科学课堂教学设计重构的现实起点

第二节　科学课堂教学设计重构的现实起点

新课程的实施，教师最大的感觉是学生“动”起来了，课堂“活”起来了。“在一些课改实验区，尤其是课改刚刚实施的时候，许多参加课改的教师都遇到和提出了相同的问题：课堂变得越来越难以控制，学生会提出一些漫无边际的问题，课时与教学任务产生了矛盾，一节课往往不能完成教学任务……”⁽¹⁸⁾实际上，这是学生的主体性被放到了重要地位后的必然结果。我们可以看出，在一些比较成功的教育教学改革探索中，只有尊重学生，发挥学生的主体性，教育教学才能够收到良好的效果。新课程更是一切以学生的发展为出发点，在这种理念下，对课堂中师生关系的重建提出了全新的要求，如果没有民主的师生关系，教学就有可能达不到新课程所要求的目标。

可见，从教师可操作的教学设计层面上更新教学观念已刻不容缓。我们认为，课堂教学设计作为驾驭新教材的主要表现形式，要较好地体现新教材的精髓，要始终以“三主”（教师主导、学生主体、活动主线）为原则，以“全面提高每一个学生的科学素养”为纲，以帮助学生主动参与活动为主要学习过程，借助各种教育资源，引导学生认识原有经验的局限性，主动建构科学知识，学习科学方法，发展科学探究能力，培养科学态度、情感与价值观，了解科学、技术、社会与环境，形成健全人格，开展创新教学。

一、教学设计要求的新变化

在教改实验学校，教师对教师的核心作用都有着深刻的认识。“新课程新教材，要由我们的老师来实施，理念上的东西大家都懂，最难的就是把新教材体现的一些理念贯穿在日常的教学中，否则就是‘穿新鞋走老路’。”⁽¹⁹⁾

由此可见，教师最关心同时也是最担心的是在适当的通识培训后如何进行操作的问题。因此从课堂教学设计出发，分析一下新课程下课堂教学设计要素的变化，重构课堂教学设计要素，给教师一个操作化设计的导向就显得很有必要。

（一）新的教学情境

文喆提出了两个问题：“是不是应该说是师生共同创设教学情境呢？是不是应该说是师生共同创设各自不同的教学情境呢？”⁽²⁰⁾这很好地说明了新的教学情境的“新”之所在。要想学生有个别化与差异化，首先要让学生置于情境之中。真正对学生产生直接影响的“情境”是学生自身的感受，从一定意义上说，还是学生自身“创造”的结果。教师可以提出若干对立、冲突的事例，积极鼓励、调动学生去思考，然而，如果学生根本不理会教师的提示，不明白教师所举事例的意义，也不去对比分析思考，那么他还是进入不了“学习情境”，还是不能真正学有所得。孔子说：“不愤不启，不悱不发。”所谓的“愤”“悱”，都是学生的主观状态，是学生在教师的提示与环境创设中达成的主观状态。

王昌龄在《诗格》中说诗有三境：一曰物境，二曰情境，三曰意境。仅有“物”只能说是环境，仅有“意”也不能说是情境。物是死的，意是独享的，而情境是共同的，情境的构成要素一般包括：一是主体活动的具体环境；二是对主体发生影响的事件；三是有定性的人与人之间的关系（如家庭关系、师生关系和“友敌”关系）；四是主体与客体（或媒介）的互动方式。情境是运动，其运动固然也包含着空间（教学场所）的变异，一般来说，更重要的则在于人物关系的运动性。由于人物之间的相互影响，人物的内在生命活动凝结成动机并促成行动。

从汉字的角度看，情从心，指心理、精神世界；境从土，指物理世界。当然，心（脑）也是物质，心理是特殊物质的特殊功能，而且也会有外显性的表现。例如，两夫妻正在吵架，客人来了，双方都会装出相安无事的样子。若是熟人，一定会感到气氛不对，状态不对，于是会探寻、劝慰；若是陌生人，则不会有感觉。这就不像人到了北极都喊冷，碰上火炉都说烫，大多数人对物理世界的感知更有共性。当然，古人也说过，境由心造。例如，来到一个锣鼓喧天的场所，物理环境相同，然而各人的反应却未必一样，好动的人觉得热闹，好静的人则感到吵闹，而处在郁郁寡欢心境中的人甚至会烦躁、焦躁……反应各不相同，却各有心理原因。情境是一种现实存在的“场”，新课程的情境是“教师、学生、内容、环境”的现实存在“场”，只能“增强”或“减弱”。而“场”是某种充满空间和时间的东西，与它相反的是在一个时刻，只存在于空间—时间中的一点。“情境”也常与“境”“境界”“境态”“情景”等词语混用。“情景”就是一种增强或减弱“情境”的手段，以人为的为主，可附加与创设，是一种手段。“景”更多地与“物”对应，是人物借以抒发内心情感的强有力的手段。师生一进入教室，实际上就是进入了一个“情境”，当师生在互动过程中产生了一种“同感”，达成了一定程度上的共识时，也可以说师生创设了一个有利于学习的“情景”。

