以活动为基础

第二节　以活动为基础

以活动为基础的教学策略，是指“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”，选择“具有活动性的科学问题”，让学生获得蕴含在问题中的事物的本质及关于现象间规律性联系的知识，在具体形象思维与抽象逻辑思维之间建立桥梁，培养学生探索问题的精神，发展学生的智力能力，特别是抽象逻辑思维能力。杜威的“做中学”和布鲁纳的“发现学习”理论是活动学习的重要理论基础。

教材以活动为基础的基本思路，体现在问题活动化、活动问题化。《科学·七年级上》（课标浙江实验版）⁽¹⁵⁾教材的栏目设置有：读图、讨论、思考、活动、阅读、实验、探究、练习。到《科学·七年级上》（2012课标浙教版）⁽¹⁶⁾中，教材的栏目设置有：读图、思考与讨论、活动、阅读、实验、探究、科学·技术·社会·环境（STSE）、练习。原来的思考、讨论二个栏目合并为“思考与讨论”，新增“科学·技术·社会·环境”栏目中，有些内容来自于《科学》（课标浙江实验版）中的“阅读”内容。各栏目在这二册教材中的设计数量对比如下（见表6‐4）：

表6‐4　《科学·七年级上》两个版本栏目设置比较

我们对比一下浙江二个阶段的《科学·七年级上》教材，思考、讨论（思考与讨论）、活动依然是主要栏目，比如“活动”点的设计，从46次到50次，在数量上占有绝对优势。

“以活动为基础”的教学策略就教学目标而言，侧重于“科学探究（过程、方法与能力）”“科学态度、情感与价值观”“科学、技术、社会、环境”，义务教育中科学学习的目的在于培养未来公民的科学素养，而科学素养既体现在活动中，也表现在自己建立的科学模型上，因而，活动与建模应该在科学素养层面上获得统一，从而影响未来的生活方式。

一、活动为了经验

杜威认为，知识离不开活动，包括身体和心理的活动。最好的教学方法就是让儿童按自己的想法做试验，自己在活动中直接接触各种事实，这样才能在心灵上获得深刻的印象，从而获得有用的经验。⁽¹⁷⁾

《科学·七年级上》（2012课标浙教版）在增加的第2节“走进科学实验室”这一节中，设置了一个类似于“参观实验室”的活动，同时讨论“实验室安全守则”等内容，参与“酒精灯”“放大镜”等简单仪器的使用，同时，与《科学·七年级上》（课标浙教实验版）教材相比，在指纹活动的介绍中，增加了“现在人们常用指纹识别系统来辨别人的身份。为什么指纹可以辨别人的身份呢？我们来做个探究”⁽¹⁸⁾这样一句话。这句话有三层意思：一是活动可能是探究性质的；二是与原教材相比，增加了对“为什么活动”的解释，让探究活动有了动因；三是让学生获得有关探究的经验，学生的探究能力不是凭空冒出来的。教材中类似的活动设计还很多。这样的活动为学生提供了获得经验的机会，让他们亲身体验到自己是学习的主人。

“活动为了经验”这一策略的操作要点有：

为学生提供问题活动化、活动问题化机会，让他们亲身体验到自己是学习的主人。

学生的经验是丰富多样的，成功与失败都是有价值的。

二、活动为了发现

布鲁纳的“发现学习”理论认为，学校教学最重要的目的是帮助每一个学生获得最好的智力发展，因此更重要的是获得知识的过程，是学生是否进行了充分的智力活动，是否有自己的探索。于是，他大力倡导发现式学习，不仅向学生传授学科结构的知识，而且培养学生探究问题的精神、独立解决问题和预见未知的能力。⁽¹⁹⁾

下面是2011年12月浙江省教育厅安排的“百人千场”送教活动课中的情境。我们设计活动的重组先由2个实验引出。

实验1：取一支试管，取约2mLCa（OH）₂（新制Ca（OH）₂饱和溶液，下同），滴加1～3滴FeCl₃（FeCl₃饱和溶液约按1∶10左右稀释，下同），观察。尽可能减少试管振动，仔细观察。振荡，再观察。放置在试管架上。

实验2：取一支试管，取约2mLNaOH（1mol/LNaOH溶液，下同），滴加1～3滴FeCl₃，观察。尽可能减少试管振动，仔细观察。振荡，再观察。放置在试管架上。

