科学课堂活动教学

第二节　科学课堂活动教学

我们想让课堂动起来，每一个活动设计时都会想想“这样设计学生是不是能参与”“学生如何参与”之类的问题。如同“如果你想钉一个钉子，所有东西看上去都像锤子”一样，我们把活动基元看成“锤子的备选组件”，把设计要素看成“选用锤子的方式”，基本主张则是“选择锤子的指南”，专注于课堂“动起来”“活起来”这颗“钉子”，那么我们所看到的东西就会呈现出以往没有看到的一面。阿基米德洗了很多次澡，然而只有那一次，当他想要解决皇冠真假问题的时候，才想到可以利用排水法来测量不规则物体的体积。我们希望在思考基本主张、设计要素、活动基元及其相互关系的过程中，能带来备课、上课、效益方面的新认识。

一、活动基元与设计要素之间

学习内容的变化要用备课（教学设计）的变化来适应。我们为什么要备课？一般的回答都是“因为要求”“因为规定”“因为不打无准备之仗”等。备课要想些什么？备课如何去符合自己的设计思路？为什么有教案与学案之分？我们的设想是：备课的核心问题找寻一种“理念”与“操作”之间的可行性，利用设计要素选用合适的活动基元，“制作出锤子”完成我们的备课。

（一）活动基元与设计要素的关系

活动基元与设计要素之间的相互关系与可能组合，为我们探索更有效的教学设计（备课）提供了可能。20余项活动基元，10项设计要素，它们之间的组合达20×10＝200种之多。比如学习情境，可以考虑“学习情境与发现”“学习情境与探究”“学习情境与讲授”等，在备课中，应该考虑探究时的学习情境与讲授时的学习情境的区别（见图5‐3）。

图5‐3　活动基元与设计要素相互关系立面产生的教学设计

对应于课堂教学的基本矛盾，也对应于课堂活动教学的设计要素，活动基元的有效性取决于“学习情境”，也就是说，由教师、学生、教材组成的学习情境起着主导作用，学习情境是活动结构优化的媒介与外显。阿瑟·S．雷伯是这样解释“情境”的：“在时间上存在于某一点的表现多重刺激模式、事件、对象、个人和情调的一个复杂整体。在这种意义上，该词的意义与‘事态’或‘境况’相接近。实质上，在所有带有此词的合成词中，都指这个意思。”⁽⁹⁾“问题—活动”是在一定的学习情境中存在着，活动是解决问题的一种手段，活动同时产生新的学习情境，而问题导向下的学习情境能引发活动。“作为平等者中的首席，教师的作用没有被抛弃；而是得以重新构建，从外在于学生情境转化为与情境共存”“教师是内在于情境的领导者，而不是外在的专制者。”⁽¹⁰⁾

又比如“学习内容与发现”“学习内容与探究”“学习内容与讲授”等，我们认为这种组合就是教学设计的可能路径，这是一个寻求内容系统知识序的过程，表现为教材活动结构序及教师对教材二次加工后的教师活动结构序（知识序），这个过程也就是备课的过程。教师的教学设计可以是个性化的、多样的，也应该是个性化、多样化的，既说明了备课可操作的基本要求，也说明了教学方法选择上的多样。这是一种“高举旗帜”，一种新课程下的教学设计。

（二）教学设计中的活动

从活动基元与设计要素之间的关系来看，存在活动与学生、活动与教师、活动与学习内容、活动与学习情境、活动与学习方式、活动与创新空间等联系，这说明，课堂活动教学中的“活动”是手段，绝对不是可有可无的。把“活动”作为一种手段，“活动”就是一种教学方式，“活动”就是内容，就是目标，就是主体，“活动”是教学本身，“活动”本身就是教育，在“活动”中实现育人目标，而不是可有可无的课堂教学点缀与辅助。

