活动基元的有效性

第五节　活动基元的有效性

经验是学生在从事有明确科学目标的活动过程中产生和形成的，那么很显然，使学生获得活动经验的前提和核心是要提供好的活动。经验在经历中获得，然而，经历了不等于获得了，经历不等于亲历，有了这样的认识，我们有必要进一步深究：什么样的活动才是好的活动？好的活动能产生怎样的活动经验呢？如何让我们的活动向“好的”方向发展？对这些问题的回答既需要时间，更需要实践。

科学课堂活动教学“以实现学生多方面能力综合发展为核心”，将书本中的知识尽可能地还原到真实的情境中，创设与学习内容相融合的活动，让学生在身临其境中学会知识，获得能力，学会在体验中认识世界，丰富人生的经历。这里的“多方面能力综合发展”，是以知识为根本，“注重引导学生形成对自然和科学的整体认识”⁽¹⁹⁾，“明确活动对概念进展所起的作用还是很有必要的，可避免惯性地陷入年复一年进行一些活动，或者总认为只要是活动，总是‘有用的’”，“不存在没有内容的活动，但是有的活动即使是使用了某些科学研究的技能，却并没有包含科学的内容”，⁽²⁰⁾这类活动在其他学科的教学中也能完成，并不仅仅是科学课程所强调的。

一、情境不只为引入新课创设

42个“指南针为什么能指方向”的课例中，主要有9种引课方式，涉及录像、多媒体、述说、实验、游戏等多种活动基元，这些活动基元的有效性是有差异的。

（一）课例中的常用引课方式

方式一：生活式。

播放录像。

教师：为什么船舶、飞机、登山员在前进时不会迷失方向？

学生：因为有指南针。

反思：现代的船舶、飞机、登山员真的主要依靠指南针吗？现实的事实可能不是如此。

方式二：媒体式。

播放鸟飞翔录像。

教师：它们为什么不迷失方向？

学生：（没有作答）

反思：这是一个学生无所适从的引课。为什么？

方式三：问题式。

教师：同学们，指南针能指示方向，今天我们学习“指南针为什么能指方向”，请大家利用桌上的指南针，确定自己面对的方向。

反思：直接，也有效。

方式四：活动式。

①沸水中巧取硬币。②深情并茂地讲述各种神奇的磁现象。③引出课题：指南针为何指方向。学生欣赏、聆听、自由回答。

反思：教师预设的目的是：一是悬念引入，激起学生的求知欲，创设轻松的氛围。二是让学生从身边的具体事例中感受神奇的磁现象，勾起强烈的求知欲。三是使学生感受民族自豪感。用磁性取硬币能联想到指南针？不容易。

方式五：故事式。

同学们，也许大家都听说过阿里巴巴寻宝的故事，探寻宝藏对每个同学都充满着诱惑，今天老师也将带领同学们去寻一个宝藏，它被藏在一个古老的城堡中心。这就是我们今天的目的地，它的里面被分隔成四个房间，每个房间里都有很多意想不到的问题和困难等待着我们，下面就让我们一起来迎接挑战吧！

学生分组实验：钓鱼竿（内藏磁铁）、鱼（内藏铁块、铜块、塑料、木头等材料）。

教师设想：营造问题情境，引导学生建立假设。实验验证。

来到城堡面前，城堡之门紧闭，门口挂着一块牌子，上面写着：只有能从湖中钓到鱼的小组才能顺利进入城堡。现在，钓竿就在每组同学的手中，让我们开始钓鱼吧！比一比，哪个小组钓的鱼最多，并把你的成果展示给大家。

在你们钓鱼的过程中有没有什么发现？

你知道为什么吗？拆开来看看！

为什么还有一些鱼却钓不起来？拆开来看看里面是什么？

总结：我们把物体能够吸引铁的性质叫作磁性。具有磁性的物体叫作磁体。其实，磁体除了能够吸引铁之外，还能吸引钴和镍，一元硬币里就有镍的成分。所以我们把物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫作磁性。

