基于科学写作的小学科学学习单述评

陈淋　陈凯　陈悦

1背景介绍

1.1科学写作

写作是在学习中常用到的语言技能，更是人们最古老的通信交流方式。学校里，学习者通过写作来完成学校的任务，如考试、写实验报告、撰写论文等；而在平常生活中，学习者又能通过写作来记录生活，如：写日记、写读书心得、写科学观察日记等。这些都是写作的不同形式，在学生生活中发挥着重要作用。

写作是一个学生对所学知识认知重组、形成新概念的过程。写作是一个意义化过程，通过写作可以将学生关于某主题所拥有的背景知识通过自己的认知方式加以组织，还可以帮助学生联系不同的概念表征。形成新概念的前提是对旧概念的充分理解和认识，也就是要求学生对所学的科学知识理解后，通过写作的方式将知识中的结论，透过文字具体表达出来。科学写作通过文字或图表等载体将人们对科学的理解和思维具体地呈现出来，它不仅是一种语言技能的表现，更是学习者对科学内容理解和再现的反映，将学习者的内在认知活动具体化为外在表征。

本文主要介绍实验探究活动中，学习单给予学生的科学写作的机会和引导。

1.2学习单

学习单与学案、导学案、活动单有异曲同工之妙，指导思想都是以学生的发展为主体，强调学生的自主学习，强调生本课堂理念。对于教师来说，学习单是一种辅助教学的工具；对于学生来说，学习单利于学生在学习过程中形成有逻辑的思维方式。学习单提供了一定空间给学生表达自己对实验过程的思考，提供了大量主观性和互动性的填充位置，让学生在学习过程中充分发挥主观能动性，表达自己对自然科学的理解和感悟。

一份主题学习单上往往包含多个子主题学习单，并通过各种栏目凸显学习历程。如实验器材介绍、实验说明、写作和问题4个部分，有的栏目还有一定的拓展，即在原有问题的基础上，请学生自己提出问题并作答。

通常一个物理量都与多个因素相关，所以在探究某个物理量的影响因素时会设计多个实验。每个实验项目中会有一系列的学习单，这些系列学习单之间由浅入深、层层递进。这样的设计符合中小学生的认知特点，有利于他们在已有知识的基础上建构新知识，最终整合新旧知识，形成自己的内在知识。

1.3FOSS教材

FOSS教材是美国现行的科学教材之一，是由劳伦斯科学馆依据美国国家科学标准而开发和设计的，它强调通过科学探究、动手做、阅读和讨论等主动学习的方式，提高学生的科学素养，旨在普及科学，发展科学。经过将近20年的时间，在美国国家科学基金會和加州大学伯克利分校的共同协助下，FOSS最终成为一套适合于不同学校（从幼儿园到小学）师生可以共同使用的科学课教材，也可作为初中科学课程参考。

FOSS教材内容的整体布局兼顾科学知识和科学方法，FOSS采用主题模块，按“总——分”模式分层次进行编排，并提供配套的工具箱、FOSS网站等后续服务。

2“声音”主题的学习单

2.1学习单简介

针对FOSS教材《声音》主题编写的案例学习单框架。

“声音”主题的学习单包括4个研究项目，每个研究项目中包括多个子主题，每个子主题中都有相应的学习单作为学生实验探究的载体，每份学习单中包括实验器材、实验说明、写作和问题4个栏目，每个栏目都有它们的功能。以项目1“不同材料下降发出的声音”作为案例进行分析，具体设计见表1。

表1中学习单包含4个部分：目录、单元、栏目和功能。目录的设计是为了让学生在探究学习开始前就能一目了然地知道要研究什么；单元是目录的从属部分，明确介绍一个大项目下的若干子主题，目录中的每一个项目中都包括若干子主题作为单元进行探究，学生需按这些单元顺序循序渐进地开展实验活动；每个单元的探究中又有具体的子主题学习单需学生填写完善，栏目即子主题学习单里用来引导学生实验的具体步骤，包括“实验器材、实验说明、写作和问题”。学生不仅要认真观察关注实验，还要记录数据和过程，最后融合写作总结结论。每一栏目都有其功能，实验器材栏目的功能是帮助学生做实验前的准备；实验说明明确实验步骤和要求，提高学生实验的效率；写作中融入科学写作，起到提高学生语言表达能力的作用；问题是对本单元实验探究的反馈，利于学生加深对知识点的印象，也便于教师对学生的学习情况作评价。

2.2学习单中的科学写作案例

“声音”教学中共有4个研究项目，选用了其中的项目2“振动的意义”作为主要研究对象进行分析。项目2包含3个单元的实验探究，分别为“振动与音调”“长度与音调”“张力与音调”，每一个单元的实验探究都以子主题学习单为载体，学生需根据子主题学习单上的要求进行实验，并完成上面的空缺。

