【摘要】本文基于學(xué)科特點(diǎn)探討小學(xué)科學(xué)素養(yǎng)導(dǎo)向的課堂教學(xué)轉(zhuǎn)型策略,從頂層設(shè)計(jì)大概念教學(xué)基本方向、運(yùn)用情境教學(xué)法設(shè)計(jì)課堂教學(xué)整體框架、厘清情境主線中的問(wèn)題鏈層層推進(jìn)科學(xué)探究活動(dòng)、精準(zhǔn)落實(shí)學(xué)生主體探究的兩大任務(wù)四個(gè)方面,構(gòu)建了大概念視域下的小學(xué)科學(xué)情境教學(xué)法應(yīng)用策略,突顯了小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)對(duì)學(xué)生個(gè)體體驗(yàn)與感受的高度重視。
【關(guān)鍵詞】大概念 小學(xué)科學(xué) 情境教學(xué)法 策略
【中圖分類號(hào)】G62 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【文章編號(hào)】0450-9889(2022)13-0056-04
近年來(lái),“核心素養(yǎng)導(dǎo)向”成為教師們普遍關(guān)注的課堂教學(xué)研究主題,并將隨著2022年版各學(xué)科義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施而在義務(wù)教育圈內(nèi)掀起新一輪的研究熱潮。大概念已經(jīng)成為并將繼續(xù)成為各學(xué)段各學(xué)科“核心素養(yǎng)導(dǎo)向”的教學(xué)研究的重要抓手。那么,什么是大概念呢?針對(duì)科學(xué)教育的大概念,國(guó)際著名科學(xué)教育專家、英國(guó)科學(xué)教育學(xué)會(huì)主席兼終身會(huì)員溫·哈倫有過(guò)一段精辟的論述,他說(shuō):“我們確定的科學(xué)知識(shí)的大概念,能夠?qū)ψ匀唤缫欢ǚ秶鷥?nèi)的有關(guān)現(xiàn)象進(jìn)行解釋和預(yù)測(cè)。一般說(shuō)來(lái),用于解釋的概念可以有不同的大小。因?yàn)?,任何?duì)較少現(xiàn)象適用的概念,都會(huì)聯(lián)系到一個(gè)適用于數(shù)量更多現(xiàn)象的較大概念,以此類推,較大的概念又可以歸入一個(gè)更大的、更廣泛的概念。在理論上,這種將概念連接在一起而形成較大概念的過(guò)程,可以一直延續(xù)下去,直到歸納成數(shù)目很少的幾個(gè)頂層概念,甚至可以用一個(gè)概念解釋所有的事物?!?016年頒布的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡(jiǎn)稱《科學(xué)課標(biāo)》)在小學(xué)科學(xué)四大領(lǐng)域的學(xué)習(xí)內(nèi)容中選定了18個(gè)主要概念,其中:物質(zhì)領(lǐng)域和生命科學(xué)領(lǐng)域各有6個(gè)主要概念,地球與宇宙科學(xué)領(lǐng)域以及技術(shù)與工程領(lǐng)域各有3個(gè)主要概念?!犊茖W(xué)課標(biāo)》中的“主要概念”,都可歸入大概念的范疇。