反思：这是磁现象的引课，还看不到指南针。学生兴趣很不错。

方式六：诱导式。

本周的文化节，作为我校的学生，你将如何告诉这些客人各个会议室的位置、你的教室的方位？你知道我们教室的朝向吗？

学生回答不正确或正确，都可以引出下面的课题：指南针。

反思：从学生的生活引入，顺便解释今天课堂里“来了好多教师”的原因，自然、贴切。

方式七：检查式。

远行、迷路，怎么办？

反思：学生真的回答“用指南针”。虽然还有很多其他方法可以解决迷路问题。

方式八：史料式。

用郑和下西洋视频与故事引课。

反思：2005年是“和平使者”郑和下西洋600周年。2005年这样引课，无论如何，都很有意思。

方式九：实验式。

在一只船模中间放一个条形磁铁（用纸包住，船头放条形磁铁南极），把船放在学生中间的一个大塑料盆里，看船静止时船头的方向。

教师：在开始今天上课内容之前，我们先来个小活动，听说你们班平时上课很活跃，我想验证下是不是真的，好不好？

教师：第一个问题是，你们能不能告诉我，我们所在的位置哪边是东边、哪边是南边、哪里是西边、哪里是北边？

教师：我们的房子大多数都是坐南朝北的。

教师：很多同学可能会感到奇怪，教室中间为什么要放一大盆水，这和我问的第二个问题有关。（展示一只预先准备好的模型船）

教师：谁能告诉我，我随意把船放在水中，静止后船头朝那边？

教师：那好，我们来做一下。（和学生一起观察）

教师：这个是不是巧合呢？可能这位同学运气太好了，如果再做一次你还猜中了，我建议你今天让你父母带你去买彩票，可能还真会中个500万。

教师：（再做一次）

教师：结果和第一次一样。这个是不是巧合呢？

教师：如果不是巧合，那是什么原因呢？

教师：那你想不想知道船里到底有什么问题？（让学生来打开模型船。并引导学生作好标记，船头那里标上“头”和“南”）

教师：（举起条形物）这是什么东西？

教师：那你告诉我？你有办法证明它是磁铁吗？

教师：好你现在证明给我看看。我现在提供一个铁块给你，再提供铜块铝块各一个，你演示给我们看。

反思：这个船总指着南方。实验效果很真实，组织难度较大。

（二）引课为了什么

引课是为了创设情境，激活学生自动参与。创设情境最精髓的地方在于：创设一种真实的具有挑战性的课堂情绪，以及开放性的学习环境和问题环境，从而诱发学生学习的积极性，并且支撑学生学习的整个过程。在实际操作过程中，有些课例“把这个环节给弄偏差了”，教师为了导入新课，费了很大的劲，创设了一个很好的情境，但是没有将这种情绪创设传承在教学的全过程。教学应该通过设计一项任务或者一个问题来支撑学生积极学习的全过程，而不应该仅仅是为导入新课。

创设情境要激活学生参与的主动性。一是情境创设要有新意，要具有挑战性；情境要有趣味，要紧靠教学主题，形式要新颖活泼；二是可以与课堂教学中的整体培养目标相呼应；三是通过本堂教学课为解决后面某一个难点作好铺垫。

有教师对“方式九”的引课是这样体验的：

教材中对于南北指向只有一句：“用小针尖支撑的小磁针静止后的位置总是指向南北方向的，小磁针指北面的一端叫北极或N极，指南面的一端叫南极或S极。”在通常的课堂上，学生似乎很容易掌握，可一旦本章全部结束时，学生立刻会脑袋模糊，甚至一片空白，到底是指南的为南极还是北极？所以这个知识点在新授课时并未真正落实掌握，而A老师则改变单一教法，巧设悬念，环环紧扣，通过趣味实验来激发与拓广学生的思维。

