核心概念視域下小學科學學習進階教學范式的思考與實踐

【摘要】在新時期教育背景下，學習進階教學是落實新課標要求的有效抓手。小學科學教師要依據(jù)學生成長需要、課程建設和教學規(guī)律，厘清教學范式的邏輯起點，基于核心概念設計學習進階路線圖、建構(gòu)學習進階課堂范式、推進學習進階單元課程系統(tǒng)化，有效培養(yǎng)學生的科學核心素養(yǎng)。【關鍵詞】學習進階；核心概念；核心素養(yǎng)；小學科學；新課標在《義務教育科學課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標”）的實施背景下，小學科學教學需要圍繞學科核心素養(yǎng)進行探索，把學科核心素養(yǎng)轉(zhuǎn)化為學生成長所需的關鍵能力。對此，小學科學教師可以聚焦核心概念，根據(jù)學情和學科教學實際采用學習進階教學范式，從而使科學課堂呈現(xiàn)出高度的整體性、全局性、系統(tǒng)性，進而提升科學課堂的教學效果。本文以教科版小學科學教材五年級下冊“船的歷史”一課的教學為例，基于一線教師的課堂教學思考與實踐經(jīng)驗，闡釋指向?qū)W習進階的科學課程創(chuàng)新教學模式，以此助力小學科學課堂的革新。一、學習進階教學范式的邏輯起點學習進階是基于核心概念進行思維拓展的一種新型思維方式，具體指學生在一定時間跨度內(nèi)學習和探究某一主題時，依次進階、逐級深化的思維方式［1］。教師開展小學科學學習進階教學時，必須緊扣“一個核心”，即緊扣核心概念，對標新課標，厘清新教材中的內(nèi)容和教學要求，建立核心概念教學網(wǎng)絡，為學習進階教學指導引路、設點布局。要面向“兩大主體”：一是教師通過強化學科素養(yǎng)，增強精準篩選教學核心概念的能力，結(jié)合單元、教材整體教學理念，精心設計教學流程和教學活動，打造知識全面、思維進階的科學教學體系，構(gòu)建趣味化、創(chuàng)新化、實踐化教學場景，激發(fā)學生主動探索科學知識的興趣，涵養(yǎng)學生的科學核心素養(yǎng)；二是學生在教師的引導下，主動參與到小組探究與合作中，使學科學習可視、可感、可辯，提升對核心概念的認知能力。要明確“三條路徑”，即基于核心概念設計學習進階路線圖，建構(gòu)學習進階課堂模式，推進學習進階單元課程系統(tǒng)化。三條路徑相互關聯(lián)、逐層遞進，路線圖指方向，課堂模式明行動，單元教學優(yōu)體系。二、學習進階教學范式的實踐路徑（一）基于核心概念設計學習進階路線圖運用學習進階路線圖對教學過程進行再研究、再確認、再創(chuàng)新，有助于教師根據(jù)學生的思維進階規(guī)律創(chuàng)新教學活動，對學生的課堂參與性、學科核心概念體系的建構(gòu)進行前置預判和分析，從而提升課堂教學實效。根據(jù)“船的歷史”一課的教學過程，教師可以設計學習進階路線圖（見圖1），直觀呈現(xiàn)學習層次要求，使學習導向更清晰明了，幫助學生更深入、更連貫地學習基本概念，以免學生對單一概念和事實進行機械記憶，有助于學生跨越概念之“階”，達成思維之“階”，建構(gòu)起完整的科學知識系統(tǒng)。筆者通過教學實踐研究發(fā)現(xiàn)，在一系列概念認知過程中，或多或少會存在認知“階梯”。教師如果直接幫學生跨越這些認知“階梯”，可能會導致學生出現(xiàn)思維斷層，影響課堂教學的實際效果。因此，在課堂教學的備課環(huán)節(jié)，教師需要巧妙設計教學活動，讓學生自主“進階”，即教師要充分了解學生的概念經(jīng)驗，借助學習進階路線圖，讓學生自主實現(xiàn)“階”的跨越。在此過程中，教師也能找到新的教學靈感和思路。