一、理論奠基：合作與交流的科學(xué)教育價值演講人CONTENTS理論奠基：合作與交流的科學(xué)教育價值實踐路徑：促進(jìn)合作與交流的課堂活動設(shè)計策略典型案例：五年級上冊教材中的合作交流活動設(shè)計階段1：制定計劃（20分鐘）評價與反思：讓合作交流“可見、可評、可進(jìn)”目錄2025小學(xué)五年級科學(xué)上冊促進(jìn)科學(xué)合作與交流的課堂活動課件引言：為何要在科學(xué)課堂中聚焦合作與交流？作為一線科學(xué)教師，我常觀察到這樣的場景：五年級學(xué)生在實驗時，有的爭著搶器材，有的默默旁觀；小組匯報時，只有個別“小老師”發(fā)言，其他成員眼神游離。這些現(xiàn)象讓我深思——科學(xué)學(xué)習(xí)從來不是“一個人的戰(zhàn)斗”?！读x務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》明確指出，“科學(xué)探究與實踐”是核心素養(yǎng)的重要組成部分，而合作與交流正是支撐這一素養(yǎng)的關(guān)鍵能力。五年級學(xué)生正處于具體運算向形式運算過渡的階段，思維的開放性與批判性顯著提升，此時通過科學(xué)課堂培養(yǎng)合作意識、鍛煉交流能力，不僅能優(yōu)化當(dāng)下的學(xué)習(xí)效果，更能為其未來參與社會協(xié)作、開展終身學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。01理論奠基：合作與交流的科學(xué)教育價值1從認(rèn)知發(fā)展看：社會建構(gòu)的必然要求皮亞杰的社會建構(gòu)理論強調(diào)，知識的建構(gòu)是個體與環(huán)境、個體與個體互動的結(jié)果。五年級學(xué)生已具備一定的自主探究能力，但對復(fù)雜科學(xué)問題（如“光的反射與熱量吸收的關(guān)系”）的理解，往往需要通過小組討論碰撞思維火花。例如，在“設(shè)計太陽能熱水器”活動中，有的學(xué)生關(guān)注材料的顏色（認(rèn)為深色吸熱好），有的關(guān)注集熱面積（認(rèn)為面積大吸收多），通過爭論與驗證，最終能綜合得出“顏色、面積、角度共同影響吸熱效率”的結(jié)論，這種認(rèn)知提升遠(yuǎn)超個體獨立探究的局限。2從科學(xué)本質(zhì)看：集體智慧的實踐體現(xiàn)科學(xué)史本身就是一部合作史——牛頓站在巨人的肩膀上，現(xiàn)代基因研究依賴全球?qū)嶒炇业臄?shù)據(jù)共享。在課堂中還原這一本質(zhì)，能幫助學(xué)生理解“科學(xué)是集體事業(yè)”。五年級上冊涉及“生物與環(huán)境”“材料與結(jié)構(gòu)”等主題，如“校園植物群落調(diào)查”需要分工記錄物種、測量光照、統(tǒng)計數(shù)量，單靠個人無法完成全面觀察，必須通過小組協(xié)作實現(xiàn)數(shù)據(jù)的完整性，這正是對科學(xué)研究真實樣態(tài)的模擬。3從核心素養(yǎng)看：終身發(fā)展的關(guān)鍵能力《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》將“合作參與”“溝通能力”列為必備品格與關(guān)鍵能力?？茖W(xué)課堂中的合作不是簡單的“分組”，而是通過明確的角色分工（如記錄員、操作員、匯報員）、有效的沖突解決（如對實驗現(xiàn)象的不同解釋）、深度的觀點融合（如綜合多組數(shù)據(jù)得出結(jié)論），培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任意識、傾聽習(xí)慣與批判性思維。這些能力將遷移至學(xué)生未來的學(xué)習(xí)、工作與生活中，成為其適應(yīng)社會的底層素養(yǎng)。