巧设情境角色体验 落实科学精神素养----基于科学精神的课堂连续任务情境的教学设计与实践

巧设情境角色体验 落实科学精神素养 ----基于科学精神的课堂连续任务情境的教学设计与实践

李雪玲

浙江省杭州市大关中学 浙江省杭州市 310011 【内容摘要】随着中国学生发展核心素养的发布，学科核心素养的落实成为了当前的重要任务，其中包括理性思维、勇于探究和批判质疑三方面内容的科学精神素养在初中科学教学中的落实情况不容乐观；还经常发现在课堂教学中，学生主体意识难调动；在真实应用中，知识能力难迁移等问题。本文主要从巧设案情情景，扮演小侦探；创设游戏情境，化身闯关高手；重现科学史情境，走进科学家三个教学设计策略进行基于科学精神的连续任务情境的课堂教学设计，通过实践发现：在任务情境中的角色体验让学习活动真正变成学生自己本身的一种问题解决过程，使学生在 45分钟里既情绪激昂又头脑冷静，不仅学习隐含问题背后的科学知识，形成解决问题的技能，而且提升了理性思维、勇于探究和批判质疑的科学精神素养。

【关键词】连续任务情境 角色体验 科学精神

初中科学主要通过科学与技术、科学与社会、技术与社会之间的互动关系，进而逐步认识科学的本质，树立正确的科学观念，培育科学精神，落实科学学科素养。基于科学精神连续任务情境的创设是根据教学内容教师有目的地创设贯穿45分钟课堂的连续任务，以促使学生去理性思考、不断探究和批判质疑。在任务中的角色体验让学习活动真正变成学生自己本身的一种问题解决过程，用自己的头脑去发现解决问题的办法，使学生在45分钟里既情绪激昂又头脑冷静，在循序渐进、层层推进的任务情境中学习隐含问题背后的科学知识，形成解决问题的技能，提升科学精神素养。

一、研究背景

（一）现实依据

1.在科学教学中，科学精神难达成。随着中国学生发展核心素养的发布，学科应达成的核心素养的落实成为了当前的重要任务，其中包括理性思维、勇于探究和批判质疑三方面内容的科学精神素养在初中科学教学中的落实情况不容乐观。一方面，部分教师在教学中往往重视知识能力却忽视了科学精神素养的培养；另一方面，科学精神素养的达成路径研究比较少，要在课堂教学中落实科学精神有一定的难度。

2.在课堂教学中，主体意识难调动。在实际教学中也经常发现教师在讲台上讲得滔滔不绝，学生听得昏昏欲睡，个别的精彩环节往往只能让学生短时间集中注意力，小组合作讨论也总是有同学融不进讨论的氛围。

3.在真实应用中，知识能力难迁移。经常发现：许多学生知识点掌握得比较好，但面对新的问题情境时却无从下手，也常发现题目稍作改变就出错。究其原因是脱离实际机械模仿获得的新知识，并没有真正进入认知结构中，在新的情境中得不到激活迁移。

二、基于科学精神的连续任务情境的课堂教学设计与实践

（一）巧设案情情景，扮演小侦探，落实理性思维方法

理性思维重点是：崇尚真知，能理解和掌握基本的科学原理和方法；尊重事实和证据，有实证意识和严谨的求知态度；逻辑清晰，能运用科学的思维方式认识事物、解决问题、指导行为等。在案情情景中化身小侦探的角色体验，能够让学生主动融入课堂，提升学生的主体意识，在案情剖析与发现中，使学有所用、理性思维内化成为现实。

教学设计案例：七年级上册第一章第三节 科学观察

这节课从现场再现引出了科学观察这一主题，同时也进入了侦破案情的情境。在这个过程中学生运用各种感觉器官去感知事物，还借助仪器和工具进行观察。切身体验用心的观察与研究，领悟除了要借助仪器拓展观察能力外还要进行科学的实验，同时要对实验现象、数据等进行科学的记录和分析。学生在观察与实验中将案情一层一层地揭开，更重要的是在线索疑问中锻炼了理性思维能力。学生将理论与实践相结合进行科学观察，在角色体验中学生是当事人，老师只需引导学生自己去发现、研究和解决问题即可，学生真正站在课堂的中心，每个学生都能成为问题和规律的发现者、研究者和探索者，课堂充满源源不绝的活力，同时唤起了学生追求真理的精神和创造力，促进学生科学理性思维的发展。

（二）创设游戏情境，化身闯关高手，养成勇于探究科学态度

勇于探究主要指具有好奇心和想象力；能不畏困难，有坚持不懈的探索精神；能大胆尝试，积极寻求有效的问题解决方法等。教育家夸美纽斯曾说：“应该用一切可能的方式把学生们的求知欲和求学欲望激出来”。创设一个闯关的游戏连续任务情境，提供一定的刺激模式，拨动学生的心弦，点燃其好奇心，激起学生认识、分析、解决问题的欲望，把实验获得的感性认识归纳、综合为理性知识，完成认识过程中的飞跃。