以上两个实验都出现了学生如期的沉淀。

实验3：取一支试管，取约2mLFeCl₃，滴加1～3滴Ca（OH）₂，观察。尽可能减少试管振动，仔细观察。振荡，再观察。放置在试管架上。

此实验没有出现学生预计的沉淀。学生产生了很强烈的思维冲突，普遍认为是Ca（OH）₂溶液的溶质质量分数有问题，于是，改用NaOH代替Ca（OH）₂再次实验。

实验4：取一支试管，取约2mLFeCl₃，滴加1～3滴NaOH，观察。尽可能减少试管振动，仔细观察。振荡，再观察。放置在试管架上。

这一实验现象，对学生的冲击力更大：NaOH滴入FeCl₃中之后，沉淀马上出现，现象明显，而振荡后，沉淀又不见了，是谁溶解了产生的沉淀呢？是原理错误还是试剂有问题？

实验5：探究FeCl₃溶液的酸碱性。学生发现溶液的pH值在2～4（广泛pH试纸），加入锌粒还可以看到有气泡产生。

“FeCl₃溶液呈酸性”这一事实，从知识层面上解释是超出了学生的能力范围，但学生有思考基础，因为学生知道纯碱溶液是碱性的，有迁移的思维基础。

实验之后建立实验图像模型，学生主要提出了以下两个图（见图6‐8），并进一步抽象为理想化坐标模型（见图6‐9）。

图6‐8　学生关于酸性FeCl₃与NaOH反应的模型

作为复习课，前两个实验做到了“起点一定要低些”——设计了这一模型，

第3、4这两个实验，体现出“情境一定要真实”的特点。而实验5的设计与验证，通过对实验的述说、讨论体验思维的深度，提出并实施了成功的探究，让学生感觉到“探究一定要可行”。让学生讨论“用图像来描述实验结果”（以沉淀为纵坐标，以所加入的NaOH质量为横坐标），可以使“讨论一定要充分”，同时借助数据处理体现“思维一定要提升”，并利用常见题型训练，呼应“考试一定要照应”。

图6‐9　酸性FeCl₃与NaOH反应的理想模型

“活动为了发现”这一策略的操作要点有：

运用具体的例子、学生熟悉的类比、隐喻和模型阐释概念，引导学生掌握科学概念。

集中精力诊断学生的相异构想。

学生共同讨论对问题症结的想法并提出解决问题的策略。对实验的讨论同时又作为碱与盐反应知识的巩固。

三、活动为了思维

“怎样绘制学校平面图”是《科学·七年级上》⁽²⁰⁾第3章的一个探究，当然可以让学生在课外独立完成。如果层层剥茧，把完整探究微型化，在一定的情境下，学生先试画草图，然后按照图例—方向标—比例尺—比例尺—方向标—图例的顺序依次探究，这是课堂的教学序。从学习内容来看，知识点分布形式上良好的对称性同时也把重点分散，学生运用各种活动基元体验知识序。而这种总—分—分—总的模型修正循环，体现了课堂结构中的认知序。各知识点对应的活动基元设计，如第一次图例教学用学生“作品”，而第二次图例学习用的是展示学生“速记”；第一次的方向标学习用“讨论”，第二次方向标学习用的是“练习”。活动在层层递进中有变化，形成一条活动链，让学生在“三序合一”中时时有所发现，并在发现中不断地修正地图这一种模型（见图6‐10）。

图6‐10　模型的修正过程中活动链设计

这种教学定式的选择，并不因为教材中设置“探究”而“探究”，而是在利用各种不同结构化程度的活动基元，强调对模型的思维过程，显现出探究的特点，强调“讲授”与“发现”虽然处于活动连续体的两极，但都是课堂教学中常用的活动基元，课堂之中要在两者之间取得适当的平衡，尊重科学的内在“科学逻辑”，并以此作为教学过程设计的依据。

“平面镜”⁽²¹⁾的学习内容是在光的反射之后，活动的重组方式可以是增加其他供选仪器，在直尺、同高度的蜡烛、玻璃板（带点棕色）、白纸、笔、支架、火柴等仪器的基础上，增加一块橡皮（非光源物体成像）、方格子（与直尺相比，同样可以记录距离）、不同高度的蜡烛（或大小不同的蜡烛）、平面镜、厚薄不同的玻璃板，学生在活动过程中，会有更多的体验与发现（见图6‐11）。

