应小敏
学生的学习是在多种情境中展开的,积极的心态、思考问题的大图景方式都需要在开放性的问题解决情境中得以发展。在科学教学中,我们要在一定的情境中提出基于学生已有知识经验的科学问题,让学生经历在新情境中解决问题的过程。如何链接问题与情境,让探究真实发生?一是将问题与容易产生关联思维的情境链接;二是将问题与容易驱动自主探索的情境链接;三是将问题与容易迁移应用解释的情境链接。让问题情境化,让情境贯穿教学始终,使问题线与情境线交织、交融,让科学教学中的探究活动与思维发展并进,让探究真正发生,让科学素养真正落地。
学生需要在问题解决的情境中发展学习与思维能力。儿童阶段为学生的学习能力奠基,实质就是为其问题解决能力奠基,而这种奠基同时会成为学生创新精神培养的重要载体。学生的学习是在多种情境中进行的,需要考虑到任务的难度,激发他们的主动性和好奇心,以达到情感与认知、元认知的良好整合。上海学习基础素养项目组研究成果《素养何以在课堂中生长》一书重新界定儿童的学习为:在各种情境中创造新意义与解决问题的过程。
纵观科学新教材,以大单元的形式架构内容,每一课都能清晰地呈现研究问题。问题很明显,但问题或任务来源相对单一、孤立,缺失具体情境。这就需要老师着重思考和设计。
一、将问题与容易产生关联思维的情境链接
陶行知先生有过一个精辟的比喻:“接知如接枝。”他说:“我们要以自己的经验做根,以这经验所发生的知识做枝,然后别人的知识方才可以接得上去,别人的知识方才成为我们知识的一个有机部分。”任何有效的教学都始于对学生已有经验的充分挖掘和利用。
学生的经验包括认知经验和生活经验。美国著名的教育心理学家奥苏贝尔有一段经典的论述:“假如让我将全部教育心理学仅仅归纳为一条原理的话,那么,我将一言以蔽之:影响学习的唯一最重要的因素就是学生已经知道了什么,要探明这一点,并应据此进行教学。”那么容易产生关联思维的情境必定是以学生原有知识和经验为基础的。
如六年级下册“微小世界”单元的《怎样放得更大》一课,上课伊始,老师在黑板上画了四个圆。这四个再普通不过的圆却给学生创设了一种图示情境,这种情境基于学科内在的逻辑,丰满有结构,向学生预示了课的实践活动,同时环环相扣,让学生的思维发展层层递进。如下图:
四个圆代表本课的四个实践活动,学生通过肉眼、放大镜、自制显微镜、简易显微镜来观察同一个物体,发现获得的信息越来越丰富,对于物体的认识也更具体,更丰富,而这样的认识得益于工具的改进与发展。省略號则指向了工具的继续发展带来的对微小世界的更进一步认识。这样的活动结构让学生在观察微小物体时,不满足于信息的获得,利用两个放大镜不断地尝试怎样放得更大,在实践中获得观察工具的改进,能拓宽认识微小世界的视野。既给予学生更多的活动时间和空间,使其不断获取信息,推进认识,也发展了学生在每一次活动中对于微小世界及工具发展等思维层面的认识,关联中有发展,发展中有思考。
如活动环节中的第一项实践活动:观察。内容分两块,分别是用肉眼观察蝴蝶翅膀和用放大镜观察蝴蝶翅膀。其关联思维基础上的认识发展是:在肉眼观察和放大镜观察的比较中,发现获得的关于蝴蝶的信息是差不多的,不满足于已有的发现,自然驱使寻找更好的观察工具,将两个放大镜叠起来。
二、将问题与容易驱动自主探索的情境链接
情境认知观强调模拟、创造与真实世界中的情境类似的可以行动的情境,学生需要实际的行为、实践的变化。我们提倡提出一个驱动性问题,一个来自真实世界或模拟的“真实”,学生更能全身心地投入探究。对于小学生而言,设置真实提出驱动性问题的情境更能激发学习的内驱力。挑战性问题一般指向学生的“迷思概念”,对应的挑战性任务之间有延续和阶梯上升关系,促使学生积极主动地参与学习活动,激发学生的思考,不断引导学生深入探究。
