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指向科学学科核心素养的单元教学目标设计研究
——以浙教版科学八年级下册第四章“植物与土壤”为例

2024-01-02郑雅君

课程教学研究 2023年8期
关键词:学科核心科学

文∣郑雅君

在当前以素养为本的教育发展背景下,传统课时主义课堂教学的弊端逐渐显现,传统的教学模式会导致教学知识割裂、教学内容碎片化,难以形成完整的知识结构体系,不利于培养学生的核心素养、落实立德树人的目标。学科核心素养的提出呼唤着课堂和教学设计的变革。钟启泉教授指出,“核心素养—课程标准—单元设计—课时计划”是课程发展与教学实践发展的方向,一线教师必须依据“核心素养”展开单元设计的创造。[1]单元教学设计强调将单元内容进行重构,从单元整体角度开展教学设计,注重各个环节的相关性,强调知识间的联系,保证学生学习的完整性,符合新课程标准提出的培养学生科学学科核心素养的客观需求。而在教学设计中,教学目标是一切目标的基础,对于课堂教学具有导向性和评价性作用。教学目标的设计对于单元整体教学的成功与否至关重要,只有理解了教学目标,才能够更加合理地安排和设计整个教学活动,而且具体的、可观察的、可测评的目标也是进行教学评价的重要参考,是实现“教学评”一体化的重要保障。所以,如何基于科学学科核心素养进行单元教学目标设计,是以素养为本的教育发展背景下一线教师必须解决的难题。

目前,已有不少学者和教育工作者对单元整体教学进行了研究。王美芹等人指出,当前的单元教学设计中存在着重活动轻目标设计、照抄课标中相关要求作为单元教学目标、忽略隐性知识、直接将课标中目标汇总作为单元目标等问题。[2]也有不少学者对不同学科如何进行单元教学目标设计进行了探究。比如,魏惠等人进行了英语单元教学设计的目标设计的理念和实践研究,总结了英语学科单元设计的要素与特征,梳理了单元目标设计的理论依据与实践操作[3];梁俊则从环节、方法和目的三个维度构建了单元教学目标设计的思路,并在实践中对课时规划进行了研究[4];冯旭洋提出了语文学科领域开展单元教学目标设计的三个策略,即基于学科核心素养、基于单元结构、基于单元前测来设计单元教学目标[5]。但目前初中科学学科下的单元教学目标设计的相关研究不多,所以本文将立足于科学学科核心素养的培育,探讨初中阶段进行单元教学目标设计的思路和方法,以期为未来的教学和研究提供一定的参考。

一、科学单元教学目标设计的理论依据

布鲁姆提出了教育目标分类理论,将目标分为“知识、理解、应用、分析、综合、评论”六个水平层次,该框架被广泛应用于认知领域的目标设计。在此基础上,安德森团队进行了结构和表述上的修正,提出了二维目标分类体系,分别是知识维度和认知操作维度,将知识划分为事实性知识、操作性知识、程序性知识和元认知知识,在布鲁姆目标教学的基础上进一步把认知过程分为“记忆、理解、应用、分析、评价、创造”六个层次。但是以上的分类理论并没有确定具体的表现条件和标准。马杰提出,良好的教学目标要具备四个要素:第一是对象,即教学的对象——学生;第二是表现,目标的表述中需要说明学习者要达成什么目标,比如最终得到的产出或结果;第三是条件,需要说明预期结果的达成需要什么样的条件;第四是标准,也就是说目标是可以通过可描述的外显的表现来确定达成情况的。[6]因此,教师在进行单元教学目标设计时,必须考虑学习者需要表现出什么样的行为,才能证明他们已经掌握了教学所需达到的知识或技能水平。因此初中科学单元教学目标设计要将布鲁姆和马杰的理论相结合,在布鲁姆的目标分类理论的基础上,指向科学学科核心素养的培育,对学生的行为表现、行为条件和行为标准这些单元教学目标的要素进行精准描述。