“振动的意义”学习单（为节省篇幅，缩减了原学习单里的空白）：

第一单元：振动与音调

下面的提示来评估学生对音调的理解。

（1）什么是音调？

（2）比较高低音调的振动是如何变化的，它们的不同之处在哪里。

第二单元：长度与音调

子主题学习单1：

一、实验器材

体积不同的5瓶水，1个小木槌。

二、实验过程

（1）选择2个瓶子，用胶带标记瓶子里水的高度，用小木槌敲打，请学生仔细听，识别出发声音调更高的瓶子。

（2）各小组需将这些瓶子的音调进行两两对比，每位成员都要参与到实验中，识别出发声音调更高的瓶子并依次排序。

（3）将瓶子按音调从高到低进行排序。

音调最高 音调最低

三、写作

（1）按照水位高低，绘制出你认为正确的排序。

（2）解释这里的声音是由什么振动产生的。

（3）比较装有大量的水和少量的水的瓶子，它们在发声音调上有什么不同？子主题学习单2：

一、实验器材

5根长短不同的木琴管，泡沫块，1个小木槌。

二、实验

（1）将木琴管放在泡沫块上，使它们互相不接触。

（2）任意选择其中2根木琴管，用小木槌敲击这2根管子，让学生听一听它们的声音，闭上眼睛和睁开眼睛分别听一听，投票表决哪一根木琴管发出的声音音调更高。

（3）让学生轮流敲击，每位敲击的同学都要选择2根木琴管作比较，其他小组成员仔细听，每一轮都要投票决定所选的木琴管哪一根音调更高。

（4）将木琴管按音调从高到低的顺序排列。

三、写作

（1）请画出你排列出的顺序

音调最高 音调最低

（2）解释一下在这个实验中声音是如何产生的。

（3）敲击1根长的木琴管与1根短的木琴管，比较它们的发声音调有什么不同。

第三单元：张力与音调子主题学习单1：

温德尔上了一堂对弦乐器音调进行探究的实验课。他将大提琴和小提琴展示给学生。

温德尔告诉全班学生：“可以用这些乐器发出声音，但要使声音停止，要么把弦摘下来，要么停止移动琴弓。”

“大提琴是一个更大的乐器，具有很高的声音。”

“如果我收紧其中一根弦，这根弦就会发出较低的音调。”

当温德尔告诉学生关于声音和音调的知识时，犯了3处错误，请指出这3处错误，并说说他错误的理由。

2.3学习单的评价标准

判断学生在活动中的完成情况，需要配备合适的评价标准。表2、表3和表4分别呈现了与学习单项目2中的3个单元内容相对应的评价标准。

3学习单特点分析

3.1引领对实验活动的关注、记录，兼具实验报告册功能

物理是一门实验科学，为了引领学习者在实验活动中对操作过程、现象细节的关注以及对实验解释和结论的深入探讨，学习单提供了规定的格式方便记录，具有实验报告册的功能，还设计了相关问题引导，启发学生进行有效的、深入的思考。

3.2科学方法训练融入科学写作

如果将科学方法融入科学写作，从学生的语言表达上就可判断出该学生的思维方式和行为方式，这既利于教师因材施教，又对学生科学逻辑思维的形成起到强化作用。

根据学习单的设计，学生首先按照提示准备好实验器材，再用观察法和控制变量法进行实验，并记录实验和归纳总结。记录和总结融入科学写作，要求学生将结论用清晰的文字表达出来。在“声音”主题学习单中，除了用到观察法和控制变量法这两种科学方法外，还有不常用的调查法。

3.3学习单评价标准的灵活性

学习单的评价标准都是以列表呈现，以陈述句明确学习目标和期望。第一单元和第二单元对照期望，将学生的表现分为3类，为完全符合、符合标准和不完全符合，这3类表现对应评价为加分（+）、符合标准（√）和减分（一），并写明学生学习程度，便于教师据此评价了解学生对此知识的掌握程度。第三单元的评价采用四点计分法，与前面概括性评价不同。

第一、二单元不以计分方式进行评价，是因为前两单元的目标是让学生通过实验进行自我感知，知道振动与音调和长度与音调的关系即可，由于学生感知程度不同，所以相应评价标准并未严格要求。而第三单元的子主题学习单要求学生自己找出错误并修改，借此了解学习者是否真正理解前兩单元的概念，分值有利于简单明了地区分学生学习程度，便于教师作针对性指导。只要能够激发学生的科学探究精神，教师在课堂上对学生的评价标准可以“灵活”一点，并鼓励学生将知识与生活相联系。

