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一、设计原理
“两段四步”教学程序中的“两段”就是把教学过程分为“课前预习，课堂练习”的两个基本段落；所谓“四步”就是(课前)“查一查、记一记，问一问，画一画”和(课堂)“议一议、动一动”。本设计自始至终都贯穿一条思想主线——“科学探究式”的学习方法，培养学生学会科学地看问题、想问题的学习态度。
二、具体操作
第一步，查一查、记一记。这个步骤体现两个方面的要求：1．根据课文内容向学生提出明确而适度的学习要求，使学生加强注意事物的主动性和有意性。2．重视“最近发展区”，根据学生知识能力的差异，预习时可分三个层次提出，即学生按自己的能力条件再根据预习表上的要求查找资料或提出问题，如能力强、环境条件好的学生，可上网、到图书馆或其他渠道查资料，所查的资料要全面、真实、说服力强，并把它记录下来，以备上课时交流；而能力各方面稍欠的学生，可从书本或问家长、同学寻找本次预习的有关知识。这样既重视了全体学生的参与，又注意了优等生的学习潜力，而且还照顾了学困生的情绪，使每位学生在自己的“最近发展区”中跳一跳就摘到了果子。
第二步，问一问。这一步是学生根据自己对课文内容的理解，提出不明白的问题。学生能否提出问题是创造力高低的表现，但提问要注意两点：1．每个问题要根据教材的需要，根据学生已有的知识情况；2．所提的问题目的要明确，紧扣中心，注意问题的科学性。虽然学生提出的问题并非都是值得探究的，但却说明学生有独立思考的倾向和要求，有求异思维的萌芽及独立钻研和探索的精神。通过质疑，既能疏通课文，为进一步学习新课文做好准备，又能养成“自主读书”的良好习惯。
第三步，画一画。当学生查了资料记下来后，大脑已感到疲劳，此时，运用简笔画的形式把思考题的答案表现出来，可强化学生的感知和有意义的注意，让学生从视觉中输入信息，再次引起大脑兴奋，使课前预习更为丰富多彩，引人入胜。简笔画线条简单，生动活泼，易学易画，省时省力，趣味性强，使用方便。如第九册第3课《凝结》中的“思考厂里边有三道题（学困生可选择做)：
1．以上事实说明这些小水珠与什么有关系?
2．这些小水珠是怎样“跳”到杯盖上来的?
3．为什么在盛有热水的杯盖内容易看到小水珠呢?
学生通过查资料知道：
1．“小水珠与热水有关系”可用简笔画反应其内容即：
2．杯盖内的小水珠是由杯内的水蒸气变成的。
3. 小水珠是在水蒸气受冷的条件下形成的。
以上三幅图均采用拟人的手法画，既生动活泼富有儿童趣味，又能在画中感受到自然科学的魅力。
第四步，议一议、动一动。就是让学生质疑解答。赞可夫说“教会学生思考，这对学生来说是一生中最有价值的本钱”。而“思源于疑”，疑能激发学生的求知欲，疑能促进学生积极动脑思索、探求。这一步是实验完毕，学生就课前提的问题还没弄明白的或实验中产生新的疑问均可提出，然后教师组织学生探究、归纳综合科学的结论。“探究”是学生对事物感性认识的阶段，而“归纳”则是学生对事物理性认识的阶段。教师必须在学生充分探究的基础上，认真组织学生归纳，将学生的思维化为语言，把每个人的“发现”转化为全班学生的共同财富，“推动学习者沿着概念箭头前进”，使学生在归纳中感到是一种令人振奋的探索。然后让学生选择其中一个问题的结论写在“表格”的第三栏中。
三、预习的好处
1．拓展空间，让学生自主探究。
让学生们自己提出目标、拟定行动计划，可以产生一种强有力的动机，使他们努力去克服既定道路上所遇到的困难和障碍。“自然科学预习及作业表格”(以下称“表格”)中的第一项“查一查、记一记”培养了学生探索性学习的能力。学生为了寻找相关内容的资料就要通过网上、书上、电视上等多种渠道进行查找。这样学生在学习自然科学起始阶段就对其学习的内容产生深厚的兴趣，形成急切的探究心理，在教学中就会因好奇而主动积极地参与到教学过程中。自然科学还是开放性的学科，容易与社会生活发生联系，又是综合性较强的学科。在自然科学预习中，可为学生拓宽空间，把课内与课外、校内与校外、自然学科与其他学科有机的结合起来。如“表格”中的第三项“画一画”，课前学生通过简笔画“画”出“思考题”中的答案，然后再用一两句话加以说明，就把抽象的自然科学问题表现出来了。这就与语文、美术有机地结合在一起，学生预习时就更有趣味，更能吸引学生的注意，能更大程度上发掘学生的潜力。
2．节省教时，让学生多动手。
在自然科学教学中，教师要把握学生的心理特点让学生有更多的时间参与教学。“表格”就为满足学生的愿望提供了一个良好的契机。由于课前学生进行了有目的的预习，就节省了教学的时间。按常规，一个自然课的内容要一个课时才能完成，而预习后由于课堂结构简单，减少了一些教学环节，因而节约了教学时间。这样能腾出更多的时间，在课内让学生讨论、动手做实验，学生就能成为一个“发现者、研究者、探索者”。