二、构建基于标准的单元教学目标设计框架

经过对已有相关文献的研究,在初中科学教学的实际背景下,本文确定了基于科学学科核心素养进行单元教学目标设计的一般程序,如图1所示。

图1 基于科学学科核心素养进行单元教学目标设计的一般程序

进行单元教学目标设计的首要任务就是在科学学科核心素养的统领下对课程标准进行重构,以课程标准为核心,从单元角度出发,根据单元主题对课程标准整体把握,找到与主题相关的内容标准,深挖教材对于培养学科核心素养的价值,合理进行重构。

为达成学生认知与能力的进阶,单元教学目标设计的过程需要遵循一定的原则。为了保证学习的连续性,防止知识割裂,我们要立足于整体,确保单元教学目标和课时教学目标一致,防止课时教学偏离目标。学科核心素养倡导的教育具有全面性的特点,是面向全体学生的,这就要求教师在制定目标时要依据学生的不同特点精心设计,实现学科核心素养的阶段性培养目标。除此之外,为达成“教学评”一体化,首先要对学生的表现进行预设,在此基础上确定评估证据并设计教学,这就要求教学目标是具体的、可操作的、可评估的。

明确依据,并在设计原则指导下进行的单元教学目标设计总共分为四个程序。首先,要在科学课程标准的指导下,依据教材内容和学生学情提炼核心问题。其次,要着眼于为解决核心问题所要掌握的知识和发展的能力以及情感,这就要求我们整合关联性知识,在教材的基础上进行教学资源的开发,挖掘教材内容的实质,找寻知识点之间的关联,适当调整教学顺序,适当增加相关的拓展性资料,对教材内容进行重构,形成具有整体性和关联性的单元,在此基础上形成单元教学目标。再次,根据单元的核心问题、基于培养学生学科核心素养的需要设计课时驱动型问题,通过一系列问题引出每个课时的任务,通过解决每个课时任务最终解决单元的核心问题,在此过程中达成对知识的深度理解。最后,由于单元教学目标的实现得益于清晰的课时目标,这就要求我们分析单元内容,从单元内容体系中分解出不同的次级知识要点,在单元目标下对每一课时的目标进行分解,形成课时教学目标,以达成科学学科核心素养的培育,形成单元教学的具体目标。

三、科学单元目标设计的实践操作

在科学学科核心素养的统领下,教师要从传统的课时主义教学中走出来,从三维目标的设计转向从单元角度出发的教学目标设计。而指向科学学科核心素养的单元教学目标设计,最关键的还是将理论付诸实践,以具体案例的设计与实施,检验和完善单元教学目标的设计理论。因此,本文将在上述设计依据以及指导原则的基础上,以浙教版科学八年级下册第四章“植物与土壤”为例进行基于科学学科核心素养的单元教学目标设计。

(一)提炼核心问题,构建单元知识体系

当前划分教学单元的依据主要有以下几种:一是根据教材章节形成单元;二是参考课程标准中的主题构建单元;三是围绕特定科学问题的解决构建单元;四是基于能力培养构建单元。随着新一轮课程改革的持续推进,教学更关注学生的能力和素养发展,为了更好地达成这个目标,教学应更关注在真实情境下,让学生解决复杂的非结构化问题,在此过程中实现知识的积累、能力的提升和价值观的塑造。因此本文将围绕特定科学问题的解决构建单元。

为构建单元知识体系,我们需要研读教材,依据学科核心素养的要求,根据知识的逻辑,将相关的知识内容结构化。“植物与土壤”是浙教版科学八年级下册第四章的内容。本章的主要内容有土壤的主要组成和形成、土壤的结构和类型、土壤的形状与植物的生长、植物的根系和根尖的结构和功能、植物细胞的吸水和失水等,其知识体系结构如图2所示。