根據(jù)人本主義心理學(xué)家羅杰斯的觀點(diǎn),學(xué)生的認(rèn)知過(guò)程與情感過(guò)程始終是交織在一起的。將這個(gè)觀點(diǎn)用于整體認(rèn)識(shí)科學(xué)教育的大概念學(xué)習(xí)過(guò)程,在筆者看來(lái),人在小學(xué)階段所學(xué)過(guò)的一些科學(xué)概念和科學(xué)技能也許都會(huì)隨著時(shí)間的流逝而變得逐漸模糊或生疏,但學(xué)生時(shí)期浸潤(rùn)在科學(xué)探究活動(dòng)中的情感體驗(yàn)、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)觀念會(huì)深深地扎根在他們的頭腦,并伴隨他們成長(zhǎng),影響他們一生。筆者嘗試運(yùn)用江蘇省著名特級(jí)教師李吉林首創(chuàng)的情境教學(xué)法實(shí)施大概念視域下的小學(xué)科學(xué)教育,激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探究興趣,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神和正確的價(jià)值觀,取得了較好的實(shí)踐效果。下面筆者以教科版科學(xué)二年級(jí)上冊(cè)《書的歷史》一課為例,談?wù)劥蟾拍钜曈蛳碌男W(xué)科學(xué)情境教學(xué)法應(yīng)用。
一、頂層設(shè)計(jì)大概念教學(xué)的基本方向
溫·哈倫在《以大概念理念進(jìn)行科學(xué)教育》的中文序言中為科學(xué)教師實(shí)施科學(xué)教育指明了方向,他說(shuō):“科學(xué)教育不應(yīng)該傳授給孩子支離破碎、脫離生活的抽象理論和事實(shí),而是應(yīng)當(dāng)慎重選擇一些重要的科學(xué)觀念,用恰當(dāng)?shù)?、生?dòng)的教育方法,幫助孩子們建立一個(gè)完整的對(duì)世界的了解,初步形成科學(xué)態(tài)度,掌握科學(xué)方法,了解科學(xué)精神,構(gòu)建一個(gè)人健康協(xié)調(diào)發(fā)展的基礎(chǔ)?!痹谒磥?lái),大概念不僅是科學(xué)概念,更是科學(xué)觀念、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。
大概念視域下的小學(xué)科學(xué)教學(xué),需要教師增進(jìn)對(duì)大概念在不同層面的整體理解,融合設(shè)計(jì)科學(xué)概念、科學(xué)技能、科學(xué)態(tài)度以及科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境這四個(gè)維度的教學(xué)目標(biāo),對(duì)學(xué)科核心概念進(jìn)行整體認(rèn)知。
《書的歷史》一課屬于《科學(xué)課標(biāo)》所規(guī)定的技術(shù)與工程領(lǐng)域的學(xué)習(xí)內(nèi)容,同時(shí)跨越物質(zhì)領(lǐng)域?!稌臍v史》一課主要呈現(xiàn)了人類在文明發(fā)展歷程中先后發(fā)明的泥板、竹片、紙片三種不同材料的書,希望教師通過(guò)組織學(xué)生開展適合的科學(xué)探究活動(dòng),使學(xué)生發(fā)現(xiàn)不同材料的不同性能,掌握材料探究的科學(xué)方法,了解人類不斷優(yōu)化產(chǎn)品性能改善生活品質(zhì)、加快文明進(jìn)程的歷史。筆者結(jié)合本課教學(xué)內(nèi)容,對(duì)《科學(xué)課標(biāo)》中兩大領(lǐng)域的9個(gè)主要概念和相關(guān)科學(xué)觀念進(jìn)行了整體梳理,以“世界是物質(zhì)的”“將科學(xué)研究中得到的知識(shí)運(yùn)用于工程和技術(shù),以創(chuàng)造服務(wù)于人類的產(chǎn)品”作為本課教學(xué)的兩大核心概念,對(duì)核心概念的適用范圍不斷縮小,直至其能夠被當(dāng)下的小學(xué)生所理解和掌握,從而構(gòu)建起如表1所示的大概念教學(xué)的邏輯框架。