02實踐路徑：促進(jìn)合作與交流的課堂活動設(shè)計策略1前置準(zhǔn)備：建立合作的“軟基礎(chǔ)”1.1分組策略：異質(zhì)與動態(tài)結(jié)合有效的合作始于合理的分組。我通常采用“4人異質(zhì)組”：根據(jù)學(xué)生的動手能力、表達(dá)水平、知識基礎(chǔ)進(jìn)行搭配（如1名操作能手+1名記錄達(dá)人+1名思維活躍者+1名觀察細(xì)致者），確保組內(nèi)“互補”。同時，每學(xué)期調(diào)整2-3次分組，避免“固定小團(tuán)體”導(dǎo)致的參與不均衡。例如，在“巖石與土壤”單元的“礦物特征觀察”活動中，原本沉默的小宇（觀察細(xì)致）與活躍的小琪（善于表達(dá)）組隊后，小宇的發(fā)現(xiàn)通過小琪的語言被全班關(guān)注，兩人都獲得了成就感。1前置準(zhǔn)備：建立合作的“軟基礎(chǔ)”1.2規(guī)則共識：制定“組內(nèi)契約”開學(xué)初，我會組織學(xué)生討論“怎樣的小組最受歡迎”，共同制定《科學(xué)合作公約》。內(nèi)容包括：“發(fā)言前先舉手，別人說話時不打斷”“實驗器材輪流使用，操作前先討論步驟”“記錄時標(biāo)注每個人的貢獻(xiàn)”等。公約張貼在教室后方，每次合作前由組長帶領(lǐng)重溫。這種“自下而上”的規(guī)則制定，比教師單方面要求更能激發(fā)學(xué)生的遵守意愿。2活動設(shè)計：任務(wù)驅(qū)動下的深度協(xié)作2.1任務(wù)類型：從“簡單分工”到“復(fù)雜探究”五年級學(xué)生的思維深度已能支撐開放性任務(wù)，活動設(shè)計需遵循“階梯式”原則：基礎(chǔ)層（單元起始課）：設(shè)計“互補型任務(wù)”，如“觀察種子萌發(fā)”時，小組內(nèi)每人負(fù)責(zé)記錄一種條件（水、光、溫度），最后匯總數(shù)據(jù)。這類任務(wù)強調(diào)“分工即合作”，幫助學(xué)生建立初步的協(xié)作習(xí)慣。提升層（單元探究課）：設(shè)計“爭議型任務(wù)”，如“光是沿直線傳播嗎？”實驗中，提供激光筆、彎曲吸管、帶孔卡紙等材料，鼓勵小組提出不同驗證方案（有的用吸管“看”光，有的用卡紙“擋”光），通過對比實驗結(jié)果引發(fā)討論，培養(yǎng)“證據(jù)支持觀點”的科學(xué)思維。拓展層（單元總結(jié)課）：設(shè)計“項目式任務(wù)”，如“設(shè)計并制作一個簡易凈水器”，需要綜合運用“水的凈化”“材料特性”等知識，從方案設(shè)計、材料收集到測試改進(jìn)，全程由小組自主完成，真正實現(xiàn)“問題解決中的深度合作”。2活動設(shè)計：任務(wù)驅(qū)動下的深度協(xié)作2.2角色分工：明確責(zé)任與權(quán)利清晰的角色分工能避免“搭便車”現(xiàn)象。我為每個小組設(shè)計了“角色輪值表”，包括：組長：統(tǒng)籌進(jìn)度，協(xié)調(diào)爭議（每周輪換）；記錄員：用文字、圖表記錄實驗過程與發(fā)現(xiàn)（可兩人協(xié)作，避免遺漏）；操作員：負(fù)責(zé)器材操作，需按小組討論的步驟執(zhí)行（操作前需向組員說明“我要做什么，為什么這樣做”）；匯報員：整理小組成果，代表發(fā)言（鼓勵平時少發(fā)言的學(xué)生擔(dān)任）。例如，在“熱傳導(dǎo)”實驗中，記錄員小雨用表格記錄不同金屬棒的溫度變化，操作員小明邊操作邊解釋“我現(xiàn)在把銅棒一端加熱，30秒后測中間溫度”，組長小萌提醒“別忘了測鐵棒對比”，最后由平時內(nèi)向的小浩匯報，他拿著記錄表說：“我們發(fā)現(xiàn)銅比鐵傳熱快，因為30秒時銅中間溫度是52℃，鐵只有38℃?！