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课程改革在课堂教学层面所遭遇到的最大挑战就是“有效性”问题。提升课堂教学的有效性是当前深化课程改革的关键和根本要求。如何提高科学课堂教学的有效性，一直是笔者多年来研究和实践的问题。
笔者认为，提高科学课堂教学的有效性，主要策略是“优化预设，重视生成，关注评价”。本文力图通过从“优化课前预设”的视角来探讨提高科学课堂教学的有效性。
一、怎样备教科书：读通、读懂、读活教科书，用学习和扬弃的态度看教科书
在多年的教学实践中，我认为，备教科书的基本过程是“三读”：一读教科书，了解教科书内容——这属于读通教科书；再读教科书，体会编者意图——这属于读懂教科书；三读教科书，创造性的改教科书——这属于读活教科书。在这“三读”的基础上，用学习和扬弃的态度看教科书。
1、用学习的态度看教科书。我们要用学习的观点看教科书，为什么要用学习的态度看教科书？
小学自然课中和科学课中都有《水的认识》这一内容。水是一种什么样的物体，都是自然和科学教材中研究的核心问题之一。但是对于如何研究这一问题，自然教材和科学教材，要求运用的方法是不一样的。自然教材中是明确提出学生用眼睛看、鼻子闻、嘴巴尝来研究这一问题。小学科学教材中则要求运用感官观察杯中的水。为什么小学自然教材中只要求学生用眼睛看、鼻子闻、嘴巴尝来研究这一问题呢？因为编小学自然教材的人知道，水具有无色、无味、无嗅、透明的特点。颜色与透明度需要眼睛观察、味道需要嘴巴品尝、气味需要鼻子闻。因此编者很细心的做出了要求学生用眼睛看、鼻子闻、嘴巴尝来研究这一问题的提示。事实上孩子们在观察之前，怎么知道这个活动只需要用到眼、鼻、舌？因此我们可以得出这样的结论：现今的小学科学教材无论是在活动设计上还是在教学理念上都较以往有了很大的发展。这个例子，充分证明了小学科学教材的内涵的丰富性，它需要我们用学习的观点去看教科书，理解教科书的丰富内涵。
2、用扬弃的精神看教科书。我们也要用扬弃的精神看教科书，扬弃是一种推进，不是背叛。任何事务的发展都需要有一个过程，都需要一个周期，作为试用版本的教科书，肯定存在着一些需要发展的问题。此外，由于我国地域广阔，各地存在着很大的差异性，教科书还存在着“适应水土”的问题。例如，是否适应我们这里的环境。比如说，五年级科学教材中要求学生观察校园中的蔷薇花丛。如果有的学校没有蔷薇花丛，老师就可以组织学生观察其他花丛，而不要死盯着不放。再比如说，三年级科学课中，要求观察一些小动物，其中有一节课是观察蜗牛，有些地方，很难找到蜗牛。其实，教材就是一种教学素材，不观察蜗牛，用其他的动物也可以替代，只要能实现教材的教学目标就可以了。
二、怎样备学生：备学生的原有认知水平、探究能力和发展需求，根据学情巧设计
在教学实践中，我感觉到，不管观察、测量、对比，还是实验、推理、分析，都需要相应的知识和方法技能为基础，这些都需要在有系统的训练中逐步习得。也就是说，选择开展的活动必须与学生已有的认知技能相适合，并符合学生的发展可能和发展需求。因此，在备课的时候，是不是在有意识地了解学生的发展状况和学生的发展需求往往直接影响到教学的效果。优秀的教学设计是一定符合特定的教学对象的学习心理和学习基础，并将教学内容建立在原有基础上再适当提高。备学生的原有认知水平、探究能力和发展需求，无论是提升学生的科学素养还是对优秀课堂教学的呈现都有积极的推动作用。