如表1所示,“A”屬于物質(zhì)領(lǐng)域的大概念,“B”屬于技術(shù)與工程領(lǐng)域的大概念,兩類大概念之間存在一定的邏輯關(guān)系;從核心概念到主要概念、具體概念,再到基于學(xué)生理解的具體概念,大概念的適用范圍逐漸縮小。大概念的學(xué)習(xí),重在讓學(xué)生在科學(xué)探究的過(guò)程中體驗(yàn)和感受,只有“基于學(xué)生理解的具體概念”才是需要學(xué)生理解和掌握的概念。梳理大概念的邏輯框架,旨在給教師設(shè)計(jì)課堂教學(xué)建立起一個(gè)大概念教學(xué)的基本思想,對(duì)教師把握課堂教學(xué)的基本方向起指引作用。
二、運(yùn)用情境教學(xué)法設(shè)計(jì)課堂教學(xué)整體框架
捷克教育家夸美紐斯在《大教學(xué)論》中寫道:“一切知識(shí)都是從感官開始的?!边@個(gè)觀點(diǎn)反映了教學(xué)過(guò)程中學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的一個(gè)重要方面:“直觀”可以使抽象的知識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程具體化、形象化,有助于學(xué)生感性認(rèn)識(shí)的形成??茖W(xué)課的教學(xué)目標(biāo)之一是讓學(xué)生習(xí)得科學(xué)知識(shí),建立科學(xué)概念,發(fā)展理性思維。學(xué)生每一個(gè)科學(xué)概念的建立,總是從前概念出發(fā),一級(jí)一級(jí)往上建構(gòu)?;谛W(xué)生的年齡特點(diǎn)和認(rèn)知規(guī)律,小學(xué)科學(xué)課教學(xué)必須從某個(gè)具體的科學(xué)現(xiàn)象出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生在科學(xué)探究的過(guò)程中得到一個(gè)個(gè)具體的證據(jù),基于證據(jù)形成初步的感性認(rèn)識(shí);在證據(jù)不斷獲得與積累的過(guò)程中,再通過(guò)分析、歸納發(fā)現(xiàn)規(guī)律,做出科學(xué)的判斷,建立起科學(xué)的觀念或概念。
情境教學(xué)法是教師在教學(xué)過(guò)程中有目的地引入或創(chuàng)設(shè)具有一定情緒色彩的、以形象為主體的生動(dòng)具體的場(chǎng)景,引發(fā)學(xué)生的情感態(tài)度體驗(yàn),幫助學(xué)生理解教材,并使學(xué)生的心理機(jī)能得到發(fā)展的教學(xué)方法。結(jié)合多年教學(xué)實(shí)踐,筆者認(rèn)為,大概念視域下的小學(xué)科學(xué)情境教學(xué)法應(yīng)用,需要圍繞核心概念進(jìn)行整體化的情境設(shè)計(jì),用一條貫穿教學(xué)始終的“情境主線”,串聯(lián)起學(xué)生一系列的科學(xué)探究活動(dòng),從中引發(fā)學(xué)生積極的情感態(tài)度體驗(yàn),發(fā)展學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),讓學(xué)生基于感性認(rèn)識(shí)進(jìn)行思辨,從中抽象出具有普遍意義的理性認(rèn)識(shí)。其中:“情境主線”來(lái)自教師對(duì)課標(biāo)、教材和學(xué)情的全面把握,以及教師對(duì)核心概念的透徹理解和課堂探究活動(dòng)基調(diào)的準(zhǔn)確把握;科學(xué)探究活動(dòng)的設(shè)計(jì)遵循“拋錨式”設(shè)計(jì)原則,即教師基于教材和學(xué)生的心理年齡特點(diǎn),創(chuàng)設(shè)真實(shí)、具體的問(wèn)題情境,將一個(gè)可以貫穿課堂學(xué)習(xí)全過(guò)程的核心問(wèn)題或任務(wù)作為錨點(diǎn)拋向?qū)W生,使學(xué)生接下來(lái)的全部探究活動(dòng)都緊緊地圍繞該問(wèn)題的解決或任務(wù)的完成而展開——學(xué)生目標(biāo)明確,探究的有效性將大大增強(qiáng)。245EF559-D838-42A6-904E-B76132081D4C
