学过程中，在学生发展过程中的主导作用，表现在教师是否能有效地控制所有的影响学生发展的因素，使之产生最为积极的作用。如果老师对自身地位认识不正确，在上课过程中将会出现预想不到的很多事情。

案例五：不认识杜鹃花了

我再讲一个案例：我跑到一所农村完小去听课——一年级的孩子，上《各种各样的花》。那是春天，一走进教室，我惊叹不已！讲台前的课桌椅上摆放着两排盆花，有桃花、油菜花等，美极了！每个孩子的桌上放着一堆花，漂亮极了！我听过许多的讲花的课，从来没有看到过一节课有这么丰富的花摆出来。

老师开始上课了，他从讲台下拿出了一束花。问：“你们看这是什么花？”孩子们都说是“映山红”。老师说：“这叫杜鹃花。”他就把“杜鹃花”写在黑板上，并注上拼音教学生读“du juan hua”,他再问，这是什么花？孩子们说是杜鹃花，老师就在黑板上画了一朵杜鹃花，画得很漂亮，字也写得很漂亮。接着认识桃花、油菜花……黑板上左边是整整齐齐的花名,右边是花名的拼音和版画。还有一种花，老师说我们这里没有，老师画在黑板上，跟着老师读“玉兰花”。

老师讲：“春天到了，各种各样的花都开了。”（整个板书构成了精心设计的图案，画着各种刚刚认识的各种花和花名）。

“看看我们今天学了哪些花？（孩子们看着板书说有哪些花）。那我们现在把拼音和字擦掉，再来认识一下有哪些花？”读到玉兰花时，孩子们就都不认识了。看都没看见过的花，读了两遍哪能认识了？

老师又问：“这是什么花呢？”孩子们都坐得端端正正，就是不说话。坐在我前面的孩子举了举手，老师就把她点起来，她说：“月亮花。”老师说这不是月亮花，是玉兰花，再写上拼音又齐读了一遍“玉兰花”。

下课时间要到了，老师再拿出杜鹃花问：“这是什么花？”孩子们都不说话，刚上课时孩子们都认识的映山红，上了一节课反而不认识了。

下课了，这位老师一路对我说：“章老师，惭愧惭愧，失败失败！”我就对他说：“映山红就是映山红，为什么要叫什么杜鹃花？我们浙江就有很多方言，全国的方言更多了，我写什么好了，就选择一种比较通用的名字。你已经准备了那么多的花了，还要什么玉兰花干嘛呀！”他说：“这还不是你们编的教材吗？”

老师们笑了，我想你们一定明白了，这位老师把自己该做些什么忘记了。各位老师，回想一下你有的时候是不是也会忘记自己是做什么的了？教师是在孩子发展过程中起主导作用的呀！这个教科书是给你用的，不是你被教科书所用！你是活人，怎么能被教材限制死了呢？在很多情况下，我们老师不知不觉地沦为了教科书的工具。教材是全国使用的，教材只是供你参考，有的内容不一定符合你的学校、你的班级、你的学生，这位老师之所以说“失败失败”就是因为没有认识到教师的主导地位。

平时我们是怎样备课的？以教科书为中心，围绕着教科书进行备课。通常情况下，如果具备教科书设定的活动材料等条件，多数的老师是这样备课与上课的。这是我们所熟悉的、常态的备课。我相信相当长的时间里，相当多的课都是这样。但是我们不能满足当前的状态，我们要向前走。

现在以教科书为中心。教科书上是什么，我们就说是什么；教科书要准备什么材料，我们就准备什么；它说是“杜鹃花”，我们就叫“杜鹃花”。改革一下，我们要把什么放在中心呀？各位老师都知道，要把“学生”放在中心位置，孩子的发展需要什么，他已有的认知是什么。关于花，一年级的孩子已有的认识是什么，我在这堂课中给他建立一个什么样的目标往前走，这才对。

如果换一个位置——把学习主体置于备课过程中的中心地位呢？学生置于中心，你的课会出现一个全新的面貌，你的课的效率可以大幅度的提高，可以尝试的有意义的改革：建立在学习主体发展基础上的，围绕学生的发展来设计、准备一节课；参考教科书提供的内容目标，选择、确定适合学生的内容目标，把自己的学生臵于预设的活动中，进行课堂教学活动设计、准备与实施。

这样的课是怎样的？教科书的内容目标是供参考的计划，老师手中有许多版本的教科书，在这样的基础上，为自己的学生制定学年的、学期的、单元的教学计划，然后确立每节课的教学内容和目标。我想未来的科学老师将是这样的。实际上，今天也是这样要求的——不是每节课都要写教学计划、教学目标吗？但是我们现在的教学目标都是从教师参考书上抄的。叫你写教学目标，就是赋予我们一种权利，你可以修改呀！

