APP下载

大概念视域下小学科学情境教学法的应用研究

2022-06-08罗睿

广西教育·A版 2022年5期
关键词:大概念情境教学法小学科学

【摘要】本文基于学科特点探讨小学科学素养导向的课堂教学转型策略,从顶层设计大概念教学基本方向、运用情境教学法设计课堂教学整体框架、厘清情境主线中的问题链层层推进科学探究活动、精准落实学生主体探究的两大任务四个方面,构建了大概念视域下的小学科学情境教学法应用策略,突显了小学科学探究活动对学生个体体验与感受的高度重视。

【关键词】大概念 小学科学 情境教学法 策略

【中图分类号】G62 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2022)13-0056-04

近年来,“核心素养导向”成为教师们普遍关注的课堂教学研究主题,并将随着2022年版各学科义务教育课程标准的实施而在义务教育圈内掀起新一轮的研究热潮。大概念已经成为并将继续成为各学段各学科“核心素养导向”的教学研究的重要抓手。那么,什么是大概念呢?针对科学教育的大概念,国际著名科学教育专家、英国科学教育学会主席兼终身会员温·哈伦有过一段精辟的论述,他说:“我们确定的科学知识的大概念,能够对自然界一定范围内的有关现象进行解释和预测。一般说来,用于解释的概念可以有不同的大小。因为,任何对较少现象适用的概念,都会联系到一个适用于数量更多现象的较大概念,以此类推,较大的概念又可以归入一个更大的、更广泛的概念。在理论上,这种将概念连接在一起而形成较大概念的过程,可以一直延续下去,直到归纳成数目很少的几个顶层概念,甚至可以用一个概念解释所有的事物。”2016年颁布的《义务教育小学科学课程标准》(以下简称《科学课标》)在小学科学四大领域的学习内容中选定了18个主要概念,其中:物质领域和生命科学领域各有6个主要概念,地球与宇宙科学领域以及技术与工程领域各有3个主要概念。《科学课标》中的“主要概念”,都可归入大概念的范畴。

根据人本主义心理学家罗杰斯的观点,学生的认知过程与情感过程始终是交织在一起的。将这个观点用于整体认识科学教育的大概念学习过程,在笔者看来,人在小学阶段所学过的一些科学概念和科学技能也许都会随着时间的流逝而变得逐渐模糊或生疏,但学生时期浸润在科学探究活动中的情感体验、科学态度和科学观念会深深地扎根在他们的头脑,并伴随他们成长,影响他们一生。笔者尝试运用江苏省著名特级教师李吉林首创的情境教学法实施大概念视域下的小学科学教育,激发学生的科学探究兴趣,培养学生的科学态度、科学精神和正确的价值观,取得了较好的实践效果。下面笔者以教科版科学二年级上册《书的历史》一课为例,谈谈大概念视域下的小学科学情境教学法应用。

一、顶层设计大概念教学的基本方向

温·哈伦在《以大概念理念进行科学教育》的中文序言中为科学教师实施科学教育指明了方向,他说:“科学教育不应该传授给孩子支离破碎、脱离生活的抽象理论和事实,而是应当慎重选择一些重要的科学观念,用恰当的、生动的教育方法,帮助孩子们建立一个完整的对世界的了解,初步形成科学态度,掌握科学方法,了解科学精神,构建一个人健康协调发展的基础。”在他看来,大概念不仅是科学概念,更是科学观念、科学态度和科学精神。

大概念视域下的小学科学教学,需要教师增进对大概念在不同层面的整体理解,融合设计科学概念、科学技能、科学态度以及科学、技术、社會与环境这四个维度的教学目标,对学科核心概念进行整体认知。

《书的历史》一课属于《科学课标》所规定的技术与工程领域的学习内容,同时跨越物质领域。《书的历史》一课主要呈现了人类在文明发展历程中先后发明的泥板、竹片、纸片三种不同材料的书,希望教师通过组织学生开展适合的科学探究活动,使学生发现不同材料的不同性能,掌握材料探究的科学方法,了解人类不断优化产品性能改善生活品质、加快文明进程的历史。笔者结合本课教学内容,对《科学课标》中两大领域的9个主要概念和相关科学观念进行了整体梳理,以“世界是物质的”“将科学研究中得到的知识运用于工程和技术,以创造服务于人类的产品”作为本课教学的两大核心概念,对核心概念的适用范围不断缩小,直至其能够被当下的小学生所理解和掌握,从而构建起如表1所示的大概念教学的逻辑框架。

如表1所示,“A”属于物质领域的大概念,“B”属于技术与工程领域的大概念,两类大概念之间存在一定的逻辑关系;从核心概念到主要概念、具体概念,再到基于学生理解的具体概念,大概念的适用范围逐渐缩小。大概念的学习,重在让学生在科学探究的过程中体验和感受,只有“基于学生理解的具体概念”才是需要学生理解和掌握的概念。梳理大概念的逻辑框架,旨在给教师设计课堂教学建立起一个大概念教学的基本思想,对教师把握课堂教学的基本方向起指引作用。

