素养导向的科学课例实践

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何瑞雪

南大附小前湖分校 52114

摘要

在当今全面深化教育改革,促进学生全面发展的背景下,建构小学科学深度学习被广泛关心。华东师大崔允漷阔教授曾提出:深度学习的基本内涵是指学生基于教师预设的专业方案,经历有指导、有挑战、高投入、高认知的学习过程,并获得有意义的学习结果。从信息论的视角下,有指导、有挑战、高投入、高认知的学习过程,即对学习信息的精加工和自我转化。在科学课堂的教学中,想要学生产生对信息的自我转化,则要求学生要有更深层次的科学思维卷入,才预示着深度学习真实发生。


关键词

素养导向 科学思维 深度学习

正文

《义务教育科学课程标准(2022年版)》具有鲜明的时代性。与以往的课程标准相比,该版本有了许多新的变化。它指向核心素养,强化了整体设计,强调核心概念,具有更强的综合性和实践性,将对教学产生深远的影响。科学学科核心素养是指学生在接受科学教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力,是学生通过科学学习内化的带有科学学科特性的品质,包括科学观念、科学思维、探究实践、态度责任等方面。教师应开展素养导向的教学。那么在实际的教学过程中教师应如何开展素养为导向的教学,促进学思结合着力实现"教—学—评"的一致性,审视部分成功的教学案例,笔者梳理出了三个有利于导向学科核心素养,促进深度思维的课堂教学设计策略。

一、贴合真实情境,关联探究思维

“科学思维与创新” 是科学学科核心素养的核心,思维卷入是培养学生学科特性品质的关键。当学生在科学学习活动中积极思考,就能够对客观事物本质属性、内在规律及相互关系进行分析综合、抽象概括、推理论证等,进而提出创造性见解。营造真实性情境是促进学生思维卷入的有效方法。真实性情境指基于学生的生活经验、符合学生认知与生存的环境。在这样的情境下,学生容易激发起深入探究的意愿,刺激学生主动进入学习状态。

如在教学三上“天气单元”中《测量降水量》一课,广东省王立老师创设模拟了一场粤港澳大湾区降水的真实行程,作为课程主线贯穿始终课的一开始就引出十二个小组,分别代表粤港澳大湾区的十二个地点。各个小组用模拟降水的方法,分别测量大湾区十二个地点的降水量,并对整体的降水量的情况进行分析比较总结,让每一个小组每一名学生在课程的学习过程当中更有角色的带入感。在课堂中体现现实情况,更能贴近真实情境。

又如在四上“运动与力”单元的第五课《运动的小车》一课中,学生将初步认识“能量”这一科学概念。能量这个词对于四年级的学生来说并不陌生,这是一个在生活中高频出现的词汇。但学生对于这个词汇认知较为模糊,如何将这一抽象的科学概念具象化。宁波市北仑区的丁言君老师在课前活动环节中利用自制神奇小风扇,通过几个有趣的小实验引导孩子们发现打火机、手电筒甚至我们每个人都能让小风扇转起来,点燃孩子们的好奇心。接着又通过图片出示我们生活中不同的限速标志引发学生思考,在设计小车撞击实验过程中将速度和能量联系起来,引导学生自主设计实验证明速度快,能量大。整堂课中将生活中常见的限速问题作为贯穿本节课的主线,通过生活中常见的三张图片的对比:(1)风驰电掣的赛车和校门口的限速。(2)不同路段的不同限速。(3)同一路段不同车辆的限速。激发学生的思维潜能,让学生经历对现实生活中相关现象进行分析问题到解决问题的过程,逐步养成深入思考的习惯。

二、借力可视化导图,建构主要概念,提升思维层次。

2022年版《义务教育科学课堂标准科课程标准》提出以素养为导向、学以致用、重点关注学生思维发展的教学理念,改变了以往重视科学知识的传授和科学技能的模仿的主要教学模式。课堂上,发现问题——做出猜想——设计实验——分析数据——得出结论成为教学流程最常见的主线。然而细观课堂轰轰烈烈的活动和流程化的探究,替代了学生科学概念建构必经的思维过程,限制了学生思维的发展。其实,科学探究与科学概念两者相互依存,共生发展。让学生经历科学探究,其目的是扎实建构科学概念,促进理解,避免落入知识“灌注”的落后教学方式;以科学概念建构为目标开展探究教学,让科学探究更为真实,有利于发展学生的探究能力。