下面我想以一个课例的形式，把我们的思考给大家介绍一下：这样的课是怎样的？《磁铁的磁性》，回忆一下教科书的活动内容与目标，我们可以按照教科书上。同时我们也可以按照改革的思路设计这节课，因为我们的课程在向着那个方向发展。老师们在日常教学中，不可能每节课都要改革，我们还没有达到那个程度，许多课只能按照教科书的路子来上，但是有的课我们可以改革。更多的人、更多的课努力向前走，长期这样，若干年之后，我们的科学教育改革就找出一条路子来了。

案例六：认识磁铁的磁性

《磁铁的磁性》这一课，教科书是这样的：

活动内容：认识磁铁的磁性和磁极。

活动形式：给孩子一块磁铁，还有很多磁铁可以吸引的材料（如回形针或大头针），让他们去观察、研究。

教学目标：学生通过观察磁铁，与小组同学以及与其他小组的同学交流、讨论，认识磁铁的磁性和磁极。

请思考这样的课的意义，为什么要他们自己去观察、自己去交流、讨论、认识呢？我们要教给他们什么？

我们要教给他们自己去发现问题、去探索问题、去解决问题，自己去学习，学会学习。

上这样的课我们面临着一个问题——学生面对一块磁铁及一堆回形针或其他铁制品时他会怎样？有的孩子玩着玩着，没兴趣了，不玩了；有的孩子玩着，有所发现，开始某种探究。但是他有所发现的时间太长（效率不那么高）。老师的任务是什么呢？当然是希望学生始终有兴趣玩下去，而且玩的效率比较高，在不断探究中不断有所发现。老师要解决的问题就是：用什么方法引导学生观察、研究？用什么办法提高活动的效率？我们在这方面做了一个尝试，下面我介绍一下。

上课了，老师出示一个条形磁铁，问：你们看这是什么？（条形磁铁。）今天我们的任务就是研究条形磁铁的磁性。

投影：假设的条形磁铁磁性分布示意图，是怎样的一幅图呢？

图1：一边颜色很深的红色，一边是颜色很浅的红色，有个孩子举手了：“我觉得是表示磁铁颜色很红的一边磁性强，颜色浅的一边磁性弱，我对他说，你很聪明！

图2：我们再看另一张，也是一个人画的条形磁铁磁性强弱的示意图，你们知道这是什么意思吗？

现在有很多孩子举手了，“图上的磁铁一段红，一段白；红色代表磁性强，白色代表磁性弱，这块磁铁有的地方磁性强，有的地方磁性弱”。老师说：“大家很不错，图都看懂了，其实这两张图都是假设的。”

今天我们的任务就是：每人一块条形磁铁，一张条形磁铁六面图，每个小组一堆回形针。要求每个人自己完成条形磁铁磁性强弱的研究，画出“条形磁铁磁性强弱分布示意图”，有问题吗？

当然有问题了——什么是六面图，这个图看懂了吗？有哪六个面？这些仍然需要讨论弄清楚。

老师提出要求：每个人将研究结果画在图上之后写上班级和姓名。

课从引入指导到现在大约用了5、6分钟，个个同学都明白了。

观察研究开始，下面是四人小组活动。学生自己带的彩色笔和铅笔，你用颜色表示也好，用线条表示也好，用纸叠也好，反正你只要能想出办法把磁铁的强弱画出来就行。学生活动的时间大约安排15--20分钟。

你们可以想象一下，四人一组，他们会怎么做？六个面的磁性画出来，要一个面一个面地试。有的孩子想得很简单，他把磁铁横着放、竖着放，拿着一根大头针分别去吸磁铁的六个面，能感觉出来呀！有的孩子分别在磁铁的六个面下挂回形针，也可以呀！也有的学生用回形针的距离来试磁铁的磁性，很远能吸起回形针的面，磁性就强；很近还不能吸就说明它的磁性很弱，也可以！不限制呀，给孩子一个比较大的空间，给孩子一个比较充裕的活动时间。

老师是什么？是观察者，我就走来走去地看，这样的课就是我刚才说的轻松的课，前面说的没几句话，是吧？

大约15--20分钟后，进入后半节课，我做三件事情。

第一件事情——小组活动结束，进入交流研讨阶段。

老师投影一个学生画的示意图，这是某某的示意图，谁看懂了？你看懂了，你说说？他说他画的磁性是怎么样的？然后我请图的作者回答，你是不是这个意思呀？他说我是这个意思，这说明什么？这说明这个孩子用图表示自己的观察结果，表达得很好，也说明那个同学能看懂别人的图，他理解了图中表达的意思，可以形成交流，很好。再来一张。你们能看懂吗？（看不懂。）看不懂，我们来解决一下，这样连续投影2-3份示意图，解决用图表达和读图可能存在的一些问题。