一开始，A老师就与学生讨论所在教室的方位朝向。看似闲聊，但这样既可以拉近师生关系，营造轻松、和谐的氛围，又可以为下文埋下一个伏笔。明确了方向之后，接着A教师开始描述教室里已设的场景：在教室中间有一大盆的清水，教师想在水中放一航模，然后让学生猜想：静止在水中的航模的船头将会朝向哪一方？学生立刻会凭借自己的生活经验说出可能的猜想：“朝南”“朝北”“朝东南”……学生开始兴奋，此时，A教师反问学生：“猜想很多，但能检验事实的唯一标准只有一个，那就是——”A教师特意延长话语，然后学生说出“实验”。顺应学生的意愿，A教师将一个已经准备好的航模放入水盆中，学生们则静静地观察着，压紧呼吸，唯恐喘气会影响了实验结论，期盼着自己的猜想是正确的。“朝南、朝南！”一个学生兴奋地喊着，“一次实验不能说明什么，可能存在偶然性。”另有学生不服输，反驳道。“嗯，实验确实会存在偶然性，所以我们应该多次实验，才可下结论。”A老师强调实验的规范性，于是又重新做了一次、两次、三次，可结果都是一样的。“老师，我觉得多次实验时用的航模是同一艘也会存在实验的偶然性，换一艘再试一下才更有说服力。”一学生建议道，老师表扬了该生的学习习惯与探索精神，也换了航模，实验后，竟然发现结果并不像第一艘那样，学生间的分歧再一次被激发，那到底是什么原因呢？经过大家激烈的讨论分析，认为问题可能出在航模上，于是大家将矛头指向了航模。最后比较发现：原来第一艘航模中放有条形磁铁，而船头的一端是磁铁的南极，所以航模船头始终指向南的根本原因是磁铁南极的指向，而没有放磁铁的航模就不会出现这样的现象了。

通过这个有趣的实验现象，学生既掌握了知识，同时又在实验中体验了探究活动中思维方式，激发了学习的热情，这样的教学活动，对学生思维活动还会具有向课外发展的延伸性和时间发展的持续性。

二、提问不只为教学展开服务

课例中有较多的老师自觉或不自觉地把教学过程的前三部分设计为：第一部分，情境激趣，质疑引入；第二部分，实验探究，得出结论；第三部分，知识运用，拓展知识……

情境创设以后，紧接着解决第二部分：提出问题，引发学生自动探究。常用的活动基元是问答、讨论。

教师提问的一个重要作用是“给学生学会提问题作示范”，“不要提一些以成人思维为基点的问题，应多想一想学生是怎样想的，学生是怎样理解的”。告诉他们怎样发现问题，最终让学生学会发现、提出、整合、确定问题。

让学生自己提出问题不应只是一个形式，后面的环节一定要跟上。课例中，老师面对学生宽泛的如“交通中的磁、医疗中的磁”等问题，以“你提出的这个问题我们以后讲”“你提出来的那个问题，我们今天不能研究”“你提出的这个问题，我们可以课下进行研究”等理答形式，把问题的确定圈定在老师原来教案所设的框里面。这不是为学生服务，而是为教学展示服务。

三、合作不排斥独立思考学习

课例中以合作学习为重点的如“问题—表象—讨论—整合—小结”流程：

磁性概念建立用“实验：用磁铁吸引小方盒内的物品，记录可以吸引的物质名称”。

磁极概念建立先用“观察磁铁能否吸引回形针，努力让回形针均匀悬挂在磁铁下方，观察磁铁哪个部位最能吸引。”再“要求先把回形针均匀地散在桌面，再把磁铁放到其上，然后提起磁铁。”“你还能设计别的实验来证明磁极的磁性最强吗？”

磁体的指向性概念用“观察小磁针静止时的指向”。

磁化概念的建立，从制作磁体入手。实验：把钢条做成磁体。

磁体间会发生相互作用，从发现入手探究。

通过分块的“问题—表象—讨论”，最后“整合”为对磁整体的初步认识，用到实验、观察、探究、制作、发现、探究等活动基元。亲历是正确的，但是亲历什么和怎样亲历，这是值得考虑的。不是所有的过程，教学中都要学生亲历一遍。亲历的目的是让学生知道怎样学习、怎样得到这个知识，这个过程中你又发现了什么、又有什么新的知识生成。学生互动不存在万能模式，而合作学习不排斥学生独立思考，不排斥学生的质疑和尊重学生的个性发展。

