低年级小学科学教学建议
嘉善县第二实验小学 谢小立
一、背景：
根据教育部今年1月颁布的《义务教育小学科学课程标准》及通知精神，2017年秋季起我国将恢复一年级科学教学。这是2002年小学一二年级“科学”教学纳入《品德》后的又一次重大调整。为了尽早了解低年级学生科学习的特征，为下学期可能开设的科学课教学积累第一手资料，我们组织部分科学老师进行了教学实践与研究。
二、基本概况：
1.研究内容：教育科学出版社小学《科学》一年级上册《植物》领域。
2.研究的对象：嘉善县第二实验小学一年级3班、4班学生。
3.研究的人员：
参与实践与研究的老师来自地区实验小学、县域实验小学、城郊中心校和乡村小学，有工作十几年的名师、骨干教师也有刚工作一年的新教师，对教材呈现出不同的理解，在课堂的教学活动组织与实施上也存在一定的差异，教学活动具有较强的代表性和参考对象。
三、一年级科学教学内容的特点：
1.学习进阶——贯彻了《课标》分段设计理论
教学内容选择与编排体现《课标》“学习进阶”特征，学习目标紧扣“1～2年级学段目标”，知识容量、活动数量较少，难度较低，教学节奏较慢，更关注学习理解和思维，给学生更多自由思考的机会。例如，一年级上册《植物》主要来自三大知识目标：
●知道植物是有生命的，具有区别于非生物的特征。（《课标》学习内容7.1）
●说出周围常见植物的名称及其特征。（《课标》学习内容7.3）
●说出植物需要水和阳光以维持生存和生长。（《课标》学习内容8.1）
三大目标被分解成多个符合一年级学生生活经验和适合他们学习与理解的小目标：
“7.1”作为植物单元学习目标的核心指向，要求学生能够体会和认识植物具有“会长大”“有叶”“会开花结果”“需要阳光、水分”等生命特征，并不要求学生具体完整地描述生物的特征或知道生物与非生物具有不同特点。
“7.3”并不对学生认识多少种植物提出具体要求，教师可以选择当地典型并方便学生观察的植物引导学生认识。对于植物的特征，主要引导学通过观察植物具有根、茎、叶等器官，知道不同植物的器官具有不同的特征，同一植物的器官也有差异。对于“根”“茎”“叶”、“叶片”“叶柄”“叶脉”等概念名词，只要求学生能指认并能用科学的词汇能说、能运用。而对于叶的形状，只要求学生能用“像手掌”等打比方的方式来描述，不要求学生说出“掌形叶”“扇形叶”等。
“8.1”分散穿插在学生“种植和照顾植物”的活动中，意图让学生体会植物需要水分、阳光的特征，但不需要学生认识光合作用、一生的历程等概念。
2.核心概念——体现了主要概念的统领作用
科学探究与传统讲授的方法相比需要花费的学习时间要长，在知识爆炸性增长的今天，就需要学习内容更为集中，组织得更为合理，加强学习方法的迁移，提高学生综合解决问题能力。研究表明，科学概念中的有些概念要比另一些概念能够解释更多的自然现象、甚至跨领域的自然现象，选择这些主要概念概念进行学习，是实施探究式科学教育所必需的。以“主要概念”为主题线索，组织教学内容，循序渐进地设置课程并进行适当的教学，比零碎地教学知识和事实更有利于帮助学生建立对世界相对完整的认识。因此，单元中聚焦于相对较少的主题，可以便于学生能用更多的时间进行深入的探究。
基于这样的目的，教材对知识的组织方式由“主题”（2001年）转变为“科学概念”（2017年）。根据新课标，认识植物的特征是该单元的主要目标，其中“地球上生活着不同种类的生物”这个主要中“植物具有区别于非生物，是‘活’的、有生命”这个问题更为核心，更具统领性。这一目标的达成需要有植物的组成作为支持，而观察植物的组成，则需要了解结构与功能的概念，于是整合成了一个“大单元”，把各课科学知识和探究方法整合为一条学习线索，设计教师的“教”与学生的“学”的活动，在知识、方法、态度和科学、技术、社会与环境上有效地保证课时内容的相对独立性和核心目标达成的层次性和完整性。
3.简单有趣——体现了一年级学生的探究能力特征
《课标》对1-2年级科学探究目标作了如下要求：