（二）基于核心概念建構(gòu)學習進階課堂模式學習進階課堂模式是銜接新課標與教學實際的“橋梁”，能夠促進學生課堂學習思維的生成，使課堂教與學相得益彰。小學科學教師可以通過以下三種方法建構(gòu)基于核心概念的學習進階課堂模式。1.聚焦新課標核心概念導向根據(jù)新課標要求，小學階段的科學教學要求學生了解技術與工程的性質(zhì)和特點，技術與工程對人們生活、生產(chǎn)和對社會的影響，科學、技術、工程的相互影響等核心概念。因此，教師分析了教材內(nèi)容的知識和學生的能力水平，將“船的歷史”一課的重點放在指導學生運用技術與工程的思想和方法，在情景化、真實化的實踐活動中，理解社會對技術與工程的需求。課例緊繞“船的造型”這一核心概念，從認識獨木舟開始，設計一系列的實踐活動，重現(xiàn)各種船的造型，在此基礎上帶領學生深入探究船的演變史，讓學生建構(gòu)由獨立到完整、由零碎到系統(tǒng)的“船和沉浮材料之間的關聯(lián)”的概念知識。聚焦新課標核心概念導向建構(gòu)學習進階課堂模式，能夠促使師生圍繞核心概念進行深入探索，有效解決了教材中因相關概念分散編排而導致核心知識碎片化的問題，改善了科學教學寬泛而淺顯的情況，幫助學生建立完整的概念體系，最終實現(xiàn)學生科學核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。2.聚焦生活化科學素養(yǎng)培育科學教育應從學生的興趣出發(fā)，引導學生進行場景化的課題研究，加深學生對科學核心概念的認知，逐步形成立體式、體系化的大概念教與學，延展學科育人的廣度?？v觀教科版小學科學五年級下冊教材，“船的歷史”一課內(nèi)容的編排保持了較好的獨立性，能夠保證學生經(jīng)歷相對完整的科學學習活動。教師可以從五年級學生的生活出發(fā)，設計符合學生興趣與動手能力水平的探索活動，同時確保探索活動使用的材料都是從學生生活中選取的。如此一來，學生能根據(jù)已有的生活經(jīng)驗進行科學探索，對概念逐“階”完善，從而豐富認知，提升思維能力，促進科學核心素養(yǎng)的發(fā)展。3.聚焦階梯化思維培養(yǎng)路徑本課嘗試應用學習進階理論，通過實踐建構(gòu)教師的教與學生的學之間的“橋梁”，強化小學生階梯化科學思維的培養(yǎng)。筆者依據(jù)新課標關于課型的定位，將課堂活動對標為四個學習階段，如下所示?！镜谝浑A段】創(chuàng)設情境，強感知而善提問學習層次：概念目標，形成意識；學習目標：通過制作獨木舟模型的活動，感知最初的小船的樣子和船的載重量與穩(wěn)定性；學生進階水平發(fā)展：通過研究獨木舟負載物體和穩(wěn)定性等，了解船的外形、結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性和動力之間的關系；學習意圖：通過創(chuàng)設教學情境，對獨木舟進行研究，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題的學習進階思維?！镜诙A段】自主探究，強合作而明概念學習層次：探究目標，理解本質(zhì)；學習目標：通過閱讀資料和課堂習得，認知不同時期的船在材料、外形、動力和功能等方面的不同，了解不同的船的優(yōu)缺點；進階水平：通過認識船的歷史，了解造船的技術發(fā)展推動著人類社會的發(fā)展和文明進程。學習意圖：通過自主探究和小組合作，以對各種船的不足的研究為認知基礎，發(fā)現(xiàn)動力、船型、材料、構(gòu)造等要素對船產(chǎn)生的影響，從發(fā)現(xiàn)問題中學習、探索、認識船的發(fā)展，培養(yǎng)科學創(chuàng)新的思維品質(zhì)和能力。