第二件事情——张贴自己的图（四人小组的图贴在一起），全班12个组，在教室里找个地方把它贴起来，学生可以自由地、跑来跑去地看别人的图，看看人家的图表达的是什么意思？人家的研究结果是什么样的？“读”全班同学的图，然后在四人小组里完成对全班同学“观察研究条形磁铁磁性强弱分布特点”的文字表述。

你们听明白了吗？有问题吗？孩子说有问题，什么叫文字表述？老师说，文字表述就是，条形磁铁的磁性是怎样的？我们刚才观察了，而且用“图”的方式记录并与同学交流了，现在，我们要把全班的研究结果归纳、整理成语言文字的形式：如果你站起来说，条形磁铁的磁性是怎样的，这就是用语言表述；如果把条形磁铁的磁性是怎样的用笔写下来，这就是文字表述。听明白了吗？（明白了。）行，每人一张纸写出条形磁铁的磁性是什么样的。每个人要把全班的观察结果写下来。概括起来。比如说，在语言文字层面——磁铁的磁性强弱分布均匀吗？（是均匀就是均匀，不均匀就是不均匀，是怎样的不均匀。）磁铁的磁性强弱分布有规律吗？（有规律就有规律，没规律就是没规律，有什么规律？你把它画出来。）

第三件事情——这一课末尾的3-5分钟，从学生中选2-3份关于条形磁铁磁性的文字表述来比较、讨论哪份写得最好？如何补充和修改？改到全班一致通过，认定一份文字表述，作为今天这节课对条形磁铁磁性强弱分布观察研究的结果——全班的共识。

今天我们研究条形磁铁的结果，你可以坚持自己的，也可以依照大家的共识。这就是一堂改革中的科学课，那么，孩子会形成哪些文字表述呢？我提供一份给大家看看：

第一句话:条形磁铁的磁性不是均匀分布的；第二句话：在四个面上，磁性由两端很强，向着中间慢慢变弱，直到中间变得几乎没有磁性（为什么用几乎没有磁性？有的组坚持说，我们组的磁铁中间能吸起一颗大头针，他还吸给大家看；有的说大头针磁化了，但是我们这节课不研究这个问题，留到以后来解决。），我们就把它改成“几乎没有”他还演示给大家看；第三句话：两端两个面的磁性很强，而且这两个面的磁性强弱分布比较均匀，这是一个很重要的认识，这也是两个长方形，这两个长方形上磁铁的磁性有没有两端强，中间弱的特点？没有的。孩子们发现了。

四十分钟的时间，孩子们可以形成这些认识，这些认识应该说已经超过了我们现在教科书所设定的、所谓的磁性和磁极的认识。这节课，老师上起来不觉得累，孩子们的活动也相当充分，学生学习的投入、参与性相当好（不管是他的感官投入、肢体投入和思维参与。）获得的结果也比课本设计的要高，感到很轻松，我想我们的课要向这个方向推进。

上完这样的课，如果你问学生：知道磁铁的磁极吗？知道磁极的意思吗？知道磁铁有两个磁极吗？知道条形磁铁的两个磁极吗？肯定知道的。你抓到一个孩子问：条形磁铁的磁极在哪里？他会指着两端的边缘（老师手拿一支笔演示），为什么？因为他拿着大头针挂在边缘。

以学生为中心，以学生的发展去设计一堂课，是可行的，所以希望更多的人重视学习主体研究。研究学生，研究学生的自主活动，研究学生自主活动中的问题，研究他们需要的帮助和指导，研究老师对学生的科学探究活动的指导方法。这些问题已经到了迫切需要研究的时候，需要一批人重视及参与对学习主体的研究。

三、什么是科学探究活动？

活动包括观察活动和实验活动，还有一个就是科学探究活动。观察实验活动和科学探究活动，它们是彼此有联系，但又是不同性质的活动。观察活动不一定是科学探究活动，实验活动也不一定是科学探究活动；科学探究活动里有观察活动和实验活动。

小学科学课的课堂科学探究活动是怎样的？首先应该是主体参与的活动。如果老师是演示性的活动，学生仅仅是感官参与，就不能算是科学探究活动。

第二点是主动参与的活动。我为什么要强调主动参与活动呢？因为有的活动是被动参与的活动，比如老师把活动设计规定得很死，第一步做什么，第二步做什么，第三步做什么……然后，孩子们的活动小组，就跟着做什么,最后做出这么个结果来了，这就麻烦了，很可能变成一个模仿性的活动，很可能离科学探究有距离了，是这个意思。