（二）新的课程因素

新课程的实施导致新的课程因素的出现，从强调教材这一单个因素发展到强调教师、学生、内容、环境四个因素的整合。课程不再只是特定知识的载体，而是教师和学生共同探讨新知的过程；教师是课程的有机组成部分，并作为主体而存在；教材只是一种范式或可能的要求。课程变成一种动态的、生长性的“生态环境”，是四因素相互之间持续互动的动态情境。此生态模式强调在课程中教师、学生、内容和环境各要素之内以及各要素之间存在一种互惠沟通关系。每一个要素用一个小岛来表征，四个要素一起则形成了一个既具有动力又很坚实的课程领域大岛屿群（见图2‐1）。

图2‐1　课程的生态模式

（三）新的课程环境

涉及课程的改革，必然为教师带来一个新的课程环境。为了有效地实施新课程，教师需要了解这一新的课程环境（见表2‐1）。⁽²¹⁾

表2‐1　传统课程环境与新课程环境的区别

（四）新的教学目标

从观念上接受加德纳所倡导的多元智能理论的指导，扬弃以单一智商为发展基础的教学，是确立正确发展观的基础，我们从教学目标的变化上也可以看出何为“发展”：传统的三级层次教学目标（传授知识为主，辅之以实用技术和态度技能的教育）转化为以培养态度和行为为首要目标的教学过程（见表2‐2）。⁽²²⁾

表2‐2　教学目标三级层次的变化

（五）新的教学建议

从“注重科学探究的教学、注重学生‘动手’与‘动脑’的结合、鼓励每一个学生充分参与科学学习、鼓励学生之间的交流与合作学习、安排教学计划与教学时间应该有一定的灵活性、注重课堂教学与课外活动紧密结合”⁽²³⁾的教学建议，到“注重引导学生形成对自然和科学的整体认识。注重引导学生理解和经历科学探究的过程。注重引导学生形成正确的科学态度和价值观。注重科学、技术、社会、环境的联系。优化教学方式与学习方式（合理运用多种教学方式提高教学效果；科学课程的教学应有一定的灵活性；注重学生的积极参与和相互间的交流合作；注重课堂教学与课外活动紧密结合）”⁽²⁴⁾的教学建议，科学课程标准的这种变化，其中“优化教学方式与学习方式”这一条几乎包括了10年前的教学建议，而这种演进更多的是开始对科学整体、过程、探究的持续重视，以思维（探究）为中心、以活动为基础、以变式为手段、以知识为根本、以过程为主线（以合作为方式、以自主为特征、以多元为目标）等教学要求更加明确。

（六）新的教材呈现

科学课是新课程体系中横跨学科最多（物理、化学、生物、天文、自然地理）、最受社会各界特别是学生家长关注的一门综合课程，教学难度也最大。学科高度综合后，家长对子女掌握知识学习的效度是否会降低有些担忧。科学课的知识与分科课的知识90%以上都是吻合的。⁽²⁵⁾也就是说，不能因为开设科学课而降低学生对理、化、生知识的掌握。课程的价值扩展，追求的目标多元，在有限的时间内必然会淡化对传统知识价值的追求，削弱传统知识目标的实现，因此也对教师提出了更高的要求。

新教材呈现的形式符合学生的心理特点和认知规律，提供了生动形象的情境以激发学生的兴趣和动机，并注意从学生的日常生活中熟悉的事物出发，再回到科学在生活和社会的应用中去。

新教材引导学生进行科学探究的活动，给学生提出问题的机会，力求有一定的交互性，教材保留“空白”给学生发表自己意见，并引导学生间的讨论和交流。

由于探究需要更多的时间，因此教学的内容不可能都去探究，新教材区分了核心的内容和拓展的内容，有的内容有较强的逻辑和系统性，有的内容则用一些如“思考”“阅读”“讨论”等栏目跳跃地呈现出来。使用这些栏目也有利于提供广泛的学习背景，以实现多重的课程目标。

新教材的呈现注意了一定的开放性，如提供科普网站以培养学生的信息意识和应用信息技术的能力。教材还介绍了科学家正在进行探究尚无定论的课题，以激励学生对科学发展的关注。教材提供给学生的问题（特别是涉及社会的问题）答案可以不是唯一的，以培养学生多角度发散性思维的能力。