（三）教学设计基本格式

教学设计与备课，两者之间既有联系又有区别。教学设计活动需要建立在人们对教学活动理性研究的基础之上，一般来说，教学设计的工作对象是由学生、教师、学习内容、学习情境、学习目标、学习方式、学习评价、学习策略、学习资源、创新空间等设计要素所构成的教学系统，教学设计工作的主要内容就是要对这些要素之间的关系和相互作用的方式作出符合教学目标的设计和安排。而备课活动中教师对教学状态的描述，往往是凭借教师的直觉，凭借自己在以往教学过程中已有的分析与解决问题的实际经验，来选择和确定解决具体教学问题相应的方式或方法。这两种工作方式有着比较明显的差异。

在教师的备课工作中，同样也要求备课程标准、备考试纲要、备教材、备学生、备教学方法等。所以在工作对象方面，教学设计与备课所涉及的主要因素并不存在原则性差异。“作为一种应用技术，教学设计是连接基础理论与教学实践并具有可操作性的桥梁。”⁽¹¹⁾备课与教学设计可以统一于同一实践产物，比如教学反思，可以是针对教学设计中的任一要素，也可以把它分解为“学生的学习问题、教师的教学问题、教学点评”三部分，再结合设计要素讨论教学中存在的问题，这样就更有针对性，可以避免平时很难把握以及千篇一律的感觉。因此，科学课堂活动教学的备课栏目设计有5条23点：

设计思路分析：关于教材、目标设计、学习任务分析、起点分析、难点与要点、教具选择设计。

学习设计：作业分析及设计依据、教法设计、学法设计、板书设计、流程设计。

教学反思：学生的学习问题、教师的教学问题、教学点评。

学习资源：课件、开放性内容、时间、学习环境、例题习题。

教学参考：参考教案、文章摘要、扩展性资料、习题。

当然，还包括必不可少的课题名、设计理念等描述要求。

（四）活动设计贴近学生

学习内容的演变需要活动的设计贴近学生。在课堂教学中，老师将知识点讲得头头是道，娓娓动听，却忽略了学生的自主思维过程；烦琐的提问，替代了学生自主理解的过程；老师板书、多媒体手段的频繁运用，老师的实验替代了学生的自主实践过程。这些都是活动远离学生的表现。让活动设计贴近学生，教师要积极探索适合不同教学内容的教学课型，尽可能让学生参与准备工作，课堂上允许学生上讲台协助演示、展示，改验证性实验为探索性实验，补充课外活动和家庭小活动，开放实验室，设计学生科技活动课等。取材于生活，可使活动变得富有亲切感，拉近学与教的距离，增强学生学习科学的兴趣。如“研究杠杆平衡条件实验”，就可以就地取材，利用“回形针若干、细线、吸管”通过废物利用因陋就简等方法制作一些简易设计（见图5‐4），把细线系在吸管中点，以中点为中心，向两边每一厘米做上记号，细线环可在吸管上移动，用来钩住回形针（成功的要点是吸管上的刻度要尽量画得均匀一点）。在离中心距离不等的两边放上适量的回形针，找出回形针枚数及其离中心距离的规律。即用回形针代替钩码，吸管代替杠杆，探索杠杆平衡的条件。高灵敏度的操作需要学生投入细致、耐心的情感。

对比研究杠杆平衡条件教材实验（见图5‐5），这种以日常生活用品为活动材料的引导，能够增加学生的动手机会，提高学生的探究能力。但教材实验的价值也不能轻易否定，如杆的选择、钩码的选择、固定材料（铁架台）的选择与组合设计，可以用测力计测量、可以改变力的方向等优点，也不是简单的自制活动就能代替的。