●在教师指导下，能利用多种感官, 运用观察、比较方式等探究植物外部形态与生命特征。（《课标》科学探究-搜集证据-1～2年级）
●在教师指导下，能用语言、图示等方法初步描述观察发现的有关植物的信息。（《课标》科学探究-处理信息-1～2年级）
从中不难看出，一年级教学以观察为主，因而如何运用感觉器官进行观察是教学的一个重点，同时还要将自己观察到的结果进行描述。教材以学生喜爱的活动方式促进学生进行更深层次的理解性学习，突出教师的示范和帮扶作用。比如，为了让学生对植物的生长特征和生存需要有更深刻的认识，从第一节课起就安排学生种养一棵植物这个有趣的活动，并将养护贯穿于整个单元中。在《观察一棵植物》中，考虑到一年级的孩子刚刚步入小学，一开始就带出教室上课，在课堂调控方面存在难度，只要求在教室内观察一棵植物。在整体认识“菊花”中，教材提供了科学词汇“根”“茎”“叶”，希望学生在交流时能用科学的语言进行简单的描述。同时，教材引导的观察角度指向植物有根、茎、叶的外形，并不要求指向植物的六大器官。绘画作为一种描述方式，可以帮助学生抓住植物的主要特征，从而抓住观察的重点，也不要求学生画得多么工整和形象，只要能画有根、茎、叶就可以了。
四、教学实践中的发现：
（一）学生观察兴趣较高，观察手段相对单一
总体上看，学生能依据丰富的观察材料，利用简单、科学的观察方法对观察对象进行有效观察与学习。对学习内容表现出较大的兴趣，能投入较多的热情参与其中。例如，在比较塑料花与盆栽植物时，学生能意识到“植物长有根（虽然在花盆里）、植物会生长，植物的生长是需要浇水的”。能真实地投入到了塑料花与盆栽植物的比较中，并且小组同学能交流分享自己对这个问题的认识与理解，亲自去寻找证据证明“塑料花不是植物”。
但是，由于缺乏观察技能与方法的支撑，学生仍倾向于用眼来观察，得到的大部分信息也来源于此，手摸及鼻闻获得的信息量相对较少，另外观察的角度也相对狭窄。例如当学生面对一盆菊花时，学生的观察点往往只是停留在“菊花有茎，茎上有叶”这样非常浅表的层面，而较少注意到茎叶和数量，叶的大小差异等。同时一年级学生活动时有一定的随意性，部分学生会“霸占”观察材料，并且不停地跟同学讲话。
一年级学生在交流上，表现更明显的缺乏兴趣和注意力。在全班交流的过程中，往往沉浸在个人活动中，或者能停止同小组间的话语，在影响纪律的同时也影响了教学过程。如在观察菊花时，一部分学生一直拿着菊花不放，或者在短时间内觉得完成观察任务就开始吵闹，交流时只顾自己玩，不参与倾听与交流等现象。这种学习特点，在面对具有操作材料的科学课中暴露的更明显，且简单的纪律管理效果不佳。
因此，创设生动有趣，符合一年级学生的需求和行为特点的教学活动是提高学生学习专注度重要手段。例如，在观察描述叶的活动中，设计猜叶子的游戏，效果非常好：教师把课前收集的树叶分类，选出有特点的展示在实物投影仪下，心里想一片树叶，请同学们猜。在学生猜不到时，逐步的提供特征，如它是绿色的……猜猜看，它的叶片顶端是尖尖的……猜猜看，它的边缘上有锯子一样的起伏……再猜猜看。随着特征越来越具体，学生猜的范围就越来越小，越来越准确。猜的方式还可以变化，一开始教师出题，说树叶的特征让学生猜；然后可以邀请学生出题，说出某一片树叶的特征，邀请其他同学来猜，在猜树叶的过程中激发学生的兴趣，并把注意力集中到树叶的特征上来。
（二）学生表达能力起点较低，学习过程中发展迅速
观察必然跟随着表达，表达也是衡量学习成效的重要指标。例如《观察一棵植物》和《观察叶》两课都要求学生用个人记录表描述一棵植物和一张叶的特征，根据叶找植物也需要先在教室内描述叶的特征，再根据这种特征寻找对应的植物。
观察发现，学生首次“画一株植物”时，不管是语言还是图示表达能力明显不足，不少学生手足无措，无从下手。虽然教师示范了绘画方法，并提供了范画。但是，进行写生画时，有的学生不能抓住植物（菊花）的特征进行描绘，有的学生则成了画自己“印象中的植物”，还有一些学生受到《活动手册》示意图的误导，把观察记录画成了临摹。在第3课在“画一片叶子”的活动中，能清晰地感受到孩子在用画图来描述物体上的进步，只经历了一节课他们已经能够基本能抓住叶子的形状特征来画一片叶，能画出叶片的结构。