第三，它应该是一个自主参与的活动。自主参与，可以自己做主的，它有自己的选择空间、自己的抉择空间。它应该还是一个多感官参与的活动，不仅仅是用眼睛看看，应该还有思维参与的活动，具有实际经历意义的活动，具有科学素养发展意义的活动。我们可以从这几个角度去判断某一个活动是不是科学探究活动，特别是我们科学课里的活动。

课堂科学探究活动是怎样的？可以从这几个方面看：第一它是由几个连续活动侧面组成的活动。观察是一个活动侧面，实验是一个活动侧面，交流是一个侧面，研讨是一个侧面……它是可以不断深入，不断延续，不断进行下去的活动：它是由一个起始目标引导，由新的发现、新的问题支持而持续发展的活动,它有可能向不同方向发展，也可能向同一方向发展；它开始于一个问题的探究，结束于更多问题的提出。真正的科学探究活动，不是探究到后来，所有的问题都解决了，不要期望所有的问题都能解决。有的老师觉得下不了台了，怎么问题越来越多呢？下课的时间快到了，还不断有新的问题出来，实际上这就是你的科学探究活动成功的反映。所以我特别提出一条，开始于一个问题的研究，结束于大量的问题涌现，这往往是科学探究活动进展成功的一种反映。

因为科学探究活动的这些特点，比如说它是一个主体自主参与、思维参与的活动；它是由几个连续活动侧面组成的活动等，这就决定了科学探究活动需要相当充分的活动时间与活动空间。所以我一直在呼吁要给孩子充分的活动时间，他更需要一定的活动空间。如果老师把活动空间规定得很小，孩子们只能你说一他做一，你说二他做二，空间一压缩，活动的性质就变了，就不是科学探究了。所以在课堂教学改革中，首当其冲的改革就是时间分配与活动空间设计。

当前需要重视、需要改变的就是学生自主活动时间太少，学生自主活动空间太小。因此我今天特地向大家推荐一个课题——磁铁磁性的研究，给孩子一定的时间，给孩子一个空间，教科书上的空间太小。

四、科学课的一般过程

科学课的一般过程，我们把它分成五个部分：第一是导入性活动，第二是主要活动，第三是小组间的交流与研讨，第四是补充性活动，最后是整理、归纳，形成共识。

如果我们把它画成一个方框图的话，是这样一个图：左边是一个细细方方的图是“导入活动”，我把它画得很窄，意思是导入活动不要占用太多的时间，5、6分钟就能解决这个问题。第二块大的长方形“主要活动”，占用的时间比较多，比如说15—20分钟。第三块“交流研讨”，这块占用的时间也比较充足。第四块“补充活动”，不一定每节课都有。在交流、研讨过程中间，如果产生分歧，意见不一致，有条件时我们重新去看一看、去做一做，来个补充活动。交流研讨的最后是“整理小结”，这个整理小结实际上是从交流研讨中分出来的，应该是一气呵成的。整个的科学课的过程可以用这样一个方框流程图表示。

插图：方框图

“导入性活动”：在课开始的时候，把学生的注意力引向即将开始的活动，知道下面要做什么以及怎么做。一般在3-5分钟里完成。3-5分钟时间里完成对课的主要活动的必要的指导，不是一件容易的事。因此需要思考：抓住最重要的东西。现在我们的课的通病是这一块占的时间太多，有的老师会花三十几分钟的时间做这个导入，结果学生活动的时间只有两、三分钟了，这两、三分钟你能做什么？会是科学探究吗？就是老师都给安排好了，做出个结果来了，这个结果是什么呢？能证明什么呢？所以改革的第一步是把老师的指导时间压缩，一个简短的导入就行了。

“主要活动与交流研讨”，就是中间的两个大正方形，它承担着让学生获得重要的认识发展的任务，孩子的认识发展是在这两块活动里面完成的、获得的。在获得认识发展的同时，获得认识能力即科学探究能力的发展，以及情感、态度、价值观方面的发展。这是科学探究活动过程的核心，是科学教学过程中最重要的部分，科学课的40分钟，30分钟以上的时间应分配给主要活动与交流研讨。老师们想想，这样一来，我们现在的科学课是不是需要一个大的改革？