图5‐4　研究杠杆平衡条件实验简易设计

图5‐5　研究杠杆平衡条件教材实验

同样，一个“制作水火箭”⁽¹²⁾实验，我们也可以这样让全班的同学都可以参加。实验过程包括：（1）取两只相同规格的矿泉水瓶，一只不装水，一只装部分水（水量的多少视学生的活动而定）。（2）把不装水或装有水的矿泉水瓶的瓶盖拧紧防止空气漏出，然后用手将瓶身螺旋用力拧紧（见图5‐6甲）。（3）向正前方用大拇指快速打开瓶盖，让瓶盖飞出去。（4）对比两个瓶盖飞出的距离（见图5‐6乙，上方圈内为装矿泉水瓶的瓶盖）。学生得出的结论：把瓶盖拧紧，就是将矿泉水瓶密封，防止空气漏出；然后用手将瓶身用力拧紧，是将瓶内的空气压缩，打开瓶盖后瓶内空气膨胀，将瓶盖冲出。没水的矿泉水瓶瓶盖比有水的矿泉水瓶瓶盖“飞”得远。因为没水的矿泉水瓶中的空气被压缩得多，而有水的矿泉水瓶中的空气被压缩得少。

无论是吸管、回形针的杠杆制作还是矿泉水瓶盖的飞翔探究活动，这些实验材料都是生活用品，活动设计有亲切感，有材料、有原理，从中也能够引导学生经常以日常生活用品为材料进行实验探究。

图5‐6　矿泉水瓶实验

二、基本主张与活动基元之间

如果把课堂比作“钉子”，教师行为核心地表现在使用“锤子”（上课）上。基本主张是“选锤子的指南”，活动基元是“锤子的备选组件”，我们认为，上课的核心问题在“操作”中体现有利于学生发展的“理念”，而且这种“理念”在课堂活动教学中是可行，选出来的“锤子”是能钉钉子的，教学操作是能决战课堂的。

（一）基本主张与活动基元的关系

“基本主张”与“活动基元”之间的相互关系与可能组合，为我们探索更有效的教学实施（上课）提供了可能。“基本主张”可分解为6项，“活动基元”则有20余项，这样的组合达6×20＝120种之多（见图5‐7）。

图5‐7　基本主张与活动基元相互关系立面产生的教学实施

比如“多维互动与发现”“多维互动与讨论”“多维互动与活动”“多维互动与讲授”等，在一定程度上走出了“互动就是讨论”的认识局限，所以，这是一个寻求教学系统的组织序的过程，表现为受认知序和知识序共同影响相互作用形成的课堂活动结构序（教学序），这是教师课堂教学实施（上课）中的寻求。我们认为这种组合就是教学实施的可能路径，也说明教师的教学实施是个性化的、多样的，也应该是个性化、多样化的，既说明了上课可操作的基本要求，也说明课堂教学行为变化上的多样性。这事实上是探讨一节课可能的活动结构问题，是课堂活动教学中“活动”如何有序、有效地排列并实施的问题，是活动组合的选择性问题、活动组合的有效性问题，也是“教学有法、教无定法”的问题。这应该是一种“科学发展”。

（二）教学实施中的活动

从基本主张与活动基元之间的关系来看，因学定教中的活动、生活重建中的活动、多维互动中的活动、活动建构中的活动、动态生成中的活动、时空拓展中的活动，“活动”使教学发生了本质的变化，“活动”代替了教学，“活动”即课堂教学，这样的课堂才可以称之为课堂活动教学的课堂，才可以称之为课堂活动教学的“活动”。“活动”充分关注学生，知识点、重难点在“活动”中落实，在“活动”中突破，思维融合到“活动”中，“发现”“探究”是当然的“活动”，“讲授”“板书”也用“活动”的眼光来设计和实施。“活动”本身就是教学实施中的“引发点、知识点、能力点、情感点、思维点、经验点”。

（三）教学行为引导学生

作业评价是常见的教学行为，也是教师行为演变的要点之一，让作业评价亲近学生，对作业评价功能要有新的认识：记录功能——记录要亲切；激励功能——激励要具体；导向功能——导向要明确；反思功能——反思要连续；诊断功能——诊断要适度；调节功能——反馈要及时。对于作业，学生可能不知道自己的问题出在哪里。在某次“守恒专题复习课”中，我们选择中等生群体的作业设计成“猜猜对话”的故事：