由此体会到教师要相信学生的能力和发展空间，给予一年级学生恰当的示范和帮助，他们就可能有很大的发展可能。对于一年级的学生来说，模仿是一种重要的学习方法和行为支持，有利于告诉学生，做什么？怎么做？直观、简洁、明了。同时，教师提供的帮助要恰到好处，过多的帮扶反而会限制学生的发展空间。
（三）学生学习热情高涨，有效学习持续力需要维持
植物作为学生科学学习的起点，学习资源丰富、易得，便于教师组织学生开展或集中、或长期的观察活动，同时植物世界既与学生存在天然的亲近感与好奇心，又具有足够的活动和发展空间。
实践发现，学生能在教师的指导下，完成学习活动，达成每课的教学目标，学生对植物的认识能按照教材内容的递进，逐渐丰富完善。同时，学生间、小组间，教师间的差异也比较明显，大部分学生自控能力、注意时间都相对较短，很容易出现半游离的学习状态。室外观察活动，组织明显比室内困难。
对此，我们认为课堂内的器材易精不易多，复杂的活动除了教师给予足够的学习帮助外，要善于寻求家长的支持。例如《我们知道的植物》一课中的种养一棵植物的活动。在第1次教学时，我们为学生提供了材料超市和完全放手种植的方式，学生自行准备水和土，都比较混乱，需要教师花较多的时间打扫；第2次教学时，为学生在器皿中装好了水和土，学生只要放一放就可以了，种养活动的价值大打折扣。最终我们认为，种养活动必需家长参与配合，可以打印成《致家长的一封信》，附上要求和养殖方法发放给学生家长，期望在家长的帮助下，能更好的照顾植物。最后，家长的支持下照顾好植物，帮助学生观察生长变化，完成《学生活动手册》。
（四）提升学生学习能力，部分概念发展转变不明显
经过一个单元的学习，学生学习能力有较为显著的提升。从“零基础”进科学课的学习，在两天内完成整个单元的内容，这种快节奏的学习方式，虽然不具典型性。但还是能感受到学生在认知能力、观察能力、表达能力、动手能力、思维能力上普遍的提升。
1.在认识上的提升。最显著的是学生对植物的概念认识的日益丰富和全面。虽然在整个单元的教学中，并未指向“什么是植物？”这种概念性问题的教学，但是学生在活动中累积起明显的植物知识。如在前测中认为桂花、白菜、胡萝卜是植物的百分比是93%、43%和37%，学习后，其百分比上升为95%、53%、51%，学生认识到蔬菜是植物的人数上长升明显。
其次，“植物是生物”的概念转化度较高。原先52%的学生认为植物不是“活”的，学习后上升为72%。学习后，普遍都能将“有生命”与“活”联系起来。“植物是什么样子的”前测时平均每位同学选3个因素。后测时平均选6个以上。这些数据都说明学生对植物的认知得到了提升，部分学生的前概念得到了补充，有些错误概念得到了转化。
第三，植物生长环境认识增加。前测时，学生集中于生长在公园里，田野上，只有24.4%的学生在小河里见到过植物。在学习后有48%的学生认识到在小河里也存在着植物。
但是，我们也观察到一年级学生头脑中的概念是朦胧和交织的，转变后形成并不容易。比如，分析认为在一年级不少学生的认识中，蔬菜（可食用）与植物（不可食用）是两个不同体系的概念。虽然课堂中，选种了胡萝卜，但依然没有将它纳入植物范畴。
2.提升思维能力。一年级学生的处于形象、感性思维为主阶段，辩论和证据意识刚刚萌芽。科学课注重对学生思维能力的长期、潜移默化的系统培养，讲究实证和逻辑。如“植物是‘活’的吗？”“塑料花是植物吗？”都强调运用看一看、比一比、想一想等活动寻找证据证实或证伪，提升了实证意识。学习《观察叶》前，学生对叶的认识基本局限在形状不同上，在经历“比较叶的相同之处和不同之处”活动后，学会了运用归纳、概括等方法来认识同类事物相同特征和相异特征。在后测问卷中，超过一半的学生认为叶在大小、形状、颜色、叶缘上都存在差异，科学思维能力提升明显。