“补充性活动”，我刚才讲了，不一定每节课都有。在交流研讨过程中有分歧、有异议的，需要进一步确认的，有时就需要进行补充性活动。例如，马铃薯里的淀粉遇到碘酒会变成蓝色。有的孩子说萝卜也会变颜色，有的说萝卜不会变色；有的说萝卜里也有淀粉，有的说萝卜里没有淀粉，就产生了分歧，怎样办？做个补充活动就明白了。切了马铃薯，再去切萝卜，切马铃薯的刀被淀粉污染了，再去切萝卜，萝卜肯定遇上碘酒变色了，只要做这样一个补充就解决了。

在课的最后，要形成全班同学的共识——学生自己形成的认识以及学生对所形成的共识的表述。就像我刚才举的《磁铁》的例子一样。让每个孩子都拿一张纸，看看全班同学的结果，然后你用文字写出我们一致公认的观察结果------条形磁铁的磁性是怎样的？不是老师把书本上现成的结果告诉他，最好让孩子自己得出结果。老师不放心。总觉得孩子们写出的东西没有书本上的结论成熟。不要怕孩子的认识、孩子们的表述有这样那样的问题。人的认识本来就是一步步发展的。如果他的表述反映出他的认识出了问题，刚好是你上课的契机，你教学的契机。这个契机对于我们的教学是有效的。

案例七：《沉与浮》

我举个典型的例子——《沉与浮》：老师给一年级的学生上完一节课后，全班学生得出的结论是：比较重的物体是浮在水上的，比较轻的物体会沉下去。老师说，我们今天观察研究得很好，比较重的物体是浮的；比较轻的物体是沉的，下课。

这节课，老师给每个小组的孩子们准备了一袋物体，拿出来一样样放在水槽中观察，在表格中记下哪个物体是沉的，哪个物体是浮的。全都观察完了，全班学生交流汇总。左边都写沉的物体，右边都写浮的物体，现在我们来找浮的物体的共同点是什么？沉的物体的共同特点是什么？孩子们的眼睛很尖，一眼就看出沉的物体都比浮的物体轻，（大头针很轻它沉在水底，玻璃瓶很重它浮在水面；粉笔头很轻它沉下去了，杯子很重它浮在水面。）这个结果对不对？（对。）左边沉的都是轻的，右边浮的都是重的呀！没有错呀，观察对不对？（对。）记录对不对呀？（对。）交流对不对？（也对。）整理对不对？（对。）整理后大家找出的特点对不对？（也对。）那什么地方错了？如果这个时候说，你们都错了，实际上不是这样的。那你的学生就真成问题了，以后上课我们该相信谁?我们还需不需要认真观察、认真思考、认真交流？不用，我们就只要听老师的，听某科学家说的、听书上说的，那就变成了一个不科学的科学教学。当然，老师说今天的课就是这样的，《浮和沉》这一课却不能只上到这个地方。下课以后，老师明白是准备的材料出了问题，第一课上完之后，老师马上准备好新的材料。

过了几天，上第二堂课。老师问孩子们：“上一节课我们研究的结果是怎样的？”（比较轻的物体沉下去，比较重的物体浮起来。）今天每组再发一袋物体，我们继续研究。在观察、实验的过程中，许多孩子举手了：“老师，我们上节课的研究结果要修改，实际上不是这样的。”

大家很明白，第二节课会得出一个什么结果。这样两节课合起来，给孩子们施加的是一种什么样的影响？孩子们可以在自己进一步的观察活动中间，发现原先认识上的一些问题，修改原先的错误，而且还会发现上节课为什么会得出一个错的结果，那是因为我们材料的问题。这两节课构成的科学探究过程，给孩子施加的科学素养的影响是非常有价值的，这是一堂很典型的课。

科学课的一般过程：导入活动——主要活动——交流研讨——补充活动——整理小结，供大家参考。希望我们的课向着科学课的方向推进。

交流研讨——整理小结，包括补充活动，它们其实是同一个部分，我们可以称之为：活动后的信息处理加工，这是科学探究活动的重要组成。前面的活动是为它作的准备，最后的整理小结非常重要，我们却往往把这最重要的一个环节忽略了，几乎不给它以时间和地位，符合老师想法的数据一出来，就马上告诉大家——这说明了什么。整理小结不是孩子完成的，是老师完成的。不管怎么样，每节课都会有一个结果，都可以形成一个有价值的结果，学生自己研究获得的结果，真正有价值、有意义的结果，就像“重的物体浮起来”那样，这样的课应该很好上吧！如果上到有问题的结果，下节课再上。

希望大家一起来研究学习主体，研究科学探究活动，让我们一起走向科学课! 谢谢大家！
 

作者：章鼎儿（原浙江省小学科学教研员、著名小学科学教育专家）