图2 “植物与土壤”内容结构

火星与地球相邻,是类地行星之一,因为与地球有相似的环境特点,一直被视为适合人类迁徙的星球之一。那么,如果我们迁徙到火星,我们面临的一大难题就是改造火星土壤使其适宜农作物的生存。教学中需要让学生知道,土壤是植物生存的重要场所,是植物营养物质的重要来源,并了解地球土壤的成分,对比火星与地球两者土壤,对月壤进行改造。学生以初中生视角参与前沿的科学研究,有助于提升学习内驱力,树立科学研究的精神。因此,本文选定该问题为核心问题,结合第四章第一、二、三节(课时)的内容,以该核心问题为中心对本单元内容进行重构。

(二)设计基于学科核心素养的单元预期目标

在以素养为本的教育发展背景下,我们必须认识到,学科核心素养作为我们的培养目标,有时并不能在一节课中完整地体现。学科核心素养的培育也不是一蹴而就的,需要在课堂中不断渗透,逐步落实,这就要求教师要明确本单元学科核心素养的重点,明确学生通过本单元主题的学习要达到的知识和素养水平,以此为依据设计教学活动。单元预期目标是学生能够通过本单元的学习获得知识和素养。“植物与土壤”单元是以地球系统以及生物体的稳态与调节为核心概念,通过本单元的学习,学生应知道植物需要无机盐和水来维持生命活动,制造和获取养分来维持自身的生存,而其中的重要营养来源就是土壤,学生还应知道土壤作为地球系统的组成要素,又是地球系统演变的结果,为植被提供了生存的空间和所需的营养物质。本单元教学中涉及实验探究和项目设计,对学生科学观念、科学思维、探究实践能力、科学态度均有重要的培养价值。据此,本单元教学的水平表现、知识类别和核心素养目标如表1所示。

表1 单元教学预期目标

(三)设计层级问题链

单元的基本问题是单元的核心任务,而课时驱动性问题是实现基本问题的途径,通过对驱动性问题的解决进而达到对单元基本问题的解决。要解决课时的驱动性问题,需要思考学生在本课时要掌握哪些知识和能力,这就成为设计课时教学目标的依据和出发点。本单元的核心问题是如何改造火星土壤用以种植植物,要解决此问题,提出的课时驱动性问题如图3所示,首先要知道地球土壤和火星土壤有什么成分区别,土壤与植物生长之间的关系如何,农作物生长如何从土壤中获得营养物质,如何改造模拟火星土壤,如何证明改良后的模拟火星土壤对于农作物生长的有效性。

图3 单元课时驱动性问题

(四)表述具体教学目标

单元教学目标确定后,仍需要对单元教学目标进行分解,保证每一课时的学习目标落到实处,从而落实单元教学目标。恰当的单元教学目标必须陈述学生在原有基础上的发展变化和单元内的课时学习规划,在充分考量学生的学习基础和已有经验的基础上,对课时教学目标进行表述。单元学习目标并非每一课时对应一个学习目标,有些目标需要多课时达成,目标设计就要体现整体性和渐进性。本单元的课时教学目标的具体表述如表2所示。

表2 单元课时安排及课时目标设计

四、结语

学科核心素养相关政策的出台倒逼教学设计的改革,随着新课程改革的不断深入,以落实学科核心素养为宗旨的单元教学研究不断地开展,而指向科学学科核心素养的单元教学设计是落实立德树人目标的必然诉求。开展初中科学单元教学目标设计的相关研究可以为一线教师提供进行单元目标设计的可视化路径,在一定程度上可解决教师在实际应用中出现的问题。但是要将单元教学真正推广到课堂中,需要广大教师转换传统教学的理念,尝试从系统的视角出发,重构教材教学内容,在尝试中不断地总结经验,不断地反思进步,而首要任务就是单元教学目标设计。与传统教学不同,教师需要深挖每一课时的学科核心素养教学价值,进行单元的调整或者是教材的重构,从传统的三维目标中走出来,一步步走向学科核心素养培育的目标。

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