新教材形式多样、版面活泼、文字通俗流.，图文并茂。其中特别注意图的选取，精心设计和绘制呈现科学情境的图片和选取反映科学发展和应用的照片，这对提高学生的学习兴趣、开拓眼界和提高学生的形象思维能力有很好的作用。此外，还利用形象的图景渗透态度情感的教育。根据对《科学》（课标浙江实验版）⁽²⁶⁾教材各册“读图”栏目设计及有图号图片的统计，在《科学》教材中，平均每节约有9幅图，有0.7次专题“读图”设计，平均每页有1.6幅图片（见表2‐3）。

表2‐3　《科学》教材中读图与图片分册统计

在进行统计时，未包括表格，图组在统计中作为一幅图，如七年级上册“图1‐1”中“奇妙的现象”是由四幅图片组成的；没有图号的也不列入统计，如七年级上册第二章第六节中“消化系统是如何工作”、七年级上册第四章本章提要中“物质三态的相互转化”图、八年级下册第131页研究性学习中的氧化汞分解图；另外，如八年级上册第二章第5节第68页“各风级的名称、风速和风效”表中镶嵌的图片没有统计，九年级下册第一章第3节第11页中的“讨论：根据图1‐15，说一说大恒星衰老和消亡的过程和太阳有什么不同”，虽然事实上也是一种“读图”，因教材编排中作为“讨论”栏目而没有统计。

图片在整套六册教材中的分布是不均匀的。图片最多的册是七年级上册；最多的章是七年级上册第二章，也是唯一图片总数超过百张的一章；最多的节是九年级上册第二章第3节“常见的材料”，共有30张图片；最少的有七年级下册第四章第4节“日历上的科学”、八年级上册第四章第4节“影响导体电阻大小的因素”，都只有1张图片。读图栏目设计最多的章是七年级下册第四章“不断运动的地球”，共13次；设计最多的节是九年级下册第四章第2节“能源的开发和利用”，共6次；没有读图栏目设计的章有七年级上册第一章“科学入门”、八年级上册第四章“电路探秘”。从图的内容分布来看，生物实物图片较多、地理模型图片较多，理化则实验图片较多；《全日制义务教育科学（7—9年级）课程标准（实验稿）》对各种统计图的“数据信息分析”要求，集中出现在九年级下册第四章第2节“能源的开发和利用”中；而八年级上册第四章“电路探秘”没有读图设计，这并不否定读图作为一种学习“要点”的价值，而恰恰是因为电路图恰恰是学生必读的“图”。从中我们也可以看出，教材中图片的选择不是硬性的指令，它是一种指导性的意见，留给使用教材的教师根据实际情况作出选择、调整的可能和再创造的机会。

二、传统课堂教学在设计上的缺陷

课堂教学中存在着三对基本矛盾，即教师与学生、教师与教材、学生与教材之间的矛盾。在传统的课堂教学设计中，教师只见教材不见人，以“教教材”为设计的出发点，教学目标已经由大纲决定，教师只是想办法让学生“完成”，也就很少考虑学生的学习能力与学习个性。学习情境由教师创设，很大程度上受制于教材，充其量只能说是教的情境。教学过程容易自觉或不自觉地由学生为中心演变为以教师和教材为中心。教师在课堂教学设计中所体现的几个要素之间的关系可以用图2‐2来表示。

从分析传统课堂教学设计要素出发，我们也就可以明白，传统教学只是教与学两方面的机械叠加。

在以达成“教学目标”为标志、以知识传授为中心的课堂中，教师是中心，学生围着老师转，教与学都老师说了算。可以说，学生的主体性没有机会体现。教学就是教师对学生单向的“培养”活动，一是以教为中心，学围绕教转；二是以教为基础，先教后学。所谓教学，就是教师将自己拥有的知识传授给学生。教学关系成为：我讲，你听；我问，你答；我写，你抄；我给，你收。在这样的课堂上，“双边活动”变成了“单边活动”，教代替了学，学生是被教会，而不是自己学会，更不用说会学了。

图2‐2　传统课堂教学设计的构成要素

教师的作用是让学生走进课本。教师是知识的占有者和传授者，对于求知的学生来说，教师就是知识宝库，是活的教科书，是有学问的人，没有教师对知识的传授，学生就无法学到知识。所以教师是课堂的主宰者。