教师：写出光合作用过程的文字表达式或化学方程式。

学生：

教师：后面不加能量可以吗？

学生：不可以。

教师：（换一个角度）在你写的生成物中，哪一种物质贮存了能量？

学生：淀粉。

教师：那我们的文字表达式中，是否同时有两种能量形式？（引导学生对比。）

教师：从这个文字表达式中，能说明淀粉中一定含有碳元素吗？有什么理由？

学生：（学生讨论。质量守恒、元素守恒。）

教师：同时，也可以说明淀粉中一定有氢元素，对吧？

教师：（开放式问题）二氧化碳在分类上可以属于哪一类物质？

学生：化合物、纯净物、氧化物、非金属氧化物、干冰。（学生讨论，但讨论中涉及无机物。）

教师：可不可以说是无机物？

学生：可以。

教师：与此相对应，淀粉属于什么呢？

学生：……（有机物）

教师：从物质分类的角度来看，结合碳循环，光合作用最大的贡献就是把“无机碳变成有机碳”，你怎么理解？

学生：因为……

这是一个交流式评价的过程简录，因为问题记录来自学生，难度适中，这种交流评价的方式可以亲近学生，诊断过程保护了学生的学习信心，连续的讨论、反思提升了学生学习的积极性。为了使学生通过表达交流完善自己的认识，对表达交流的内容进行恰当的评价、讨论则显得不可缺少。这样可以避免仍将“知识与技能水平”作为评价学生学习水平的主要内容，避免忽视“方法与过程”“情感、态度与价值观”的评价，课堂教学中教师尊重学生的情感，尊重学生的兴趣，尊重学生的认知水平，尊重学生的学习需要，尊重学生的评价等。

三、设计要素与基本主张之间

学生行为的变化要用效益来体现，效益至于学习自信的意义在于找到学习路径。设计要素为我们提供了“选锤子的方式”，基本主张为我们提供了“选锤子的指南”，现在就看这“锤子”钉钉子的结果了。课堂活动教学的关键或直接任务，是要创造出学生的活动，是要给学生适宜的活动目标和活动对象，以及为达到目标所需要的活动方法和活动条件。因此，课堂活动教学的目标不是直接指向学生，而是指向学生的活动，并以实现学生的全面发展为最终目的。

（一）设计要素与基本主张的关系

设计要素与基本主张之间的相互关系与可能组合，为我们探索学生的学习路径提供了可能。10项设计要素与6条基本主张之间的组合达10×6种之多，我们认为这些组合就是学生学习之可能路径，也说明学生的学习是个性化的、多样化的（见图5‐8）。

图5‐8　设计要素与基本主张相互关系立面产生的学习路径

比如“学生与因学定教”“学生与生活重建”“学生与多维互动”“学生与活动建构”“学生与动态生成”“学生与时空拓展”，还有如“活动建构与学生”“活动建构与教师”“活动建构与学习内容”“活动建构与学习资源”“活动建构与创新空间”等，这是一个寻求学生发展系统认知序的过程，表现为课堂中学生活动结构序（认知序），这是学生形成学习路径（效益）中的寻求。“学习路径”可以是视觉的、听觉的、触觉的、动手做的，它是在一定观念引领下的一种学习路标，具有一定的目标指向性，对学习有自我引导作用，是可设计可优化的。源于教师的基本主张与体现教学基本矛盾的设计要素，为学习路径的产生提供了可能的方向，也使学习路径与活动基元的融合成为可能。

（二）学习路径中的活动

设计要素与基本主张之间的关系，比如“学习方式与因学定教”“学习方式与生活重建”“学习方式与多维互动”“学习方式与活动建构”“学习方式与动态生成”“学习方式与时空拓展”，为让学生“动”起来、“活”起来提供了方向，为学生如何“动”、如何“活”指明了路径。