【第三階段】總結(jié)反思，強內(nèi)涵而拓外延學習層次：科學態(tài)度，深入分析；學習目標：通過認識船的發(fā)展歷程，感受勞動人民的聰明和才智；進階水平：根據(jù)前階段習得的各種船的不足，提出問題、分析問題，提出個性化改進方案，并對改進方案的優(yōu)劣做出合理的評判；學習意圖：通過完成“觀察不同船的共同點—探索原因—驗證實驗”學習閉環(huán)，引導學生課后主動探索影響船的速度和穩(wěn)定性的要素，使學生深度參與探索、研究、論證、感受“船的歷史”所反映的科學發(fā)展情況，強化學生愛科學、愛勞動、愛生活、愛人民的學科育人導向?！镜谒碾A段】解決問題，強遷移而立結(jié)構(gòu)學習層次：回歸生活，走進社會；學習目標：感受船的發(fā)明和技術革新給人類社會發(fā)展帶來的深遠影響和變化；進階水平：感知人們的需求是促進科技改革的動力；學習意圖：對“船的歷史”進行總結(jié)回顧并拓展，引導學生開展結(jié)構(gòu)化思考，讓學生理順船的演化與科技發(fā)展的內(nèi)在關系，鼓勵學生從船的其他方面繼續(xù)探究，激發(fā)學生的思考力、想象力和轉(zhuǎn)化力，延續(xù)學生課程探究的興趣。（三）基于核心概念推進學習進階單元課程系統(tǒng)化課程教學論告訴我們，教學的實施必須將事實性知識置于學習者的概念框架之中，通過各種豐富且具有代表性的情景、事實來展示概念，推動課堂教學從感性發(fā)展到理性，從單一發(fā)展到綜合，從經(jīng)驗事實發(fā)展到科學總結(jié)，繼而逐步建構(gòu)學科結(jié)構(gòu)。課堂中只有零散的核心概念是不行的，只有概念上的認識也是不夠的。教師必須要在課程體系、單元教學的統(tǒng)攝下，立足學科課程要求和教學本質(zhì)，積極落實大單元教學法，引導學生基于對課程建設、單元知識的理解去參與實踐活動。這樣既能夠讓學生學會如何運用準確的知識解釋科學現(xiàn)象，同時又能夠讓學生在實踐中體會科學知識的原理，從而提升科學核心素養(yǎng)。因此，教師圍繞學生探究能力培養(yǎng)目標，在整體課程觀、學科觀、教學觀的引領下，有效選擇不同的科學教學內(nèi)容，循序漸進地提高教學層次和難度，把學習進階理論貫穿于單元教學始終，發(fā)揮單元教學的“樞要”作用，讓科學教學更立體、更系統(tǒng)、更具有前瞻性。具體而言，教師要先對單元知識進行整合，再細致地對每一課的具體內(nèi)容進行教學分析，調(diào)整課時教學方案，從而實現(xiàn)各課時的無縫對接，進而有效促進學生核心素養(yǎng)連貫一致的發(fā)展［2］。本課所在的單元以船的材料、結(jié)構(gòu)、動力等發(fā)展演變過程中的重要節(jié)點為內(nèi)容，引導學生在認識、設計、制作船的實踐活動中，初步感知浮力，了解人類為了提升船只性能而對船進行改進，感受生產(chǎn)、生活需求對科學技術發(fā)展的推動作用。基于此，教師根據(jù)單元規(guī)劃，依托船演化的重要節(jié)點來組織課時內(nèi)容，將科技發(fā)展的社會需求轉(zhuǎn)化為一個個具體的工程技術問題，展示了查資料以及設計、制作、測評和改進技術產(chǎn)品的過程，集中呈現(xiàn)學習進階單元課程系統(tǒng)（如圖2所示）?；凇按臍v史”一課，教師對單元教學進行統(tǒng)籌，以大項目建構(gòu)、小項目研究來推進，開展單元學習活動和課時目標結(jié)構(gòu)銜接的教學設計，高質(zhì)量完成對“船的歷史”一課的教學，讓學生在經(jīng)歷了一系列單元整合的項目化研究后最終設計、制造出自己的船，拓寬了學習視野，提升了學習能力。在此過程中，學習進階教學范式貫穿始終，助推教師的專業(yè)化成長，有利于