学生只能跟着教师学，复制教师讲授的内容。先教后学，教了再学，教多少学多少，怎么教怎么学，不教不学。教支配、控制学，学无条件地服从于教，教学由共同体变成了单一体，学的独立性、独立品格丧失了，教也走向了其反面，最终成为遏制学的“力量”。教师越教，学生越不会学、越不爱学。学生学习的目标就是成功地从教材走向试卷，成功地走出试卷的学生就是优秀学生。

教材是学生走向成功的唯一台阶。“课程”被理解为规范性的教学内容，而这种规范性的教学内容是按学科编制的，故“课程”又被界定为学科或各门学科的总和。教材规定了学校“教什么”，教学的过程就是忠实而有效地传递教材的过程，而不应当对教材作出任何调整和变革。教师只是既定教材的阐述者和传递者，学生只是既定教材的接受者和吸收者。自然而然地，学科成了中心，成了目的，从实践层面讲，势必造成以学科为本位的“目中无人”的教学，教学中重认知轻情感，重教书轻育人。教学从根本上失去了对人的生命存在及其发展的整体关怀。

“师生之间的权利义务关系比较混乱，学生权利经常得不到应有的保护。许多教师没有把学生作为一个有独立个人权利的社会人来对待，经常有意无意地侵犯学生的个人权利，特别是侵犯学生人身方面的权利和自由以及学生文化教育方面的权利。忽视、侵犯学生的权利，必然会导致师生之间权利义务关系的紊乱。”⁽²⁷⁾

“问题的根源在于：第一，远离生活世界，偏重科学世界。第二，脱离现实生活，缺乏对儿童可能生活的合理构建。第三，乏味单调的理性生活成为主旋律，不能满足学生完满的精神生活的需要。第四，课堂生活的物理空间和精神空间狭小。中小学课堂教学把学生固定在‘科学’世界里，难以体现课堂教学全部的生活意义和生命价值。”⁽²⁸⁾

如果我们不从课堂教学设计的要素变化上考虑，不从教师最关心的课堂教学设计入手分析问题，这种教学改革最多只能在方法上、形式上做文章，而不可能有实质性的突破。那么，“新教材，老教法”的出现也是完全有可能的，教学过程中“重知识，轻能力；重讲解，轻探究；重目标，轻联系；重智商，轻情商”的现象也将持续。

三、走进新课堂

美国著名的教育心理学家加涅认为，教学设计必须基于个体如何学习知识。在新课程下，教学设计的另一重要依据是学生发展的需要。学生所学内容一定要能够促进学生自身的成长，无论是知识、能力还是道德上的，如果偏离了这一依据，教学设计，特别是教学目标的设计可能就会有所偏差。⁽²⁹⁾

在一纲多本背景下，“难、繁、偏、旧”的改变中最不容易把握的可能就是“难”了，不同的知识体系对“难”的存在合理性有不同的理解。作为无机物相互关系的经典八圈图是如此，核外电子排布规律也存在着类似的现象。在人教版《化学》教材中，对核外电子排布规律的内容保留了最外层电子排布的特点介绍，还有第一层、第二层、最外层电子排布的描述，⁽³⁰⁾比较方便地从知识逻辑上解决离子的成因问题。而在《科学》（课标浙江实验版）教材中，并没有类似的介绍，却设计了一个“初步认识元素周期表”⁽³¹⁾的探究，《全日制义务教育科学（7—9年级）课程标准（实验稿）》也没有“核外电子排布”的教学要求，只有“初步学会使用元素周期表，知道金属元素和非金属元素在元素周期表中的分布。”⁽³²⁾《义务教育初中科学课程标准》（2011年版）⁽³³⁾却恢复了相关的核外电子要求：“通过‘元素周期表’认识常见的化学元素、元素符号和分类。初步认识核外电子对化学反应的作用。知道元素的简单分类，了解金属元素和非金属元素在元素周期表中的分布特点。”这都对教师的因学定教提出了更高的要求。

在新课程中，学生与教师之间互相倾听和表达，尊重彼此的观点和阅历，共享知识、共享经验、共享智慧、共享人生的意义和价值。学生与教材之间是一种学生寻找意义的关系，是“我”与“你”的平等对话，是学生的视界与文本视界的融合。

“新课堂，学生不再是接受的‘容器’，而是可点燃的‘火把’；新课堂，学生评价的功能不是‘筛子’，而是‘泵’；新课堂，不再只是一门课程的‘独木’，而是学科知识之‘林’；新课堂，学生不再是‘配角’，而是活动的‘主体’；新课堂，不再是机械训练，而是注重获取新知识的能力；新课堂，不是教师在表演，而是学生在交流与合作；新课堂，不再过于注重知识的传递，而是注重学会学习；新课堂，不再过于重视书本，而是注重联系学生生活。”⁽³⁴⁾