并不是所有的“活动”都有教学价值，劳动了一辈子的善使锄头的农民也不可能在使用锄头过程中学会杠杆、重力、动能、势能、生物质能、能量的转化与守恒等理论，因为他的目标在劳动成果而不在锄头本身。在课堂活动教学中，从“学习路径”角度重新认识“活动”，“活动”应该是“活”与“实”的结合，是“动”与“静”的交互，“手”与“脑”的结合，良好的活动结构才能让“活动”本身成为一种“学习路径”，学生在活动中学习，在活动中教育，在活动中思考，在活动中智识，在活动中启慧，这是“活动”与“乱动”的分水岭。对于因折射而引起的“从水中看岸上的树，树变高了”与“从岸上看池塘底，水变浅了”的问题，画图可以解决理解问题，画图就成了一种学习路径。对学生，出于解题的要求，只记得一句“向上”，无论是“树高了”还是“水浅了”，真的都是“向上”，很少见到有例外的习题，这就是学生基于解题经验的新的学习路径。但是，这个“向上”只有学生自己在练习中才能体会，才能体验。这就是对学生而言有效的学习路径。“活动”是人人皆知，人人皆会，而又各有体会的。从学习路径的角度来看，课堂活动教学主要追求外部操作活动与内部思维活动的相对统一、有机结合、双向作用，以外部活动促内在主动发展，以实现完整的科学实践认识过程，蕴含课堂教学与活动教学的转化与结合。

“活动”作为一种学习路径，活动引发点、活动知识点、活动能力点、活动情感点、活动思维点、活动经验点等6点设计取向，是对科学课堂活动教学形式有效性的探索与实践。传统教学过分注重学生内部思维活动，忽视了学生感性的、操作的实践活动。科学课堂活动教学则把两者统一起来，内外活动及时转化；既让学生掌握知识、技能，又培养创新意识和实践能力；并且活动基元的形式多种多样，思维外显的机会更多，更易激发学生主动参与学习的积极性。

“学习路径”角度下的“活动”，既包括心理活动，也包括身体活动；既包括精神实践活动，也包括物质实践活动。但是鉴于传统课堂教学重视以师生口耳相传为主要形式的心理的、精神的活动，科学课堂活动教学更加重视身体的、物质的外部操作性实践活动。

学习路径是一种能力，主要包含着两个方面：学习方式与学习资源。最经典的学习路径莫过于“书山有路勤为径，学海无涯苦作舟”，其中“勤”与“苦”是学习方式中的典范，“山”与“海”是学习资源的象形。“活动”围绕着“应用”知识来“学习”知识，学生在“活动”中刻录和保留下来的知识与方法，是自身所渴求的进一步成长的学习资源。相应地，学生在“活动”中所进行的选择和交流，是学习行为与学习能力的表现，是助推学生进一步成长的学习方式。学习资源与学习方式相辅相成，成就了学生螺旋成长的状态。类似的学习路径还可以举出很多，如“熟能生巧”“学而不思则罔，思而不学则殆”“听不如看、看不如做”“儿童的智慧在他的手指尖上”等。“活动”作为一种学习路径，是教材设计的基本意图；是在选择与交流中体现自主；是学习方式与学习资源的有机结合；是“环境＋支持＋口味＋体验”的综合。为学而教，这就需要做教师的如何让更多的学生在集体学习中建立自己有效的学习路径，而不是在心里担心：为什么自己讲得那么清楚了学生还不会。心理学家早就说出了“破”的规律——同化或顺应。我们换一个角度思考同化与顺应，丰富学习资源和改进学习方式，也是一种学习路径。所有的学习有成者，都有自己适合的学习路径。

（三）学习过程走进学生

让学习过程走进学生，容易推进学生行为的演变，改变教师只注重“怎样教”而不太注意学生“怎样学”的现状。比如多维互动时，虽有一些让学生参与学习过程的举措，但由于课堂教学设计缺乏层次，没有从设计要素与基本主张之间的问题分析，不能很好地把握多维互动与学习目标、学习方式、学习资源等关系，结果造成部分学生取代了全体学生参与学习，甚至是少数学生取代了全体学生参与学习的局面。