既然很多事情通过课堂教学并不能实现“亲历”，就要指导他们如何在课下学习，开拓其他的学习、亲历资源。

四、结论不只是经典一种形式

指导学生得到结论的关键在于，善于启发学生思维，不要非把结论都弄成经典式，不管在什么课堂中，培养学生的思维能力都是十分重要的。

培养学生的思维能力不是让学生变成老师的思维，而是要高于老师或更形象化。只要给学生一个框儿、一个主题，让他们在这个框儿和主题的引导下，用自己的思维和想象力去创作、创新，这时候学生就把老师教的东西用活了。正如齐白石对他的徒弟所说的一样：学我者生，似我者死。

在得出结论的时候，要允许学生用自己的思维、自己的语言表述自己想说的东西。当然，在规范描述“磁体间会发生相互作用”时，应该用“同名磁极互相排斥、异名磁极互相吸引”，而不是“同性相斥异性相吸”，但大多数学生一开始的确是用“同性相斥异性相吸”作为理解支架的。

五、评价不只为证明成果等级

在制作磁体的活动中，学生可能用磁化方式一：用磁体的同极沿同一方向摩擦，离开处出现异名磁极；也可能用磁化方式二：磁体接触铁棒磁化。

检验磁体制作成功的标志不是“能吸引质量多大的物体”，而是“是否存在磁性”。展示学生的研究成果，进行评价，不仅仅是一个等级证明。让学生体验成功是重要的，课堂教学就是为了引导学生成功。在课例中，我们也可以感觉到，“让学生体验失败也很有必要”。并不是所有活动都是成功的，不要不成功也非要找几条来说成功了，这不是科学的方法，与事实不符。另外值得注意的一点是，在学生进行成果展示的时候，课例中的大多数老师并未有意识地培养学生学会反思的能力，而学会反思对他们最终走向成功意义重大。

六、有效不只是即时

活动的有效并不一定表现在即时，也可以是延时的，比如地磁南极、北极、磁偏角等，都是需要反复记忆理解的。

有效教学是一种提倡效果、效用、效率三者并重的教学观，有效果、有效用、有效率是有效教学的三个维度。有效果指的是学有所得、所获；有效用指的是学的东西是有价值的、有用的；有效率指学的过程和方法是科学的、简洁的、省时的。有效教学的有效果、有效用、有效率，就像长方体的长、宽、高一样，三者缺一不可，缺少任何一个维度都不能构成完整意义的有效教学。⁽²¹⁾有效教学是指师生以课程标准为导向，遵循教学活动特别是学生活动的规律，以尽可能少的时间、精力和物力的投入，取得尽可能多的教学效果，产生尽可能好的教学效益，从而实现特定的教学目标，满足社会和个人的教育价值需求而组织实施的活动。教学有效果是有效的第一个层次，是我们种的树会不会“结果”的问题。效果指由某种力量、做法或因素产生的结果（多指好的）。教学效果是指由于教学出现的情况，是教学活动左右下的成果，包括受教学的影响所能显示出来的一切成果，是指教学预期目标的实现程度。教学有效益是有效的第二个层次，是我们的树结的果“味道怎么样”的问题。有效益即有效用。在经济学中，把商品作为能够满足人的主观愿望的东西，叫效用。有效果强调的是学到了东西（有结果），有效益强调的是学到的东西能够为学生所用（有益处），教学效益指教学促进学生发展的程度。教学有效率是有效的第三个层次，是我们的果实的味道“什么时候尝到”的问题。效率是指单位时间里完成的工作量。教学效率指单位教学投入内所获得的教学产出，通常指单位时间内学生能体验到的学习结果（数量和质量）。以最快捷的方法制作出磁体的学生，当然是效率高的表现。而在“如何保护你的钢条的磁性”及“将你的钢条磁体折成两段，检验每段是否一种磁极”等问题上，表现得不一定是有效的。