在教学《一杯水的观察》一课中，通过课前调查，我了解到，学生对于水的味道已经建立了一个概念——有些水的味道是甜甜的。这个结论的得出是受到一个家喻户晓的广告的影响——农夫山泉有点甜。据此，我设计了这样一个导入——
老师：（出示一个塑料苹果）谁来描述一下这个苹果？
学生1：又大又红的大苹果。学生2：红中透白的大苹果。
老师：请大家闭上眼睛，用鼻子深深地闻，你闻到了怎样的气味？（教师拿着苹果绕教室一圈）
学生1：一股淡淡的香味。学生2：好像有暗香。
老师：谁想摸摸这个苹果？（请两位学生摸苹果，学生摸过苹果后又用鼻子闻了闻。）你们有什么发现？
学生1：好像没有香味。学生2：这个苹果是假的。
老师：（一边用手敲苹果一边说）是呀，这个苹果是假的，根本没有香味。为什么有些同学刚才会“闻”到香味呢？
学生1：可能是他们乱说的。学生2：我们没有乱说。我常吃苹果，苹果是有香味的，再说这个苹果很逼真，所以我自然而然地认为这个苹果是有香味的。可能是杯弓蛇影了吧！
老师：说得真好。同学们有什么感想？
学生1：不要被事物的表面现象给欺骗了。学生2：哪怕是熟悉的事物，也要仔细观察后，才能下结论。学生3：学习科学，一定要以事实为准。
在这节课后续的探究活动中，大多数学生都通过仔细观察作出了独立的准确的结论。之所以能够得到这样的结果，很大一个原因就是教师利用学生原有的认知水平、探究能力和发展需求，为学生量身定做有利于提升学生科学素养的典型设计。这一设计让学生意识到了即使是最普通、最熟悉的东西，也要经过实实在在地探究后才能下结论。
三、怎样备材料：以方便、有用、有结构的原则准备材料
材料是什么？材料就是指学生探究活动用的实验材料和教师演示用的实验材料。人是非常感性的，小学生更是如此。材料的优化，对于提高课堂教学的有效性是非常有帮助的。科学教学，要不断地设计和研究材料。省特级教师喻伯军老师认为，有时材料就是课程。在教学实践中，我深切的感受到，不同的材料，学生的学习方法是不同的；不同的材料，教师的教学方式也是不同的；不同的材料，会产生不同的效果。对于如何准备材料，在教学实践中，我总结出三条基本原则。
1、方便——材料要是常见的，尽量是容易准备的；还要考虑材料的反复使用性、经济性，把握了这一原则，可以帮助我们省钱，省力。在教学《螺丝刀里的科学》一课的时候，为了研究轮越大越省力，老师向孩子们提供的仅仅是在原有的基础上加了一块毛巾，把毛巾包裹在螺丝刀柄上，增大轮的直径。就是这么一块普普通通的毛巾，成为了研究这一问题的好材料。 如果不用毛巾而用其他材料，将会是怎样的结果呢？
事实上，要研究这一问题，还可以用其他材料。一位教师在试教的初期，就尝试制作这样一样材料，这样材料象个喇叭，前端小，后端大，并且，前端刚好能够套住螺丝刀的刀柄。
如果按照这样的思路去准备材料，一是准备不方便，同时，花钱多，另外，还有一个致命的问题，由于这一材料的前端的口径是固定的，螺丝刀的刀柄的大小必须统一，那么，老师还要为学生准备好螺丝刀。
小小的毛巾解决了大问题，而之所以产生这样效果的根本原因是观念，是教学设计者已经形成了一个基本的观念，也就是材料准备的原则之一。
2、有用——材料应该是本课所必须的，学生感兴趣的，实验起来方便的，提高效率有用的，贴近学生生活实际的。《螺丝刀里的科学》一课中，我们对轮轴进行了重新设计，（我们设计的轮轴是轮和轴是组合在一起的，但是，还有几个可以套在轮轴上的大轮圈。）这样的轮轴对于研究轮轴的问题是有用的。因为它具有实验起来方便——学生只要套一下就可以进行新的实验；提高效率有用——不需要进行重新组装，可以大大的提高课堂教学效率。
