基于广度、精度与深度的初中科学探究学习进阶

郑建铭

摘 要：学习进阶能够刻画学生的认知和思维模式，针对初中科学教学探究而言，学习进阶框架主要包含探究动力和探究能力，学生通过不同的探究活动，最终获得科学思维方面的提升。除了学习进阶框架模型外，教师还需要创设核心概念水平层次模型、基本环节测量要素模型，通过这些模型来增强科学教学的整体布局，精准开展学习探究，引导学生多角度体验科学探究，增强科学学习的广度、精度、深度。

关键词：初中科学;学习进阶;广度;精度;深度

学习进阶需要围绕核心概念开展建构，将学生的知识掌握情况、探究能力等划分为不同层级，以学生的学习表现作为进阶发展的证据。初中科学的核心概念包括问题、证据、解释、评价和方法，知识进阶、技能进阶、关联进阶都有科学的序列，能够反映出学生思维的发展阶段。

一、初中科学探究学习进阶的广度

学习进阶框架模型可以综合考量科学知识、探究技能、科学情感等方面，达到教材重构的目的，将教学内容进行改造，提高教学内容与学生的适应性。科学探究等学习进阶框架模型中包含探究动力和探究能力，能够达到学科育人中的多维度目标，让学生在科学态度、思维以及探究能力上得到提高。在科学探究学习进阶框架模型的指导下，学生可以在科学探究中完成知识、技能的提升，对不同的探究活动进行关联，形成全方位、立体化的知识架构，最终加强科学思维。在知识提升方面，学生要了解科学知识，掌握科学概念，深入探索科学原理，最终形成科学观念。技能的提升需要涉及活动操作，学生需要进行模仿，独立完成操作任务，最终做到全面迁移，完成复杂的探究问题。关联进阶需要建立不同情境的关系，运用科学本质来解决现实问题，研究科学规律，形成科学思维。如在学习“声音的产生和传播”时，教师引导学生开展探究活动，通过真空罩实验装置、音叉、铁架台等实验工具，创设问题情境，激发兴趣，使学生掌握声音产生的原因，形成科学态度，正确认识生活中的各种声音，让学生完成情感进阶，提高探究能力。

二、初中科学探究学习进阶的精度

科学探究学习进阶的精度需要通过核心概念的水平层次模型来展现，对核心概念进行深度强化，结合学生的科学探究能力划分发展层次，体现出科学探究的重点。核心概念的水平层次模型能够进一步突出科学探究活动的完整性，根据学生的学习情况来凸显探究环节的关键点。如在学习“重力”时，学生首先要思考重力是怎么形成的？重力大小的决定因素包括什么？在形成问题之后，学生要对其进行解释，建立假设，如重力可能与物体高度有关、可能与质量有关。然后对这个假设进行证明，通过测量法、观察法，探究影响重力大小的因素，最终得出结论并开展评价。问题是整个科学探究活动的关键，证据是进行科学探究的事实依據，能够有力验证猜想和假设，学生需要收集并处理证据。评价主要针对整个科学探究活动的各个环节，学生需要对科学问题进行评价，从问题的价值性、可探究性、新颖性入手，对探究方法和探究依据进行评价。

三、初中科学探究学习进阶的深度

学习进阶的深度可以在科学探究基本环节测量要素模型中体现出来，教师需要深入分析六个探究基本环节，观察学生的思考角度。在探究问题中，学生须了解探究内容与测量要素的关系，通过多个途径寻求探究的证据，运用自身创造性的科学思维，解决实际探究问题。学生须主动提出问题和假设，设计出完善的方案，获取并分析有针对性的证据，通过观察和实验等方法，独立开展科学探究活动。科学探究要与测量目标结合起来，让学生充分体会到科学探究的实用价值，就要进行多角度体验，掌握教材和探究问题之间的关系，即“考查什么内容”“通过什么测量形式呈现”的问题，这是科学探究基本环节测量体系能够展现的内容，教师需根据该体系确定猜想和假设环节，选择符合测量要求的探究切入点，不断挖掘探究方向，增强探究活动的操作性。如在学习“电流的测量”时，教师要明确学生应该掌握的内容，整合教材和课标要求，挖掘内容的认知属性，并通过探究过程展现出来。电流测量探究的重点在于连入电流表和完成读数，在连入电流表时，学生需要考虑电流方向，了解电流表的三个接线柱，这是探究活动的重点。科学探究基本环节测量要素模型能够对学生在进阶路径上的发展状态进行追踪，对学生的科学探究能力进行精准测量，突破探究活动的瓶颈。

科学探究学习进阶的广度、精度以及深度分别可以通过不同模型展现出来，但学生在具体学习过程中的进阶路径并非完全相同，教师须结合具体的教学内容与学生的学情，设计科学探究的环节，达成学科育人的主要目标，培育学生的必备品格和关键能力，提升学生的核心素养。