“破案式学习”实践路径的探索与反思

曹荣

【摘 要】《义务教育科学课程标准（2022年版）》指出，科学课堂要体现“实践性”“探究式学习”，不断提升学生的科学素养。笔者从课堂教学模式的建構入手，尝试用 “演学，历境寻问—研学，探究疑问—衍学，整理成果”课堂教学模式，来落实新课标的精神。

【关键词】科学课堂 实践性 “破案式学习”

《义务教育科学课程标准（2022年版）》对科学的课程性质进行了定义：“义务教育科学课程是一门体现科学本质的综合性基础课程，具有实践性。”课程的基本理念指出，科学课程 “倡导以探究和实践为主的多样化学习方式”。由此可见，要想让科学课程在教学实践活动中生根、发芽、开花和结果，教师需要在“实践性”“探究式学习”上下功夫。该怎么做呢？笔者认为，建构有效的课堂教学模式是一条很好的路径。

峰影小学“未来学习创新基地”项目——“实践育人：‘三学五式课堂教学模式建构”提出：“在学校‘实践育人办学理念引领下……经历‘三学学习过程，选用‘五式实践路径，发展思维能力，提升核心素养。”这为科学课堂教学模式的建构指出了实践的方向。笔者尝试在教学中探索 “三学五式”中的破案式学习实践路径。

一、什么是“破案式学习”

“未来学习创新基地”项目——“实践育人：‘三学五式课堂教学模式建构”中提出了破案式学习（探究性实践）的模型（如图1）：

这一学习实践路径经历“三学”的三个阶段，即“演学，历境寻问—研学，探究疑问—衍学，整理成果”。在“演学”阶段，教师和学生走进社会实践空间，从不同的社会、生活场景中寻求研究性问题——“谜面”；在“研学”阶段，小组合作运用纵向和横向思维，开展课题研究方式的探索，像侦探破案一样去尝试破解“谜底”；在“衍学”阶段，归纳整理出研究成果——建构“谜底”的知识体系和能力体系。

二、怎样实施“破案式学习”

笔者以“声音的产生”一课为例，尝试“破案式学习”实践路径的探索。

（一）根据“课标”精神，设计教学流程

“声音的产生”是苏教版科学三年级下册“声音的奥秘”单元第1课的内容。根据科学新课标，本课需要落实和达成的四个课程目标是：科学知识——知道声音是由物体振动而产生的；科学探究——会用不同的方法使物体发出声音，对发声物体进行观察，发现其发声的现象，初步建立声音的产生与物体振动的联系；科学态度——在操作中形成尊重事实的科学态度，能够在观察的基础上做出猜测并进行验证；科学、技术、社会与环境——知道声音可以传播很多信息。

笔者将尝试采用“破案式学习”模式进行教学设计，教学环节共分为三个阶段，即“演学阶段”“研学阶段”“衍学阶段”，以期通过“破案式学习”三个阶段的实施更有效地达成上述四个教学目标。

（二）依据“破案”路径，开展实践活动

第一阶段，“演学”。教师和学生走进社会实践空间，从不同的社会、生活场景中寻求研究性问题——“谜面”。生活中到处都是知识，到处都有科学课堂探究的问题。引导学生关注社会、关注生活，也是科学学习的重要组成部分。课堂伊始，笔者用猜谜语的方式导入，“眼睛看不见，小手摸不着，只有耳朵能听见。猜猜看它是什么。”学生很快就能猜到谜底是“声音”，引出本课的研究对象——声音。笔者继续引导，“在我们的生活中，声音无处不在，老师课前收集了生活中常见的声音，听一听，它们是什么声音？表达了什么意思？”在学生集中交流后引导学生进行小结：“闹钟声——起床时间到了；汽车喇叭声——有汽车来了，要注意安全；打雷声——变天了，可能要下雨了；课间活动的声音——同学们在课间欢乐嬉戏。”关于“声音”的这些问题促使学生充分联系自己的生活去寻找答案，笔者通过学生的解答逐步引导学生进行归纳和总结：“我们生活在一个充满声音的世界里，不同的声音传递了不同的信息，我们的生活离不开声音。”笔者适时追问：“同学们对声音有了这么多认识，那么，关于声音，你还想知道些什么？”学生会提出许多关于声音的问题，在此基础上，笔者引导学生将关注点聚焦至本课探究问题，也就是“谜面”——“声音是怎样产生的”。

第二阶段，“研学”。小组合作运用纵向和横向思维，开展课题研究方式的探索，像侦探破案一样去尝试破解“谜底”。笔者提问：“声音是怎样产生的呢？同学们，你们是怎么想的？”各小组学生在组内交流和讨论后，大胆猜测并提出自己的假设。学生的假设是否正确需要得到证据的验证，寻找证据的过程就是“破案”的过程，就是探究式学习的过程。 因此，笔者设计了三个破案环节。