这样的教具准备起来是否方便？是不是有背于第一条实验材料准备要方便的原则。事实上，这样的材料设计，如果一旦被教具公司所采用，做成成品，通过配套的工具箱配置就简单、方便了。在材料准备过程中，我们绝对不能认为材料越多越好，要把握好“度”。有时候材料太多了，适得其反！我们可以发现有一些课，尤其是在一些公开课上，老师会为学生准备很多的材料。而且，有的老师由于缺乏对科学教学的有效把握，提供的材料只突出了数量，使学生在探究过程中迷失在了材料中。
3、有结构——材料的结构性是指材料要能诱导学生梳理出“各知识点之间的联系”。有结构的材料应该能保证探究活动的层次性，能保证探究活动的方向性的，它能一步一步把课堂探究活动引向深处。我们不能认为材料“承载的信息越容易为学生发现越好”，从而导致材料结构的简单化、平面化、功利化。
在我拍摄完录像课《岩石会改变模样吗》后，浙江省科学教研员喻伯军老师对我说，关于《岩石会改变模样吗》中“水流的影响使岩石改变模样”这一实验所选择的岩石不能是所有的岩石都让学生在三五分钟内磨没了，要不这样学生很难体会“岩石风化的时间问题”。如果有的是容易磨的岩石，有的是很难磨的岩石，那这样的材料就有价值了，就有结构了，学生的发现会更多，学生的认识就会更全面。
如果说，课堂生成是叶，那么课前预设则是根。因为，课堂生成是外显的，如同叶，生长在空中；课前预设是内隐的，如同根，长在地下。因此，课前预设是生成的重要前提，如同根，为叶提供着延续生命的基本的物质。
追求全面专业的课前预设，是实现优化课堂生成、提高科学课堂教学有效性的重要举措。让我们通过优化课前预设，“让学生出彩，让课堂精彩。”
【作者单位：上虞市盖北镇中心小学 浙江】
笔者认为，提高科学课堂教学的有效性，主要策略是“优化预设，重视生成，关注评价”。本文力图通过从“优化课前预设”的视角来探讨提高科学课堂教学的有效性。
一、怎样备教科书：读通、读懂、读活教科书，用学习和扬弃的态度看教科书
在多年的教学实践中，我认为，备教科书的基本过程是“三读”：一读教科书，了解教科书内容——这属于读通教科书；再读教科书，体会编者意图——这属于读懂教科书；三读教科书，创造性的改教科书——这属于读活教科书。在这“三读”的基础上，用学习和扬弃的态度看教科书。
1、用学习的态度看教科书。我们要用学习的观点看教科书，为什么要用学习的态度看教科书？
小学自然课中和科学课中都有《水的认识》这一内容。水是一种什么样的物体，都是自然和科学教材中研究的核心问题之一。但是对于如何研究这一问题，自然教材和科学教材，要求运用的方法是不一样的。自然教材中是明确提出学生用眼睛看、鼻子闻、嘴巴尝来研究这一问题。小学科学教材中则要求运用感官观察杯中的水。为什么小学自然教材中只要求学生用眼睛看、鼻子闻、嘴巴尝来研究这一问题呢？因为编小学自然教材的人知道，水具有无色、无味、无嗅、透明的特点。颜色与透明度需要眼睛观察、味道需要嘴巴品尝、气味需要鼻子闻。因此编者很细心的做出了要求学生用眼睛看、鼻子闻、嘴巴尝来研究这一问题的提示。事实上孩子们在观察之前，怎么知道这个活动只需要用到眼、鼻、舌？因此我们可以得出这样的结论：现今的小学科学教材无论是在活动设计上还是在教学理念上都较以往有了很大的发展。这个例子，充分证明了小学科学教材的内涵的丰富性，它需要我们用学习的观点去看教科书，理解教科书的丰富内涵。