針對(duì)《書的歷史》課堂教學(xué),筆者靈活運(yùn)用教科書中的課程資源,圍繞“將科學(xué)研究中得到的知識(shí)運(yùn)用于工程和技術(shù),以創(chuàng)造服務(wù)于人類的產(chǎn)品”的核心概念設(shè)計(jì)了如圖1所示的教學(xué)整體框架:首先,圍繞教科書中聚焦的問(wèn)題“你知道人類曾經(jīng)用什么材料來(lái)做書嗎?為什么做書的材料會(huì)變化呢?”,提取本課的“變化”主題,將“通過(guò)體驗(yàn)材料的書寫、裝訂和使用,感受材料的優(yōu)缺點(diǎn),進(jìn)而理解材料的優(yōu)化與人類進(jìn)步之間的相互關(guān)系”作為本課科學(xué)探究的基調(diào),落實(shí)“體驗(yàn)”和“感受”兩大任務(wù)。鑒于筆者所在學(xué)校有經(jīng)典詩(shī)詞誦讀的傳統(tǒng),而經(jīng)典詩(shī)詞是書寫在書上的且古已有之,筆者確定了本課的情境創(chuàng)設(shè)主線,由“今日之書”回望“歷史之書”。受近年央視熱播節(jié)目《詩(shī)詞大會(huì)》的啟發(fā),筆者決定在開課環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)一個(gè)“詩(shī)詞小會(huì)”活動(dòng),利用會(huì)詩(shī)比賽引出學(xué)生的課堂探究活動(dòng),既可以調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂活動(dòng)的熱情、引發(fā)學(xué)生的成功體驗(yàn),又可以巧妙地將詩(shī)詞誦讀與探究“書的歷史”建立起聯(lián)系,引出課題。而當(dāng)筆者在課堂教學(xué)中以課件方式呈現(xiàn)書的發(fā)展史上所出現(xiàn)的泥塊、竹片和紙片三種材料時(shí),會(huì)自然而然地將學(xué)生的探究興趣聚焦到本課的錨點(diǎn)問(wèn)題上——“以前做書的材料為什么是這樣的?”“為什么做書的材料會(huì)變化呢?”,于是,挖掘“變化”背后的原因成為學(xué)生開展探究活動(dòng)的內(nèi)驅(qū)力量。筆者順勢(shì)推出三個(gè)圍繞“變化”主題設(shè)計(jì)的進(jìn)階式探究活動(dòng),鼓勵(lì)學(xué)生在書寫體驗(yàn)、裝訂體驗(yàn)、使用體驗(yàn)三種體驗(yàn)式活動(dòng)中去感受并發(fā)現(xiàn)泥板、竹片、紙片三種材料的異同,基于感受綜合評(píng)價(jià)三種材料的優(yōu)缺點(diǎn)并整體感知“新產(chǎn)品”中材料的不斷優(yōu)化(變化)與人類生活不斷進(jìn)步之間的關(guān)系,從而建立起本課的核心概念。
三、厘清情境主線中的問(wèn)題鏈,層層推進(jìn)科學(xué)探究活動(dòng)
圍繞情境主線設(shè)計(jì)的一系列探究活動(dòng)存在著千絲萬(wàn)縷的內(nèi)在聯(lián)系,錨點(diǎn)問(wèn)題是所有探究活動(dòng)鏈?zhǔn)酵七M(jìn)的邏輯原點(diǎn)。所謂鏈?zhǔn)酵七M(jìn),指的是學(xué)生圍繞錨點(diǎn)問(wèn)題展開探究活動(dòng)的過(guò)程中,在興趣的支配下,教師在開課時(shí)創(chuàng)設(shè)的情境將隨著問(wèn)題的呈現(xiàn)及學(xué)生探究的深入而不斷產(chǎn)生新的問(wèn)題、生成新的情境,進(jìn)而衍生出一條貫穿課堂始終的情境主線;教師在推進(jìn)課堂探究活動(dòng)的過(guò)程中,應(yīng)注意厘清并緊緊把握住學(xué)生探究活動(dòng)的問(wèn)題鏈,以問(wèn)題鏈為學(xué)生探究活動(dòng)的推進(jìn)指引方向。