边@種角色輪值讓每個學(xué)生都找到自己的“價值點”。2活動設(shè)計：任務(wù)驅(qū)動下的深度協(xié)作2.2角色分工：明確責(zé)任與權(quán)利2.3交流支持：搭建多元表達(dá)的“腳手架”2活動設(shè)計：任務(wù)驅(qū)動下的深度協(xié)作3.1工具支持：可視化的交流載體科學(xué)交流需要具體的“抓手”。我為學(xué)生提供多種記錄工具：思維導(dǎo)圖表：用于整理實驗思路（如“影響擺快慢的因素”實驗前，用導(dǎo)圖列出“擺長、擺重、擺幅”三個變量）；實驗日志：要求記錄“我的猜想-我們的實驗-意外發(fā)現(xiàn)-同伴的建議”（如在“光的反射”實驗中，有小組記錄“原本認(rèn)為鏡子反射最亮，但用鋁箔紙時發(fā)現(xiàn)光斑更大，這是為什么？”）；對比記錄表：用于匯總多組數(shù)據(jù)（如“不同土壤保水能力”實驗后，全班各組將“100ml水滲出量”數(shù)據(jù)填入表格，共同分析沙質(zhì)土、黏質(zhì)土、壤土的差異）。這些工具不僅幫助學(xué)生整理思維，更讓交流從“零散發(fā)言”變?yōu)椤盎谧C據(jù)的表達(dá)”。2活動設(shè)計：任務(wù)驅(qū)動下的深度協(xié)作3.2教師引導(dǎo)：提問與追問的藝術(shù)交流的深度往往取決于教師的引導(dǎo)。當(dāng)小組匯報“太陽能熱水器吸熱效果”時，我會問：“你們的設(shè)計中，為什么選擇黑色塑料袋作為集熱層？有其他小組用了錫紙，你們怎么看？”當(dāng)學(xué)生爭論“擺的快慢是否與擺重有關(guān)”時，我追問：“你們的實驗中，擺重從50g增加到100g，擺動次數(shù)只多了1次，這可能是什么原因？需要怎樣改進(jìn)實驗？”通過這類問題，引導(dǎo)學(xué)生從“陳述事實”轉(zhuǎn)向“解釋原因”“評估證據(jù)”“反思方法”，真正實現(xiàn)思維的碰撞與提升。03典型案例：五年級上冊教材中的合作交流活動設(shè)計典型案例：五年級上冊教材中的合作交流活動設(shè)計3.1案例一：“光與熱”單元——太陽能熱水器的設(shè)計與制作（對應(yīng)教材第X課）1.1活動目標(biāo)01科學(xué)概念：理解顏色、表面積、角度對物體吸熱的影響；03交流目標(biāo)：能用圖表展示實驗數(shù)據(jù)，用“證據(jù)+結(jié)論”的方式匯報設(shè)計思路。02合作目標(biāo)：通過分工設(shè)計、協(xié)作制作、集體改進(jìn)，體驗“設(shè)計-實踐-優(yōu)化”的工程思維；1.2活動過程階段1：需求分析（15分鐘）播放視頻“生活中的太陽能熱水器”，提問：“它們有哪些共同特點？如果讓你設(shè)計一個簡易太陽能熱水器，需要考慮哪些因素？”小組討論后，用思維導(dǎo)圖整理關(guān)鍵詞（顏色、材質(zhì)、角度、保溫）。階段2：方案設(shè)計（20分鐘）提供材料（紙盒、塑料瓶、鋁箔紙、黑布、溫度計、膠帶），小組明確分工：1人畫圖設(shè)計，2人標(biāo)注材料選擇理由，1人記錄可能的問題（如“如何固定角度？”“怎樣保溫？”）。教師巡視時，引導(dǎo)思考“為什么選黑色？如果用其他顏色需要對比實驗嗎？”階段3：制作與測試（30分鐘）按方案制作，測試時每5分鐘記錄水溫（記錄員負(fù)責(zé)），操作員調(diào)整角度（如分別測試與地面成30、45、60的吸熱效果）。教師提示：“如果發(fā)現(xiàn)水溫上升慢，小組要討論是材料問題還是設(shè)計問題?！?.2活動過程階段1：需求分析（15分鐘）階段4：展示與改進(jìn)（25分鐘）每組用實物+PPT匯報，重點說明“設(shè)計依據(jù)-測試數(shù)據(jù)-改進(jìn)方向”。其他小組提問：“你們的保溫層用了棉花，為什么不用泡沫？”“角度調(diào)整時，怎么保證每次測試條件相同？”