努力与探索的方法是多种多样的，比如在复习过程中，我们采用问题单的形式，首先让学生书写问题，学生对某一知识块如“物质的鉴别与除杂”的问题会很多：

什么可以做干燥剂？

常见物质的颜色与区别？

小苏打是什么？消石灰是什么？波尔多液是什么？

怎样检验化学式的正误？

为什么CuSO₄是盐类不是酸？

水溶液是什么意思？

蒸发与结晶的区别？

什么是复分解反应与置换反应？

各种溶液为什么能大量共存？

用什么判断物质是否会发生反应？

CuO与H₂O会反应吗？H₂SO₄与NaCl反应生成什么？Na₂SO₃与HCl会反应吗？

离子检验（NH＋4）、鉴别、除杂一类的问题，如何用文字表述，有些试剂的颜色忘了，怎么办？

多物质、多次反应，所加试剂的顺序问题，判断可能、不可能问题，容易乱，希望找一个好方法？

框图推理题有什么技巧？

实验数据与计算（坐标）、函数图像与化学反应原理，怎么看出原理（这一句话说到了点子上）？

怎样连接实验装置，实验分析题为什么难？

厨房中常见物质的性质。

什么叫常见的物质？

以上这些问题，是学生小组内解决后再次提交的。通常在课堂结构上，先让学生相互解决部分问题，最后不能解决或遇到困难的问题、典型的问题，可作为新的学习资源。有些问题是教师平时很少去考虑的，如“什么叫常见的物质”，但却会深刻影响到学生的心情，因为学生感觉自己连“常见”的也不知道，是不是越复习水平越差？

教师以此作为课堂复习设计的依据，并对学生的问题进行分类：“是什么”类问题（不是不知道概念，而是概念好像不明白了）、“为什么”类问题（如何理解）、“怎么样”类问题（如何应用）、“怎么办”类问题（如何体验信心与方法）。

然后呈现问题给全班同学，交流学生解决问题的经验，学生的有些经验让身临其境的学生感同身受：

如“是什么”类问题的解决：复分解反应会有气体、沉淀或水生成；记住化学式，从化学式与化学式之间看反应关系。

如“为什么”类问题的解决：化繁为简，利用近似值估计；检验（NH＋4）离子时，加NaOH或Ca（OH）₂能产生一种有刺激性气味的气体，并能使石蕊试液变蓝的无色气体。

如“怎么样”类问题的解决：对解题应该考虑前因后果，比如拿得到纯净物的实验来说，最后加的化学试剂中会含有纯净物的一种元素；根据化学式判断，并综合物质的性质。

如“怎么办”类问题的解决：有些题目是要静下心来，花点时间才能做得出来的（解题绝对高手的经验）；总结经验，反复推敲，理清思路，思考全面，此方法不针对简单题；有问题时，可以自己先考虑大部分问题，然后在小组中讨论。

教师再进一步对问题解决问题化，针对问题实施课堂教学。

问题—问题解决—问题解决问题化—问题再解决，这是一种让学习过程走进学生的方法。从学生的问题及其解答过程中，我们可以看出学习过程开始走进学生。在真实的情境中学会获得直接经验，在学以致用中提高问题解决的能力。

在一定的情境下，源于学生的问题及其解决，对学生会有更多的启发。为了激励学生尊重问题，要对学生所提的问题作一些简单的评价，如学生提出“做题目很费时”，教师的评价是“恭喜你，开始有感觉了，一个没有感觉的人，是不会努力去费时的，只要同类题做个三五题，会有突然的领悟”，学生提出“不明白为什么有些人会写化学方程式、明白质量守恒，但就是不会做化学题”，教师的评价是“会写化学方程式的同学，都属于中上的同学，写化学方程式是一个很难的问题”。

四、科学课堂活动教学秩序

课堂活动教学秩序中存在着结构、层次与关系，设计要素、基本主张与活动基元的交叉关系产生了相应的学习路径、教学实施与教学设计，学习路径中寻求的认知序、教学实施中寻求的教学序与教学设计寻求的知识序形成三序合一的秩序。课堂是一个整体，学习内容、教师行为、学生行为的变化影响课堂结构的变化，有事实、有原理、有装置、有材料、有操作、有思考、有情感的活动，使得活动与课堂结构的关系如同锤子与钉子的关系。