教学设计案例：八年级上第一章第一节《指南针为什么能指南》（第一课时）

（一）引入：很多同学都有过玩游戏的经历，在游戏里我们经常去寻找各种各样的宝藏、武器装备，这节课我们也将去寻找一种宝藏，但是要想顺利找到宝藏，必须经历五道难关，大家有没有信心过关？现在我们一起去闯关，看看最后的宝藏到底是什么？

（

第一关：获取开门的密码。

来到城堡面前，城堡之门紧闭，门口挂着一块牌子，上面写着：凭密码开门。

动手做一做，找到能被磁铁吸引的物体，他们的编号就是密码。

让磁铁去接近：①大头针，②铜块、③铝块、④1元硬币、⑤1角硬币、⑥塑料、⑦木头、⑧铁钉等。

磁铁的朋友是_______________

第二关：选择正确的道路。

进入城堡，来到大厅，大厅中又有什么难关等待我们呢？

大厅的门口有一块巨大的条形磁体，条形磁体下面有三条路分别通向对面的房间，要求每一位探宝者背负一块铁块选择一条路到达房间。你们觉得走哪条路最安全？

第四关：选车过隧道。

从房间出来我们面前是一条隧道，旁边有两辆车，车上各安放着一块条形磁铁，隧道尽头正对着一块磁铁的N极，当剪断小车后的绳子，哪辆小车能够把你最快送到对面？

第三关：打开正确的门。

这个房间是一个圆形的密室，四面各有一扇门，只有南面的门是可以打开的，如何利用一根棉线、一块条形磁铁来确定？

第五关：如何取到钥匙。

乘着小车，我们终于到达宝藏的储藏地点。宝藏放在一个大箱子里，可是箱子的铁制钥匙被放在一个瓶中，瓶子坚固难以敲破，而狭小的洞口又根本没法伸手去拿。房间里我们还发现了一根铁棒、一根钢棒、一块马蹄形磁铁，只有钢棒和铁棒刚好可以伸到瓶底，你有什么办法不移动瓶子取出瓶中的钥匙打开宝藏之门吗？

在本节课的任务情境教学设计中，将学生学习的障碍点巧妙地转变成学生的闯关口，引领学生拆解和转换问题，从而对磁体及其相关性质形成系统的认识，在最后第五关学生的激烈讨论中突破了磁化这一难点。在同学们激动地拿起手中的钥匙开启宝藏之门的时候，每个同学的心目中都找到了自己勇于探究这一重要科学精神宝藏。在游戏情境教学中教师有意立障碍，布迷津；学生在闯关中通过寻找达到目标的途径的心理困境，积极主动地参与到问题解决的学习活动中主动探索，激发了探索精神。

（三）重现科学史情境，走进科学家，形成批判质疑的科学精神

批判质疑重点是具有问题意识；能独立思考、独立判断；思维缜密，能多角度、辩证地分析问题，做出选择和决定等。科学给人以知识，科学史给人以智慧，有的是关于知识形成的过程，有的是关于知识点的本质。引人入胜的科学史情景，既让学生认识到科学研究的曲折与艰苦，又激发了学生的求知欲，有利于培养学生的科学世界观和方法论。

教学设计案例：八年级下册第二章第三节 原子结构的模型(第一课时)

  课前准备：小组合作查阅道尔顿、汤姆森、卢瑟福和玻尔科学家的生平事迹及原子模型的科学史，并做成PPT或者视频等形式进行汇报。

课堂展示：根据课前的准备，让每小组学生代表上讲台介绍科学家生平事迹及原子模型科学史。在展示过程得出了如下图1所示的原子模型发展史。

图1 原子模型发展史

在这节课堂教学中，充分利用科学史情境产生的“角色效应”，让每一位学生都走进科学家，在假想让时光倒退的前提下，一起作原子世界的科学探索，根据已有现象作进一步的猜测，让学生体会科学家在探索未知世界时所遇到的重重困难，同时形成了对每个研究成果带着质疑等唯物辩证的科学态度。科学家们的成长历程、卓越贡献让学生感受到科学家高尚的人格、拼搏进取的科学精神，从中获得成功的启示和力量。

三、结束语

连续任务情境对学生的学习产生内驱力，实现了以学生为主体的教学方式变革；同时培养了学生解决问题的逻辑思维与能力，使学生在探索与思考中学会学习、体验科学精神。生动有趣的连续任务情境能够把抽象的问题具体化，枯燥的知识趣味化，从而激发学生发现问题的欲望和探究问题的热情，能够调动学生的认知因素与情感因素课堂45分钟共同参与到科学教学活动中来，使学生在情景交融中愉快地探究、牢固地掌握科学知识，提升了科学素养。

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