二、运用情境教学法设计课堂教学整体框架

捷克教育家夸美纽斯在《大教学论》中写道:“一切知识都是从感官开始的。”这个观点反映了教学过程中学生认知规律的一个重要方面:“直观”可以使抽象的知识学习过程具体化、形象化,有助于学生感性认识的形成。科学课的教学目标之一是让学生习得科学知识,建立科学概念,发展理性思维。学生每一个科学概念的建立,总是从前概念出发,一级一级往上建构。基于小学生的年龄特点和认知规律,小学科学课教学必须从某个具体的科学现象出发,引导学生在科学探究的过程中得到一个个具体的证据,基于证据形成初步的感性认识;在证据不断获得与积累的过程中,再通过分析、归纳发现规律,做出科学的判断,建立起科学的观念或概念。

情境教学法是教师在教学过程中有目的地引入或创设具有一定情绪色彩的、以形象为主体的生动具体的场景,引发学生的情感态度体验,帮助学生理解教材,并使学生的心理机能得到发展的教学方法。结合多年教学实践,笔者认为,大概念视域下的小学科学情境教学法应用,需要围绕核心概念进行整体化的情境设计,用一条贯穿教学始终的“情境主线”,串联起学生一系列的科学探究活动,从中引发学生积极的情感态度体验,发展学生的感性认识,让学生基于感性认识进行思辨,从中抽象出具有普遍意义的理性认识。其中:“情境主线”来自教师对课标、教材和学情的全面把握,以及教师对核心概念的透彻理解和课堂探究活动基调的准确把握;科学探究活动的设计遵循“抛锚式”设计原则,即教师基于教材和学生的心理年龄特点,创设真实、具体的问题情境,将一个可以贯穿课堂学习全过程的核心问题或任务作为锚点抛向学生,使学生接下来的全部探究活动都紧紧地围绕该问题的解决或任务的完成而展开——学生目标明确,探究的有效性将大大增强。245EF559-D838-42A6-904E-B76132081D4C

针对《书的历史》课堂教学,笔者灵活运用教科书中的课程资源,围绕“将科学研究中得到的知识运用于工程和技术,以创造服务于人类的产品”的核心概念设计了如图1所示的教学整体框架:首先,围绕教科书中聚焦的问题“你知道人类曾经用什么材料来做书吗?为什么做书的材料会变化呢?”,提取本课的“变化”主题,将“通过体验材料的书写、装订和使用,感受材料的优缺点,进而理解材料的优化与人类进步之间的相互关系”作为本课科学探究的基调,落实“体验”和“感受”两大任务。鉴于笔者所在学校有经典诗词诵读的传统,而经典诗词是书写在书上的且古已有之,笔者确定了本课的情境创设主线,由“今日之书”回望“历史之书”。受近年央视热播节目《诗词大会》的启发,笔者决定在开课环节设计一个“诗词小会”活动,利用会诗比赛引出学生的课堂探究活动,既可以调动学生参与课堂活动的热情、引发学生的成功体验,又可以巧妙地将诗词诵读与探究“书的历史”建立起联系,引出课题。而当笔者在课堂教学中以课件方式呈现书的发展史上所出现的泥块、竹片和紙片三种材料时,会自然而然地将学生的探究兴趣聚焦到本课的锚点问题上——“以前做书的材料为什么是这样的?”“为什么做书的材料会变化呢?”,于是,挖掘“变化”背后的原因成为学生开展探究活动的内驱力量。笔者顺势推出三个围绕“变化”主题设计的进阶式探究活动,鼓励学生在书写体验、装订体验、使用体验三种体验式活动中去感受并发现泥板、竹片、纸片三种材料的异同,基于感受综合评价三种材料的优缺点并整体感知“新产品”中材料的不断优化(变化)与人类生活不断进步之间的关系,从而建立起本课的核心概念。

三、厘清情境主线中的问题链,层层推进科学探究活动

围绕情境主线设计的一系列探究活动存在着千丝万缕的内在联系,锚点问题是所有探究活动链式推进的逻辑原点。所谓链式推进,指的是学生围绕锚点问题展开探究活动的过程中,在兴趣的支配下,教师在开课时创设的情境将随着问题的呈现及学生探究的深入而不断产生新的问题、生成新的情境,进而衍生出一条贯穿课堂始终的情境主线;教师在推进课堂探究活动的过程中,应注意厘清并紧紧把握住学生探究活动的问题链,以问题链为学生探究活动的推进指引方向。

在《书的历史》一课中,教师从锚点问题“为什么做书的材料会变化呢?”出发,围绕“变化”主题创设情境主线,沿着情境主线依次推出“诗词小会”活动和三个科学探究活动,其中的问题链条如图2所示。