（一）科学课堂活动教学的观点

所谓《科学》课堂活动教学，就是指在《科学》课堂教学过程中，以建构具有教育性、创造性、实践性的学生主体活动为主要形式，通过对具有活动性的科学问题的解决，以鼓励学生主动参与、主动探索、主动思考、主动实践为基本特征，以实现学生多方面能力综合发展为核心，以促进学生的科学素养得到比较全面发展为目的的一种新型的教学观和教学形式。⁽¹³⁾

科学课堂活动教学的教学特点有五个要点、三个层面。五个要点是“学生主体”“学生活动”“活动性科学问题的解决”“学生主动”“科学素养发展”，三个层面是“新型”“教学观”“教学形式”。

1.学生主体

学生作为知识的学习、学习的学习的主体，视“活动”为一种学习路径。学生主体并不是不要教师这一主体，而是一个过程中的主体，是以学生发展为中心塑造和建构学习主体的过程。

2.学生活动

按一定的主线（如知识主线、方法主线、思维主线等）因学定教进行知识问题化（学会向知识提问）、问题活动化（把问题转化为活动），创设“具有教育性、创造性、实践性”的情境，选择合适的活动基元，在情境中体现问题链、活动链，是动手与动脑相统一注重活动性体验的过程。

3.活动性科学问题的解决

对科学材料进行具体操作和形象探究，在有序、可控、可测的“具有活动性”的问题解决中实现活动建构，结合动态生成进一步把活动问题化（在活动中发现问题）、问题解决问题化（学会向问题解决提问），是以活动为基础的感性认识与理性认识相统一的过程。

4.学生主动

根据主线要求，结合教学策略，从问题入手，尊重学生的思考、选择学生认同的活动、形成融通问题与活动的学习情境、以结构化的问题与活动呈现教学思路，并在课堂教学过程中成为有效的多维互动的活动结构，是引导学生主动“参与、探索、思考、实践”的过程。

5.科学素养发展

学生的能力是多方面的，学生的学习路径（效益）是多样的，学生的发展是多元的，以思维为中心、以知识为根本的生活重建、时空拓展都是一种发展，是“实现学生能力多方面发展”、全面提高每一个学生科学素养的过程。

6.教学观

作为一种教学观，以“能活动、能发展”为基本教学思想，“基本主张”与“设计要素”都属于教师教学观念的一种映像，在指导课堂教学行为中通常作为一个背景整体隐现。基本的教学观念影响教师的课堂教学设计，进而影响教师行为、学生行为，是理念影响行为的过程。

7.教学形式

作为一种教学形式，设计问题连续体、活动连续体，以“问题—活动”为基本模式，选择合适的活动基元，三序合一，构建符合学生自身学习特点的学习路径，是以学生的现实生活为依托的教育过程。

8.新型

“新”不是凭空臆造出来的，也不仅仅是应时而生的，而是在反思实践的成功与不足的经验和汲取国外课程改革经验的基础上凸显出来的，是一种继承中的创新，它符合否定之否定的辩证发展规律。继承与创新是落实“科学”课堂的必经之路，也是教师实践性学习的过程。

（二）理念与实践在某一截面上的统一

沿着“理念—目标—规划—策略—操作—评价”这一条线思考我们的课堂教学研究，也是一个“高举旗帜、科学发展、创业创新”的过程，从规划的角度看，科学教学实现也可以从“基本主张、设计要素、活动基元”三个方面去思考，当我们把三者在整体与两两之间存在着的相互关系，及由此产生的“学习路径”“教学设计”“教学实施”整合在一起的时候，这种关系带给我们的冲突是既“新”又“旧”（见图5‐9）。