3.4引导深度思考

学习的深度思考有利于形成学习的实践性智慧，提升学习的有效性，更容易达到学会学习的最终目的。在“声音”主题学习单的各个项目中，都有“学生可能提出的问题”栏目，体现对学生深度思考的关注，循序渐进引导学生在行动中发现并提出问题，与传统教学中教师问学生答的方式不同。

当然，科学教学过程中师生的互动提问和回答是必不可少的。有效的提问有助于启发学生反思自身学习目标，发现学习疑点，更利于提高学生的学习积极性和学习兴趣。学习单里常见的提问方式有：“上一个实验我们得出了什么结论，那个结论与这个实验有何联系？”“这个实验一共涉及到哪些变量？我们每次实验要控制哪些量保持不变？”……这些提问既是评价检测，也在引导学生深度思考。

除了学习单引导学生自己提出问题进行深度思考，评价体系对学生的深度思考也起到很大作用。学生会因教师对学习单的评价和反馈重新关注实验，找出不足并修改完善，做到深度反思。

4建议和思考

4.1科学写作需要知识基础

科学写作需要学科知识基础——但是这种知识可以在探究或实践活动中建构，未必由讲授灌输。学科知识是“由学科专家所结成的学科共同体，在各个不同学术研究领域，基于某种信念，通过持续的探究过程而形成的基于证据的解释与辩护”。学生的学科知识通过课堂教师的讲授获得的，但除此方法外，探究和合作也可以帮助学生获得学科知识。实验探究教学，是学生在教师的指导下，采用实验的手段，用类似于科学家进行科学探究的研究方式来获取知识、发展能力，形成正确的科学态度和价值观。学生经历过实验探究后，就能够清晰地知道实验现象和结论，有利于进行科学写作。

科学写作需要语言基础——体现学科特点的语言表达和词汇积累，依赖于科学阅读，彰显读写的相互促进。科学写作活动中突破传统写作中只重文字、语法的现象，更强调鼓励学生表达科学心得与想法。学习单中科学写作以记录和回答问题形式出现，小学生词汇量有限，科学阅读量不足，虽然对神奇的科学世界有强烈的求知欲，但一味地按学习单学习，用已有的词汇和知识是完成不了学习单的。所以，笔者认为学习单的形式不适合小学低年级，更适合小学高年级及初中生。要想在小学生中全面推行科学写作，小学生自身必须有充分的、有效的科学阅读，科学课、课外科学杂志和生活小知识都是提高科学阅读和科学素养的有效途径。

4.2科学写作需要发挥学生想象力和创造力

黑格尔说：“人类最杰出的艺术本领就是想象。”想象是人类特有的一种心理活动，是人在外部事物的刺激下，脑中对其看到的事物进行加工、改造，形成新形象的精神活动过程。

学习单给学习者留有自我发挥的空间和余地。学习单中不能仅仅对实验探究记录，让学生按部就班地完成任务而导致他们的个性思维毫无用武之地。为了活跃起沉睡的大脑，学习单中需要一些开放性问题引导出学习者对实验的好奇，留有足够的空间给他们进行天马行空的想象。

学习单的设计离不开科学实践活动，只有在实践中才能创新。小学生的认知正处在发展阶段，他们对身边的事物都充满了好奇心，但由于视野较窄想象力还不是很丰富，需要认识更多新事物和更多阅读来扩展知识面。而中学生思维相对更加活跃，他们已经有了一定的阅读基础，想象力较丰富，并有一定的创造力，能在依葫芦画瓢简单的模仿上有所创新。通过自己寻找材料动手探究，学生的想象力和创造力得到了充分发挥。而这正是创客活动中提倡的“做中学”，“在解决问题的过程中不断学习新知识，并通过实践应用将知识内化、巩固和提升”。

4.3模块式的学习单作为科学写作的初步引导

模块的设计是为了将大概念分解成小概念，便于知识和技能的各个击破。声音主题的学习单就是将声音这个大概念分为4个模块，每个项目中包括几个单元，单元中包含多份子主题学习单。通过子主题学习单上的反馈，教师就能够评价出学生对每个小知识点的掌握程度，进行因材施教，促进学生对大概念的掌握。

模块的设计需要体现彼此之间的联系和整合应用。以声音为主题的学习单中，每个项目中的每个单元都有几份子主题学习单，同一单元的子主题学习单在实验原理和实验步骤上均相似，这为学生实验提供了多种选择。同一个项目的不同单元学习单呈递进关系，除了学习单之间存在联系，评价标准也互相关联。在这个大学习单中有概括性评价和计分评价两种评价方式，概括性评价是计分评价的基础，计分评价是概括性评价的呈现。