在《書的歷史》一課中,教師從錨點(diǎn)問(wèn)題“為什么做書的材料會(huì)變化呢?”出發(fā),圍繞“變化”主題創(chuàng)設(shè)情境主線,沿著情境主線依次推出“詩(shī)詞小會(huì)”活動(dòng)和三個(gè)科學(xué)探究活動(dòng),其中的問(wèn)題鏈條如圖2所示。
四、精準(zhǔn)落實(shí)學(xué)生主體探究的兩大任務(wù)
學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,教師應(yīng)“為學(xué)而教”。對(duì)學(xué)生而言,在任何一門學(xué)科的任何一堂課中,他們都不是真正的“一張白紙”,而是帶著他們對(duì)社會(huì)、對(duì)自然、對(duì)生活、對(duì)課程本身的經(jīng)驗(yàn)和已學(xué)知識(shí)(即前概念)來(lái)到課堂?!盀閷W(xué)而教”,要求教師必須樹立學(xué)生主體意識(shí),做到以下兩點(diǎn):一是立足本課教學(xué)目標(biāo),“為了學(xué)生的學(xué)”設(shè)計(jì)適合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律和學(xué)習(xí)特點(diǎn)的學(xué)習(xí)活動(dòng),為學(xué)生提供必要的學(xué)習(xí)材料和工具;二是以學(xué)生的前概念為學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)的邏輯起點(diǎn),通過(guò)新的教學(xué)活動(dòng)的實(shí)施,使學(xué)生的前概念向“最近發(fā)展區(qū)”順利發(fā)展。
在本課上課前,筆者為學(xué)生準(zhǔn)備了泥板、竹片、紙片、棍子、毛筆、鉛筆、訂書機(jī)、棉線等探究活動(dòng)的材料,隨著課堂探究活動(dòng)的推進(jìn)依次把材料提供給學(xué)生。學(xué)生通過(guò)接觸和使用材料,如用手稱量泥板、竹片和紙片的重量,用棍子、毛筆和鉛筆分別在三種材料上書寫,用訂書機(jī)或棉線將三種材料裝訂成冊(cè),使個(gè)體的探究體驗(yàn)與材料的性質(zhì)發(fā)生了有效的聯(lián)結(jié),讓學(xué)生從切身體驗(yàn)中“感受”到材料的性質(zhì)差異,理解做書的材料發(fā)生歷史變遷的根源,進(jìn)而認(rèn)識(shí)到做書的材料發(fā)生變化的過(guò)程恰恰是人類追求美好生活不斷創(chuàng)造、創(chuàng)新的過(guò)程——筆者將預(yù)設(shè)的知識(shí)目標(biāo)融入學(xué)生的探究活動(dòng)當(dāng)中,使學(xué)生在積累探究活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)的同時(shí),科學(xué)概念(觀念)、科學(xué)認(rèn)知、科學(xué)探究能力都得到了不同程度的發(fā)展,扎扎實(shí)實(shí)地培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)觀念。