2、用扬弃的精神看教科书。我们也要用扬弃的精神看教科书，扬弃是一种推进，不是背叛。任何事务的发展都需要有一个过程，都需要一个周期，作为试用版本的教科书，肯定存在着一些需要发展的问题。此外，由于我国地域广阔，各地存在着很大的差异性，教科书还存在着“适应水土”的问题。例如，是否适应我们这里的环境。比如说，五年级科学教材中要求学生观察校园中的蔷薇花丛。如果有的学校没有蔷薇花丛，老师就可以组织学生观察其他花丛，而不要死盯着不放。再比如说，三年级科学课中，要求观察一些小动物，其中有一节课是观察蜗牛，有些地方，很难找到蜗牛。其实，教材就是一种教学素材，不观察蜗牛，用其他的动物也可以替代，只要能实现教材的教学目标就可以了。
二、怎样备学生：备学生的原有认知水平、探究能力和发展需求，根据学情巧设计
在教学实践中，我感觉到，不管观察、测量、对比，还是实验、推理、分析，都需要相应的知识和方法技能为基础，这些都需要在有系统的训练中逐步习得。也就是说，选择开展的活动必须与学生已有的认知技能相适合，并符合学生的发展可能和发展需求。因此，在备课的时候，是不是在有意识地了解学生的发展状况和学生的发展需求往往直接影响到教学的效果。优秀的教学设计是一定符合特定的教学对象的学习心理和学习基础，并将教学内容建立在原有基础上再适当提高。备学生的原有认知水平、探究能力和发展需求，无论是提升学生的科学素养还是对优秀课堂教学的呈现都有积极的推动作用。
在教学《一杯水的观察》一课中，通过课前调查，我了解到，学生对于水的味道已经建立了一个概念——有些水的味道是甜甜的。这个结论的得出是受到一个家喻户晓的广告的影响——农夫山泉有点甜。据此，我设计了这样一个导入——
老师：（出示一个塑料苹果）谁来描述一下这个苹果？
学生1：又大又红的大苹果。学生2：红中透白的大苹果。
老师：请大家闭上眼睛，用鼻子深深地闻，你闻到了怎样的气味？（教师拿着苹果绕教室一圈）
学生1：一股淡淡的香味。学生2：好像有暗香。
老师：谁想摸摸这个苹果？（请两位学生摸苹果，学生摸过苹果后又用鼻子闻了闻。）你们有什么发现？
学生1：好像没有香味。学生2：这个苹果是假的。
老师：（一边用手敲苹果一边说）是呀，这个苹果是假的，根本没有香味。为什么有些同学刚才会“闻”到香味呢？
学生1：可能是他们乱说的。学生2：我们没有乱说。我常吃苹果，苹果是有香味的，再说这个苹果很逼真，所以我自然而然地认为这个苹果是有香味的。可能是杯弓蛇影了吧！
老师：说得真好。同学们有什么感想？
学生1：不要被事物的表面现象给欺骗了。学生2：哪怕是熟悉的事物，也要仔细观察后，才能下结论。学生3：学习科学，一定要以事实为准。
在这节课后续的探究活动中，大多数学生都通过仔细观察作出了独立的准确的结论。之所以能够得到这样的结果，很大一个原因就是教师利用学生原有的认知水平、探究能力和发展需求，为学生量身定做有利于提升学生科学素养的典型设计。这一设计让学生意识到了即使是最普通、最熟悉的东西，也要经过实实在在地探究后才能下结论。
三、怎样备材料：以方便、有用、有结构的原则准备材料