最后，全班匯總最優(yōu)設(shè)計（如黑色集熱層+45傾斜+泡沫保溫），小組改進(jìn)自己的作品。3.2案例二：“生物與環(huán)境”單元——校園植物群落調(diào)查（對應(yīng)教材第X課）2.1活動目標(biāo)科學(xué)概念：理解植物與環(huán)境的關(guān)系（如喜陰植物多分布在樹陰下）；01合作目標(biāo)：通過區(qū)域劃分、分工觀察、數(shù)據(jù)整合，體驗生態(tài)調(diào)查的協(xié)作性；02交流目標(biāo)：能用統(tǒng)計圖呈現(xiàn)植物分布，用“觀察現(xiàn)象+環(huán)境因素”解釋原因。0304階段1：制定計劃（20分鐘）階段1：制定計劃（20分鐘）討論“調(diào)查需要哪些步驟”（確定區(qū)域、觀察記錄、分析關(guān)系），小組領(lǐng)取調(diào)查區(qū)域（如操場、花壇、樹林），明確分工：1人記錄植物名稱（用《校園植物圖鑒》對照），1人測量光照強度（用光照計），1人記錄土壤濕度（用濕度計），1人繪制位置圖。階段2：實地調(diào)查（40分鐘）帶學(xué)生到校園，強調(diào)“安靜觀察，及時記錄”。教師巡回指導(dǎo)：“這株蕨類植物周圍的光照強度是多少？和旁邊的月季比有什么不同？”“記錄時要標(biāo)注是‘高大喬木’還是‘低矮草本’?！彪A段3：整理分析（30分鐘）小組用表格整理數(shù)據(jù)（植物名稱、數(shù)量、光照、濕度），討論“哪些植物喜歡強光？哪些喜歡陰濕？”教師提示：“可以用柱狀圖對比不同區(qū)域的光照與植物種類?！彪A段1：制定計劃（20分鐘）階段4：匯報共享（25分鐘）每組展示統(tǒng)計圖，說明“我們的發(fā)現(xiàn)：樹林下光照弱（平均500lux），有較多腎蕨和沿階草；花壇光照強（平均2000lux），主要是月季和太陽花”。其他小組補充：“我們在操場邊發(fā)現(xiàn)，同樣是太陽花，靠近圍墻的長得更矮，可能因為風(fēng)大？”教師總結(jié)：“植物的分布是長期適應(yīng)環(huán)境的結(jié)果，這就是‘生物與環(huán)境相適應(yīng)’?！?5評價與反思：讓合作交流“可見、可評、可進(jìn)”1多元評價：關(guān)注過程與結(jié)果1.1過程性評價（占比60%）觀察記錄：教師用《小組合作觀察表》記錄“參與度”（是否主動發(fā)言、操作）、“協(xié)作性”（是否傾聽他人、調(diào)整方案）、“問題解決”（是否共同應(yīng)對實驗失?。粚W(xué)生互評：小組內(nèi)填寫《同伴評價卡》，如“我想為小宇點贊，因為他在實驗失敗時提出用保鮮膜防漏水的建議”；日志分析：通過實驗日志，評估“思維深度”（是否記錄疑問、是否采納同伴建議）。1多元評價：關(guān)注過程與結(jié)果1.2成果性評價（占比40%）作品質(zhì)量：如太陽能熱水器的水溫上升幅度、植物調(diào)查的數(shù)據(jù)分析邏輯性；匯報表現(xiàn)：是否用證據(jù)支持觀點、是否回應(yīng)他人提問。2教學(xué)反思：從“活動熱鬧”到“思維深入”每次活動后，我會從三個維度反思：設(shè)計適切性：任務(wù)是否符合五年級學(xué)生的認(rèn)知水平？是否需要調(diào)整難度（如“橋梁承重實驗”中，部分小組因材料不足放棄，下次可提前準(zhǔn)備更多吸管）；參與均衡性：是否有學(xué)生“被邊緣”？如發(fā)現(xiàn)內(nèi)向?qū)W生總是當(dāng)記錄員，可鼓勵其嘗試匯報；交流深度：討論是否停留在表面？如“光的反射”實驗中，學(xué)生只說“鏡子反射光”，未深入“為什么光滑表面反射更清晰”，下次需增加對比實驗（鏡子vs卡紙）。結(jié)語：讓合作交流成為科學(xué)學(xué)習(xí)的“自然生態(tài)”回顧這些