图5‐9　科学课堂活动教学理念与实践的统一

“旧”是必然的，因为我们的研究还是老的班级授课制下的教学研究。我们研究的主线还是课堂教学的设计与实施问题，只是在课堂活动教学观下的设计与实施。

“新”也是有启示的，科学课堂活动教学开始接近学生学习的本质，开始关注学生的学习路径，应用学习论、活动学习的思想。

三序合一是指持续关注一个问题的三面：课堂活动教学观下的“教学设计（备课）”“教学实施（上课）”“学习路径（效益）”，并努力在理论与实践中实现三者的统一。

教学设计（备课）是在分析“设计要素”与“活动基元”及其相互关系的基础上产生并实施的，形成相对应的备课格式及探索要求，与基本主张遥相呼应。

教学实施（上课）是在分析“活动基元”与“基本主张”及其相互关系的基础上产生并实施的，以分析课堂“活动结构”形成教学特色（或模式）为指向，与设计要素遥相呼应。

学习路径（效益）是在分析“基本主张”与“设计要素”及其相互关系的基础上产生并实施的，以利用相关表格从教学有效性角度探索“活动引发”“活动优化”为导向，与活动基元遥相呼应。

为什么有人认为理念是虚的？为什么与此同时有人认为理念是实实在在有用的？差异可能就在于我们的教学设计与实施有没有基于一种学生学习路径的思考。如果我们认为自己懂得理论而不懂得实践，其实我们并非真正懂得理论；如果我们认为自己懂得实践而不懂得理论，其实我们并非真正懂得实践。这应该也是一种“创业创新”。

课程改革的实施必然寻找通过“遗忘”穿透教学麻木感的可能方式：“第一，抵制对教学的各种可能的简化理解，而是确立尊重教学复杂性的心态。第二，利用‘他者’的眼光，包括‘自我的遗忘’和‘文化的遗忘’。第三，尽可能地认清并悬置各种指导日常教学的假定观念。”⁽¹⁴⁾或者说我们的图解太复杂了，但是，复杂的相互关系与简约化处理并存，也是我们贯穿理念与实践之间的一条通道，至少让我们在课程改革的实践中不麻木。我们思考课堂活动教学的基本主张、设计要素、活动基元及其备课、上课、效益的融合等，都有一个基本的前提：教师还是这样的教师，教材还是这样的教材。因为教师与学习内容，至少在学生学习的某一阶段，是很难重建的。

（三）三序合一

活动结构的优化就是要找到教师设计的学习路径与学生认同的学习路径之间的一致性。选择合适的活动，寻找到学生认可的学习路径与教师设计的学习路径之间的契合点，是科学课堂活动教学中活动结构优化的主要目标，优化不仅是教师选择自己擅长的活动，选择学生认同的活动有时比选择教师擅长的活动更利于优化教学。

“寻序”可以从三个方面去实现：第一，寻求内容系统的知识序；第二，寻求发展系统的认知序；第三，寻求教学系统的组织序。⁽¹⁵⁾寻求内容系统的知识序，表现为教材活动结构序及教师对教材二次加工后的教师活动结构序（知识序），这是教师课前教学设计（备课）中的寻求；寻求发展系统的认知序，表现为课堂中学生活动结构序（认知序），这是学生形成学习路径（效益）中的寻求；寻求教学系统的组织序，表现为受认知序和知识序共同影响相互作用形成的课堂活动结构序（教学序），这是教师课中教学实施（上课）中的寻求。也就是说，真实的课堂教学受“三序”的影响，三种活动结构的“三序合一”是研究的追求（见图5‐10）。

图5‐10　科学课堂活动教学的三序合一

科学课堂活动教学的备课与上课应该有一定的特征，让活动基元成为学生的学习路径，这是备课与上课的追求——学生在活动中走向成功。学生的活动不是为了课堂，而是为了自己的知识建构，备课、上课、学习成为一个整体。

“教学设计依从于已知向新知转化、感性向理性转化、经验向认知转化、学会向会学转化、教学向学习转化的逻辑顺序，使教学设计能有效统整教学中的四大逻辑系统，即知识逻辑、认知逻辑、教学逻辑与学习逻辑。这种有效逻辑统整过程本质上就是教学系统的有序化与平衡化过程。”⁽¹⁶⁾这也说明，基于“三序”的教学设计，追求“合一”的结果，这种“合一”就是建立基于行为的“问题—活动”的学生“学习序”，是教学系统的有序与平衡。