本課是二年級(jí)上冊(cè)的學(xué)習(xí)內(nèi)容,二年級(jí)學(xué)生對(duì)泥板、竹片和紙片這些材料都不陌生,且經(jīng)過(guò)一年多的科學(xué)學(xué)習(xí),已經(jīng)具備了一定的科學(xué)探究能力。例如:在本課探究活動(dòng)中,他們通過(guò)用手觸摸和掂量三種不同的材料,便可發(fā)現(xiàn)泥板、竹片和紙片三種材料在輕重、軟硬等方面物理性質(zhì)的不同;而針對(duì)三種材料的書寫、裝訂及圖書使用探究活動(dòng),對(duì)學(xué)生們來(lái)說(shuō)難度也不大,難就難在如何在探究活動(dòng)中更加關(guān)注兩大探究任務(wù),即自我的探究體驗(yàn)和感受,始終保持科學(xué)探究的精神,正確認(rèn)識(shí)探究活動(dòng)的成敗,把探究過(guò)程聚焦在主體探究的感受和體驗(yàn)而不是探究的結(jié)果上。
例如:在“詩(shī)詞小會(huì)”活動(dòng)中,筆者與學(xué)生即興對(duì)誦詩(shī)詞,無(wú)論筆者誦讀什么詩(shī)句學(xué)生都能對(duì)答如流,從而為本課學(xué)生探究活動(dòng)的推進(jìn)打下了積極的情緒基調(diào)。在書寫探究環(huán)節(jié),有一個(gè)學(xué)生告訴筆者:“毛筆在竹片上寫字很方便,不過(guò)毛筆把我的手弄臟了。”顯然學(xué)生此時(shí)的體驗(yàn)并不十分美好,筆者迅速糾正學(xué)生:“把手弄臟就是你的一大發(fā)現(xiàn)呀!”而當(dāng)大多數(shù)小組都認(rèn)為在紙上書寫很方便,個(gè)別小組把代表方便的“笑臉”貼在泥板、竹片上時(shí),筆者順勢(shì)表?yè)P(yáng)了他們善于觀察、另辟蹊徑、勇于表現(xiàn)的科學(xué)探究精神。當(dāng)有的小組在裝訂活動(dòng)中給紙書的四條邊都訂上了訂書釘時(shí),筆者展示了該組的探究成果,贊揚(yáng)了他們積極探究的精神,進(jìn)而啟發(fā)全班學(xué)生思考怎樣裝訂才使書用起來(lái)更方便。當(dāng)發(fā)現(xiàn)所有小組嘗試用棉線將兩片竹片連接起來(lái)都以失敗告終并只有一個(gè)小組把失敗的作品提交展示時(shí),筆者表?yè)P(yáng)了該組勇于展示的精神并引導(dǎo)全班學(xué)生重新發(fā)現(xiàn)“裝訂不成功恰好說(shuō)明了竹片的裝訂難度大”這個(gè)事實(shí),這種所謂的“失敗”體驗(yàn)在科學(xué)角度講恰恰是一種“重大發(fā)現(xiàn)”,而“發(fā)現(xiàn)”才是科學(xué)的核心。
無(wú)論在探究活動(dòng)的過(guò)程中,還是在探究完畢的課堂交流環(huán)節(jié),教師對(duì)學(xué)生科學(xué)探究的態(tài)度都會(huì)影響學(xué)生對(duì)科學(xué)的認(rèn)知。尊重和接納的氛圍,是教師組織科學(xué)探究活動(dòng)的關(guān)鍵。在尊重和接納的氛圍中,學(xué)生大膽地分享自己的探究體驗(yàn)和感受,對(duì)三種材料在書寫、裝訂和使用中的優(yōu)缺點(diǎn)有了更為深刻的認(rèn)識(shí)。因此,當(dāng)筆者在課堂的最后再次提問(wèn)學(xué)生“為什么做書的材料會(huì)變化”時(shí),學(xué)生們都能從書寫、裝訂和使用三個(gè)方面去評(píng)價(jià)三種材料的優(yōu)缺點(diǎn),理解材料的變更過(guò)程恰是材料優(yōu)化的過(guò)程,從而感悟到人類通過(guò)不斷創(chuàng)造、創(chuàng)新改善自身生活品質(zhì)的科學(xué)精神。
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作者簡(jiǎn)介:羅睿(1974— ),廣西宜州人,高級(jí)教師,主要研究方向?yàn)閷W(xué)校管理和小學(xué)科學(xué)教育教學(xué)。
(責(zé)編 白聰敏)245EF559-D838-42A6-904E-B76132081D4C