生经历探究的过程中,如果能借力思维导图在发展完善科学概念方面的长处,及时梳理探究时获取的各项概念,就能逐步建构形成主要概念,使两者相辅相承,相得益彰。

如四下“岩石与土壤”单元的第二课《认识几种常见的岩石》,在实际的教学中发现很难把握岩石的特征以及判断的标准,而且在试教中发现以资料卡的形式向学生阐述导致效率很低,学生操作性不强,容易判断错误。为了突破这一重难点,可以先请学生观察三种常见岩石的特点,再以小组形式借助资料卡和特征明显的岩石来归纳总结岩石的特征以及判断标准。但在观察过程中,学生对部分特征不能确定,这时疑问就产生了,有了新的学习动力。这时老师给每个小组提供视频资料,同学们根据自己的需要进行自主学习。从最初的观察到利用工具观察岩石的某些特征,层层递进成功突破难点。整节课体现了以学生为主体的教学理念,学生通过自主探究将观察的这三种岩石的特性用学生自身的思维方式和行为习惯构建起来,培养学生运用科学的思维方式认识事物、解决问题的能力,达到”学中思,思中学”的目的。

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三、选择合适的教学方法,促进深度学习

2022版《科学课程标准》提到“科学思维”,是从科学的视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式,其中推理论证体现在基于证据与逻辑,运用分析与综合、比较与分类、归纳与演绎等思维方法,建立证据与解释之间的关系并提出合理见解。选择合适的教学方法,能够更好地提高教学效果。探索实践新的教学方法如项目化学习,为丰富科学教学增添了选择。

如在执教五下《增加船的载重量》这课时,可以将“用测试数据求证船的载重量与底面积和船舷高度的关系”设置为探究项目,通过一系列项目实践的方法,提高学生的建模能力的同时,也发展了学生科学思维。

在聚焦环节通过震撼国内外的中国制造轮船为真实情境引入,引导学生思考:如何才能增加船的载重量?通过学习单的“前置”为后面的活动进行铺垫。引导学生思考船的载重量与底面积和船舷高度的关系。前置学习的设立使得课堂的探究方向“精准化”,集中于思考船的载重量与船底面积和船舷高度的关系,从而达到快速聚焦项目任务的目的。

在实际生活中,船的结构非常复杂,而本节课探究的仅仅是载重量的问题,因此通过方形铝箔船对真实的船进行抽象模型构建,可以更加方便学生计算面积和制作,同时也提升了学生的实物建模能力。老师在课堂上借助数学方法构建“船的载重量与体积之间的关系”这一个数学模型。数学建模是利用数学符号、数学式子、数学图形等,对现实世界的某一对象的本质属性进行抽象、简化,从而得到的一种数学结构。学生通过实验测得的船舷高度、底面积、载重量大小等数据,利用数学式子,不断推理后发现,原来船的载重量与船的体积有着一定的关系。

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在研讨环节借助精心设计的活动记录单帮助孩子进行模型的设计和建构,在设计图的左边设置了一个模型设计的案例,充分为学生提供了学习新知识的有效平台。图片4.png

 

综观上述导向学科核心素养的教学案例,虽然是有所指向的三个不同策略,但它们并非独立,还可以形成有机统一整体,如提前统筹规划、营造真实性情境,教学时探究方法贯穿始终,充分激发学生思维卷入,借力导图优势建构概念,同时寻找契机渗透科学精神。细细领会这三种教学策略对培养学科核心素养的意义及指向效果,就可能把不同策略结合并灵活实践于各种不同的课例。

 

 

 

 

 

参考文献

[1]田慧生.《深度学习--走向核心素养(理论普及读本)》2018(11)

[2]张浩.《深度学习的内涵及认知理论基础探析》20139)

[3]张贤志.核心素养研究综述[J].教育视界,2015(9)

[4]东尼ž博赞.思维导图宝典[M].北京:化学工业出版社,20141)

[5]邵锋星.《科学素养怎样教?(一名特级教师的教学笔记)》教育科学出版社20218

 


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