四、精准落实学生主体探究的两大任务

学生是学习的主体,教师应“为学而教”。对学生而言,在任何一门学科的任何一堂课中,他们都不是真正的“一张白纸”,而是带着他们对社会、对自然、对生活、对课程本身的经验和已学知识(即前概念)来到课堂。“为学而教”,要求教师必须树立学生主体意识,做到以下两点:一是立足本课教学目标,“为了学生的学”设计适合学生认知规律和学习特点的学习活动,为学生提供必要的学习材料和工具;二是以学生的前概念为学习活动设计的逻辑起点,通过新的教学活动的实施,使学生的前概念向“最近发展区”顺利发展。

在本课上课前,笔者为学生准备了泥板、竹片、纸片、棍子、毛笔、铅笔、订书机、棉线等探究活动的材料,随着课堂探究活动的推进依次把材料提供给学生。学生通过接触和使用材料,如用手称量泥板、竹片和纸片的重量,用棍子、毛笔和铅笔分别在三种材料上书写,用订书机或棉线将三种材料装订成册,使个体的探究体验与材料的性质发生了有效的联结,让学生从切身体验中“感受”到材料的性质差异,理解做书的材料发生历史变迁的根源,进而认识到做书的材料发生变化的过程恰恰是人类追求美好生活不断创造、创新的过程——笔者将预设的知识目标融入学生的探究活动当中,使学生在积累探究活动经验的同时,科学概念(观念)、科学认知、科学探究能力都得到了不同程度的发展,扎扎实实地培养了学生的科学态度和科学观念。

本课是二年级上册的学习内容,二年级学生对泥板、竹片和纸片这些材料都不陌生,且经过一年多的科学学习,已经具备了一定的科学探究能力。例如:在本课探究活动中,他们通过用手触摸和掂量三种不同的材料,便可发现泥板、竹片和纸片三种材料在轻重、软硬等方面物理性质的不同;而针对三种材料的书写、装订及图书使用探究活动,对学生们来说难度也不大,难就难在如何在探究活动中更加关注两大探究任务,即自我的探究体验和感受,始终保持科学探究的精神,正确认识探究活动的成败,把探究过程聚焦在主体探究的感受和体验而不是探究的结果上。

例如:在“诗词小会”活动中,笔者与学生即兴对诵诗词,无论笔者诵读什么诗句学生都能对答如流,从而为本课学生探究活动的推进打下了积极的情绪基调。在书写探究环节,有一个学生告诉笔者:“毛笔在竹片上写字很方便,不过毛笔把我的手弄脏了。”显然学生此时的体验并不十分美好,笔者迅速纠正学生:“把手弄脏就是你的一大发现呀!”而当大多数小组都认为在纸上书写很方便,个别小组把代表方便的“笑脸”贴在泥板、竹片上时,笔者顺势表扬了他们善于观察、另辟蹊径、勇于表现的科学探究精神。当有的小组在装订活动中给纸书的四条边都订上了订书钉时,笔者展示了该组的探究成果,赞扬了他们积极探究的精神,进而启发全班学生思考怎样装订才使书用起来更方便。当发现所有小组尝试用棉线将两片竹片连接起来都以失败告终并只有一个小组把失败的作品提交展示时,笔者表扬了该组勇于展示的精神并引导全班学生重新发现“装订不成功恰好说明了竹片的装订难度大”这个事实,这种所谓的“失败”体验在科学角度讲恰恰是一种“重大发现”,而“发现”才是科学的核心。

无论在探究活动的过程中,还是在探究完毕的课堂交流环节,教师对学生科学探究的态度都会影响学生对科学的认知。尊重和接纳的氛围,是教师组织科学探究活动的关键。在尊重和接纳的氛围中,学生大胆地分享自己的探究体验和感受,对三种材料在书写、装订和使用中的优缺点有了更为深刻的认识。因此,当笔者在课堂的最后再次提问学生“为什么做书的材料会变化”时,学生们都能从书写、装订和使用三个方面去评价三种材料的优缺点,理解材料的变更过程恰是材料优化的过程,从而感悟到人类通过不断创造、创新改善自身生活品质的科学精神。

参考文献

[1]哈伦.以大概念理念进行科学教育[M].韦钰,译.北京:科学普及出版社,2016:15.

[2]中华人民共和国教育部.义务教育小学科学课程标准[M].北京:北京师范大学出版社,2017:5.

[3]欧明霞.小学数学整体情境化教与学模式的研究[J].小学教学研究,2011(35):30-31.

[4]吴平.小学英语单元整体教学情境创设浅探[J].湖北教育,2021(26):11-12.

作者简介:罗睿(1974— ),广西宜州人,高级教师,主要研究方向为学校管理和小学科学教育教学。

(责编 白聪敏)245EF559-D838-42A6-904E-B76132081D4C

猜你喜欢

大概念情境教学法小学科学
基于大概念的中高年级现代诗歌教学策略的研究
以大概念的理念引领高中物理教学
加强小学科学实验教学提升学生动手实践能力
锐意进取,不断提升小学科学课堂教学效率
初中科学课程中利用情境教学法渗透德育的探讨
小学英语课堂情境教学法探讨
创设情境教学法在小学语文教学中的应用