“两段四步”教学程序中的“两段”就是把教学过程分为“课前预习，课堂练习”的两个基本段落；所谓“四步”就是(课前)“查一查、记一记，问一问，画一画”和(课堂)“议一议、动一动”。本设计自始至终都贯穿一条思想主线——“科学探究式”的学习方法，培养学生学会科学地看问题、想问题的学习态度。
二、具体操作
第一步，查一查、记一记。这个步骤体现两个方面的要求：1．根据课文内容向学生提出明确而适度的学习要求，使学生加强注意事物的主动性和有意性。2．重视“最近发展区”，根据学生知识能力的差异，预习时可分三个层次提出，即学生按自己的能力条件再根据预习表上的要求查找资料或提出问题，如能力强、环境条件好的学生，可上网、到图书馆或其他渠道查资料，所查的资料要全面、真实、说服力强，并把它记录下来，以备上课时交流；而能力各方面稍欠的学生，可从书本或问家长、同学寻找本次预习的有关知识。这样既重视了全体学生的参与，又注意了优等生的学习潜力，而且还照顾了学困生的情绪，使每位学生在自己的“最近发展区”中跳一跳就摘到了果子。
第二步，问一问。这一步是学生根据自己对课文内容的理解，提出不明白的问题。学生能否提出问题是创造力高低的表现，但提问要注意两点：1．每个问题要根据教材的需要，根据学生已有的知识情况；2．所提的问题目的要明确，紧扣中心，注意问题的科学性。虽然学生提出的问题并非都是值得探究的，但却说明学生有独立思考的倾向和要求，有求异思维的萌芽及独立钻研和探索的精神。通过质疑，既能疏通课文，为进一步学习新课文做好准备，又能养成“自主读书”的良好习惯。
第三步，画一画。当学生查了资料记下来后，大脑已感到疲劳，此时，运用简笔画的形式把思考题的答案表现出来，可强化学生的感知和有意义的注意，让学生从视觉中输入信息，再次引起大脑兴奋，使课前预习更为丰富多彩，引人入胜。简笔画线条简单，生动活泼，易学易画，省时省力，趣味性强，使用方便。如第九册第3课《凝结》中的“思考厂里边有三道题（学困生可选择做)：
1．以上事实说明这些小水珠与什么有关系?
2．这些小水珠是怎样“跳”到杯盖上来的?
3．为什么在盛有热水的杯盖内容易看到小水珠呢?
学生通过查资料知道：
1．“小水珠与热水有关系”可用简笔画反应其内容即：
2．杯盖内的小水珠是由杯内的水蒸气变成的。
3. 小水珠是在水蒸气受冷的条件下形成的。
以上三幅图均采用拟人的手法画，既生动活泼富有儿童趣味，又能在画中感受到自然科学的魅力。
第四步，议一议、动一动。就是让学生质疑解答。赞可夫说“教会学生思考，这对学生来说是一生中最有价值的本钱”。而“思源于疑”，疑能激发学生的求知欲，疑能促进学生积极动脑思索、探求。这一步是实验完毕，学生就课前提的问题还没弄明白的或实验中产生新的疑问均可提出，然后教师组织学生探究、归纳综合科学的结论。“探究”是学生对事物感性认识的阶段，而“归纳”则是学生对事物理性认识的阶段。教师必须在学生充分探究的基础上，认真组织学生归纳，将学生的思维化为语言，把每个人的“发现”转化为全班学生的共同财富，“推动学习者沿着概念箭头前进”，使学生在归纳中感到是一种令人振奋的探索。然后让学生选择其中一个问题的结论写在“表格”的第三栏中。
三、预习的好处
1．拓展空间，让学生自主探究。
让学生们自己提出目标、拟定行动计划，可以产生一种强有力的动机，使他们努力去克服既定道路上所遇到的困难和障碍。“自然科学预习及作业表格”(以下称“表格”)中的第一项“查一查、记一记”培养了学生探索性学习的能力。学生为了寻找相关内容的资料就要通过网上、书上、电视上等多种渠道进行查找。这样学生在学习自然科学起始阶段就对其学习的内容产生深厚的兴趣，形成急切的探究心理，在教学中就会因好奇而主动积极地参与到教学过程中。自然科学还是开放性的学科，容易与社会生活发生联系，又是综合性较强的学科。在自然科学预习中，可为学生拓宽空间，把课内与课外、校内与校外、自然学科与其他学科有机的结合起来。如“表格”中的第三项“画一画”，课前学生通过简笔画“画”出“思考题”中的答案，然后再用一两句话加以说明，就把抽象的自然科学问题表现出来了。这就与语文、美术有机地结合在一起，学生预习时就更有趣味，更能吸引学生的注意，能更大程度上发掘学生的潜力。
2．节省教时，让学生多动手。
在自然科学教学中，教师要把握学生的心理特点让学生有更多的时间参与教学。“表格”就为满足学生的愿望提供了一个良好的契机。由于课前学生进行了有目的的预习，就节省了教学的时间。按常规，一个自然课的内容要一个课时才能完成，而预习后由于课堂结构简单，减少了一些教学环节，因而节约了教学时间。这样能腾出更多的时间，在课内让学生讨论、动手做实验，学生就能成为一个“发现者、研究者、探索者”。