材料是什么？材料就是指学生探究活动用的实验材料和教师演示用的实验材料。人是非常感性的，小学生更是如此。材料的优化，对于提高课堂教学的有效性是非常有帮助的。科学教学，要不断地设计和研究材料。省特级教师喻伯军老师认为，有时材料就是课程。在教学实践中，我深切的感受到，不同的材料，学生的学习方法是不同的；不同的材料，教师的教学方式也是不同的；不同的材料，会产生不同的效果。对于如何准备材料，在教学实践中，我总结出三条基本原则。
1、方便——材料要是常见的，尽量是容易准备的；还要考虑材料的反复使用性、经济性，把握了这一原则，可以帮助我们省钱，省力。在教学《螺丝刀里的科学》一课的时候，为了研究轮越大越省力，老师向孩子们提供的仅仅是在原有的基础上加了一块毛巾，把毛巾包裹在螺丝刀柄上，增大轮的直径。就是这么一块普普通通的毛巾，成为了研究这一问题的好材料。 如果不用毛巾而用其他材料，将会是怎样的结果呢？
事实上，要研究这一问题，还可以用其他材料。一位教师在试教的初期，就尝试制作这样一样材料，这样材料象个喇叭，前端小，后端大，并且，前端刚好能够套住螺丝刀的刀柄。
如果按照这样的思路去准备材料，一是准备不方便，同时，花钱多，另外，还有一个致命的问题，由于这一材料的前端的口径是固定的，螺丝刀的刀柄的大小必须统一，那么，老师还要为学生准备好螺丝刀。
小小的毛巾解决了大问题，而之所以产生这样效果的根本原因是观念，是教学设计者已经形成了一个基本的观念，也就是材料准备的原则之一。
2、有用——材料应该是本课所必须的，学生感兴趣的，实验起来方便的，提高效率有用的，贴近学生生活实际的。《螺丝刀里的科学》一课中，我们对轮轴进行了重新设计，（我们设计的轮轴是轮和轴是组合在一起的，但是，还有几个可以套在轮轴上的大轮圈。）这样的轮轴对于研究轮轴的问题是有用的。因为它具有实验起来方便——学生只要套一下就可以进行新的实验；提高效率有用——不需要进行重新组装，可以大大的提高课堂教学效率。
这样的教具准备起来是否方便？是不是有背于第一条实验材料准备要方便的原则。事实上，这样的材料设计，如果一旦被教具公司所采用，做成成品，通过配套的工具箱配置就简单、方便了。在材料准备过程中，我们绝对不能认为材料越多越好，要把握好“度”。有时候材料太多了，适得其反！我们可以发现有一些课，尤其是在一些公开课上，老师会为学生准备很多的材料。而且，有的老师由于缺乏对科学教学的有效把握，提供的材料只突出了数量，使学生在探究过程中迷失在了材料中。
3、有结构——材料的结构性是指材料要能诱导学生梳理出“各知识点之间的联系”。有结构的材料应该能保证探究活动的层次性，能保证探究活动的方向性的，它能一步一步把课堂探究活动引向深处。我们不能认为材料“承载的信息越容易为学生发现越好”，从而导致材料结构的简单化、平面化、功利化。
在我拍摄完录像课《岩石会改变模样吗》后，浙江省科学教研员喻伯军老师对我说，关于《岩石会改变模样吗》中“水流的影响使岩石改变模样”这一实验所选择的岩石不能是所有的岩石都让学生在三五分钟内磨没了，要不这样学生很难体会“岩石风化的时间问题”。如果有的是容易磨的岩石，有的是很难磨的岩石，那这样的材料就有价值了，就有结构了，学生的发现会更多，学生的认识就会更全面。
如果说，课堂生成是叶，那么课前预设则是根。因为，课堂生成是外显的，如同叶，生长在空中；课前预设是内隐的，如同根，长在地下。因此，课前预设是生成的重要前提，如同根，为叶提供着延续生命的基本的物质。
追求全面专业的课前预设，是实现优化课堂生成、提高科学课堂教学有效性的重要举措。让我们通过优化课前预设，“让学生出彩，让课堂精彩。”
【作者单位：上虞市盖北镇中心小学 浙江】