“破案1”——让物体发出声音。想办法制造出声音，为研究声音的产生创造条件。为更好地帮助学生开展探究活动，教师提供了直尺、橡皮筋、音叉、小鼓等探究材料，引导学生进行探究：“同学们，想知道声音是怎么产生的，我们必须先要让物体发出声音。老师给你们准备了一些材料，直尺、橡皮筋、音叉、小鼓，想一想，有什么办法可以让它们发出声音。”在教师提供的学习支架支持下，学生以小组为单位开始合作“破案”，在经历方法讨论交流、实践验证、方法归纳等探究过程后，学生已有所获，知道了可以通过“敲”“弹”“拨”“拍”“拉”等方法让这些物体发出声音，第一个“破案”环节顺利完成。

“破案2”——这四个物体发声时有什么现象？在破案1的探究中学生已经成功解决了使物体发声的问题，但这还未能解答“声音是怎样产生的？”这一问题，因此各小组继续开展“破案”活动。笔者提问：“这四个物体发声时有什么现象？”引导学生观察这四个物体发声时出现的现象，将注意力聚焦在建立声音的产生与物体振动的联系上。为了更好地帮助学生记录“破案”过程，笔者设计了“小组实践学习单”（如图2）。

请学生再次进行实验，仔细观察这些物体发声时有什么现象并将这些发现记录在“小组实践学习单”中。各小组开展实验，观察实验现象，待各小组完成实验和实践学习单记录后，教师组织开展交流汇报，引导学生梳理和归纳探究实践结果。通过再次实验，各小组能比较明显地看到直尺和橡皮筋发声时出现的现象：它们在不停地来回“动”。这个现象在直尺和橡皮筋发声时比较明显，但音叉和小鼓发声时的现象较难观察，不易与“动”建立联系，需要进一步研究，因此笔者设计了第三个破案环节。

“破案3”——探究音叉、小鼓发声时是否与直尺、橡皮筋有一样的现象，继续建立声音的产生与物体振动的联系。教师提问：“音叉和小鼓发声时是不是也在不停地来回‘动呢？有没有办法可以证明你的猜测呢？”通过各小组的讨论交流，学生找到了一些方法：音叉——敲击后，用手摸一摸或敲击后放入水中；小鼓——在鼓面上洒些水再敲击或在鼓面上放些橡皮屑或绿豆等再敲击。随后各小组开展实验验证活动，并再次完善“小组实践学习单”的记录。在实验验证后，各小组成功观察到了音叉、小鼓发声时的现象——也在不停地来回“动”。这与直尺、橡皮筋的发声现象一致。

经过研学阶段的三次“破案式”探究实践，学生成功地将声音的产生与物体振动建立了联系，“谜面”已经得到了解答，进入衍学阶段。

第三阶段，“衍学”。在“衍学”阶段，教师引导学生在前面探究所获知识的基础上，归纳整理出研究成果，建构“谜底”的知识体系和能力体系。教师提问：“通过刚才的探究，同学们有什么发现？”学生经历了“演学”“研学”阶段的探究学习，对于这个问题已经有了深入的认识。学生充分交流自己的发现，教师适时引导、归纳和总结：“这四个物体在发出声音时都在上下、左右、前后地‘动，在科学中，我们把这种‘动叫作‘振动。看来，声音的产生与物体的振动有关。” 由此，学生对声音的认识得到了科学建构。

教师继续引导：“通过今天的探究，我们发现了声音的产生与物体的振动有关。同学们还能不能找到更多证据来证明这一点呢？课后各小组继续开展探究活动，寻找证据，并将研究结果记录在小组实践学习单上。”学习的延伸有利于学生持续地开展探究活动，寻找多样的证据来证明观点，更有利于学生科学态度的培养。

三、组织“破案式学习”后的启发

“破案式学习”让探究式学习的各环节架构更加清晰。笔者发现，“破案式学习”的教学设计让“声音的产生”各环节架构更加清晰，“演学”“研学”“衍学”各环节目的明确，“演学”阶段引出“谜面”，“研学”阶段探究“谜底”，“衍学”阶段解答“谜面”并延伸学习。三个大环节环环相扣，重点突出；“研学”阶段中的三个“破案”小环节层层递进、目标明确。

“破案式学习”让探究式學习与真实情景紧密相连。 “破案式学习”的教学设计让“声音的产生”一课的探究式学习回归到学生的日常生活中，从日常生活中常见的声音入手，更有利于快速集中学生的注意力、增强学生的主动参与性，在真实情境中开展探究式学习也有利于学生突破旧知、建构新知。

“破案式学习”让探究式学习的味道更加“浓郁”。“声音的产生”一课在“破案式学习”的设计中，加入了“研学”阶段的三个“破案”环节，这三个环节集挑战性、趣味性于一体。每个组、每个学生都在积极参与“破案”，组与组之间更是你追我赶，生怕被别的组抢先。学生在“破案”的过程中全身心投入，既经历了“破案”过程，又经历了探究式学习的过程。

科学课程的基本理念指出，科学课程“以探究式学习为主要的学习方式”。探究式学习可作为主要的学习方式，但不是唯一的学习方式。“声音的产生”一课在“破案式学习”的设计和实践中充分体现出了探究性特点，是不是科学教材中的每一课内容都适合采用“破案式学习”来进行设计和实践呢？笔者认为，还需在教学实践中进一步探索才能有科学的认识。