图6‐11　平面镜成像实验

用平面镜、蜡烛或橡皮完成试验。优点：观察到像颜色形状清晰。不足：难以比较物像大小，难以测量物距像距关系。

用较厚玻璃板、蜡烛完成实验。优点：易于比较物像大小。不足：较难测量物距像距关系，厚玻璃板所成的像有前后两个，看起来模糊。

用较薄玻璃板、蜡烛完成实验。优点：易于比较物像大小，易于测量物距像距关系，像比较清楚，看不出明显的前后两个像。不足：像的颜色模糊。

用较薄玻璃板、橡皮完成实验。优点：避免用蜡烛完成试验带给学生只有发光的物体才能在玻璃板后成像的误区。不足：由于实验条件和物体反射光线较弱，用橡皮完成试验效果不明显，甚至看不到像。

用方格子代替直尺作测量工具。优点：明显提高实验速度，直观读出物距像距关系。不足：不足以证明方格没有在成像过程中发生形变。

还有学生介绍说：直接在平面镜下，放一张方格子就可以了，不但可以直接读数，而且成像规律也一目了然，方格子大小、距离，一下子就看出来了。这真是个探究的好问题，那又该怎么证明方格在平面镜成像后没有变形呢？

当然，也可以探究一下，平面镜所成像是否左右颠倒了？这个问题是学生的认识误区，因为学生举右手时镜子里的像却是举左手的。

“活动为了思维”这一策略的操作要点有：

学习小组的学生应考虑智力、性别和文化方面的多样性。

运用讲授、讨论、展示、问答、练习、实验、探究等多种活动基元，实施有指导的探究。

把学习评价、学习策略作为教学的有机组成部分，运用评价结果完善对小组学习和个体学习的指导。

四、活动为了知识

无论是《科学·七年级上》（课标浙江实验版）还是《科学·七年级上》（2012课标浙江版），“物质构成”都是活动最多的一个节次。在《科学·七年级上》（2012课标浙江版）中，关于分子的每一个知识点都有相应的活动设计，包括：放大镜观察方糖溶解、酒精和水的混合、芝麻和黄豆混合、气体扩散实验、液体扩散实验等，都与《科学·七年级上》（课标浙江实验版）相同。新增的“喷香水”活动，改自原教材中的讨论部分。原来的讨论是“打开一个香水瓶的盖子，你很快就会闻到香味，这是什么原因”⁽²²⁾？现改为“老师在讲台上压一下香水瓶的喷嘴，当你闻到香水味时，请马上举手示意”⁽²³⁾，操作性更强。这样的经验来自于一线教师的实践。另外，新增加分子间力的内容，也对应新增了“铝柱黏合实验”。这些活动，都是为建立“宇宙中所有的物质都是由很小的微粒构成的”⁽²⁴⁾这一大概念服务的。

活动还可以增加对知识的信任程度。我们常常练习“根据光的反射定律画出这两条入射光线的反射光线，并确定像位置”，老师总认为学生是相信反射光线一定会成像的。而学生却从来没有找到能让自己相信的证据，于是，对虚像的理解也就存在着偏差。我们在“平面镜成像”实验中增加了一个微探究：找进入眼睛的反射光线。在平面镜前一定距离的位置上放置燃着的蜡烛，眼睛可以观察到像的位置。保持眼睛与蜡烛的位置不变，另一位同学在观察者眼睛与蜡烛之间插入挡光的物体（如一本练习簿、一本书），慢慢地让它靠近平面镜，直到观察者发现像突然不见了，然后将挡光物体慢慢抽离平面镜，直到又能观察到像的存在（见图6‐12）。这个探究很容易，却让学生体验到反射光线只有射入人的眼睛才能成像，而且像的位置不可能是实际光线作用的结果。

“活动为了知识”这一策略的操作要点有：

确定学生的学习内容属于知识的学习还是学习的学习，是练习还是属于问题解决。

图6‐12　在平面镜成像中找到反射光线

对于怎样完成一个明确的任务，要借助课堂问答了解学生中是否有好的想法。