七、活动不只是探究一种形式

活动包括活动本身，也包括讲授、实验、探究、发现等，活动又与讲授、实验、探究、发现等并列成为活动基元之一。

科学课堂活动教学在实施过程中，按学习要求对症下药，选择一种或几种活动基元，它的有机组合实现课堂教学活动，形成教学定式。所以，课堂活动教学中的“活动”与课堂教学活动中的“活动”是有一定区别与联系的。

活动的主体是以学生为中心的教师与学生，也包括教师与学生的共同体。活动本身于学生是一种学习路径，它的价值首先在于积累基本经验，获得知识、思维及思维的经验，最终价值在于学生的发现、发明与发展。并非所有的活动都是有效的，所以，活动又与教师设计的学习路径遥相呼应。

活动是对科学材料的具体操作和形象探究。活动需要学习资源与学习方式的支持，也影响着学习资源、改善着学习方式。“活动”的效果如何与学习者的“环境＋支持＋口味＋体验”有关，通常从问题的有效性、过程的有效性、点评的有效性分析。

【注释】

(1)朱清时：《义务教育课程标准实验教科书·科学·九年级上》（第2版），浙江教育出版社2006年版。

(2)袁运开：《义务教育课程标准实验教科书·科学·九年级》（上），华东师范大学出版社2003年版。

(3)袁运开：《义务教育课程标准实验教科书·科学·九年级》（上），华东师范大学出版社2003年版，第8页。

(4)［英］爱德华·德·波诺：《比知识还多》，汪凯、李迪译，企业管理出版社2004年版，第2页。

(5)朱清时：《义务教育教科书·科学·七年级上册》，浙江教育出版社2012年版。

(6)朱清时：《义务教育课程标准实验教科书·科学·九年级上》（第2版），浙江教育出版社2006年版。

(7)朱清时：《义务教育课程标准实验教科书·科学·八年级下》（第2版），浙江教育出版社2005年版，第107—107页。

(8)中华人民共和国教育部：《全日制义务教育科学（7—9年级）课程标准（实验稿）》，北京师范大学出版社2001年版，第28页。

(9)中华人民共和国教育部：《全日制义务教育科学（7—9年级）课程标准（实验稿）》，北京师范大学出版社2001年版，第27—28页。

(10)中华人民共和国教育部：《义务教育初中科学课程标准》（2011年版），北京师范大学出版社2012年版，第33页。

(11)中华人民共和国教育部：《全日制义务教育科学（7—9年级）课程标准（实验稿）》，北京师范大学出版社2001年版，第28页。

(12)中华人民共和国教育部：《义务教育初中科学课程标准》（2011年版），北京师范大学出版社2012年版，第33页。

(13)［美］阿瑟·S．雷伯：《心理学词典》（第1版），李伯黍译，上海译文出版社1996年版，第10页。

(14)谢利民：《教学设计应用指导》（第1版），华东师范大学出版社2007年版，第137页。

(15)陈彦芬：《加拿大萨斯克彻温省初中科学教科书介评》，《衡水学院学报》2011年第4期，第93页。

(16)钟启泉：《教学活动理论的考察》，《教育研究》2005年第5期，第37—38页。

(17)朱清时：《义务教育课程标准实验教科书·科学·八年级下》（第2版），浙江教育出版社2005年版，第106页。

(18)［美］爱因斯坦：《爱因斯坦文集》（第1卷），许良英、范岱年译，商务印书馆1976年版，第313页。

(19)中华人民共和国教育部：《义务教育初中科学课程标准》（2011年版），北京师范大学出版社2012年版，第53页。

(20)［英］哈伦编著：《科学教育的原则和大概念》，韦钰译，科学普及出版社2011年版，第48—49页。

(21)余文森：《有效教学三大内涵及其意义》，《中国教育学刊》2012年第5期，第42页。