教学是灵动的,若任何一种教学方式成为固有的模式,学生的学习就会失去新鲜感,久而久之,学习会变得索然无味。我们在教学中要善于捕捉学生的兴趣点,设计挑战任务,让学生结合自己的生活经验和亲身经历,积极思考问题,主动解决问题,发表自己的见解。这有助于学生确立明确的学习目标,给学生的学习带来一种刺激,激发内驱力,培养学生自主探索的能力和解决问题的能力。
笔者听过瑞安安阳实验小学王小梅老师设计的六上第二单元《拱形的力量》这一课。情境中的问题驱动是:你有办法使我们的拱承受更大的力吗?后续分解的挑战任务设计很符合小学生的年龄特点,可以让他们主动投入实践活动。在本课中,让学生通过拱形和横梁承受压力的比较测试,在观察描述拱形与横梁受力特点的区别后,学生清晰地认识了拱形与横梁的受力轨迹,建构了第一层次的“拱形”概念——拱形可以通过材料向下和向外传递承受的压力。在这样的基础上,如果老师仅仅是将第二个活动任务呈现出来:你有办法使我们的拱承受更大的力吗?任务驱动的效果与课堂气氛都会打折扣。这样的活动学生完全有能力自主合作挑战,王老师将活动设计成一个挑战任务——使我们的拱承受更大的压力。课的环节任务是一样的,只不过融入了挑战的元素,使学生的实验更富有趣味性。此时的温馨提示,不再是说教,也不再是老师要求你这样做,而是变成了游戏规则,成为学生在挑战过程中乐意主动遵守的规定,无形中提高的是实验的有效性。各小组八仙过海,各显神通,用了不同的方法来抵住拱脚,都使拱承受住了更大的压力。学生将挑战活动中的发现转化为思维,再用语言将思维显性化,建构了本课的第二层次概念——拱形承受压力时把力向两边分散,螺帽抵住了外推力,所以能承受更大的压力。
这样的情境我们可以称之为“挑战性情境任务设计”,驱动学生自主探索,让学生也逐渐倾向于把自己的思考进行交流分享,思维能够被激发和碰撞,在提升学习能力的同时,使学习背后所需的自主性和调控性学习品质得到发展。62A54B3B-1A37-4B1E-8B77-8E17A9659B00
三、将问题与容易迁移应用解释的情境链接
学习最终是要回归生活的,学习要注重联系生活,其实质是要解决生活世界与科学世界的关系。科学问题来自生活,学生有了对科学的初步理解与认识后,学会用科学的思维方式来思考,会用科学来指导生活,这才是科学教育的终极目标。
同样,引导学生广泛应用概念,运用概念原理来解决实际问题,是使学生牢固掌握概念和加深对概念理解的必由之路。在新的情境中运用新概念来解释和预测,学生会主动提取头脑中其他已有概念并与之建立某种联系,这样对新概念基本内涵的理解会得到进一步加深和拓展。在教学中,我们要创设类似的问题情境,让学生有机会迁移新知,有机会应用新知,做出解释。
如一年级下册第一单元《我们周围的物体》一课,就是从生活切入,开启单元的研究。物体指的是自然界中存在的、由物质构成的有一定质量并且占有一定空间的个体。人们通过感觉器官可以感知物体的存在。对学生而言,物体这个词是抽象的,是一个科学词汇,学生习惯把物体称为“东西”。在我们周围有什么物体?这是一个能唤起学生检索周围物体的问题,但我们要思考的是:学生周围指的是哪些地方呢?教室或实验室吗?当然不只,学校操场、学生的家、学校回家的路上等学生学习、生活的地方都是。情境从哪里来?就是这些真实的、学生可以感受到的生活、学习场所,让学生可产生迁移,可建立联系。
又如二年级上册“材料”单元《不同材料的餐具》一课,老师设置了为食物配餐具的真实活动任务,并通过两次餐具的选择,观察前(认知)和观察后(应用)来辨析材料的特点,最后提供真实场景(学校的食堂、户外等),提问:你会选择什么樣的餐具?你的理由是什么?指向了应用与解释。具体设计如下。
活动一:情境创设,聚焦餐具主题
出示食物(番茄鸡蛋汤、一条鱼、炒青菜)。要把这些菜装到餐具里,你会给它们配怎样的餐具呢?
活动二:转向材料,聚焦不同餐具
不同的食物会装在不同形状的餐具里。出示三种食物对应的形状餐具,接着出示其他几组不同材料的餐具。学生发现餐具有不同形状,还有不同材料的。
如果让你选择材料做餐具,你会怎么选择?
活动三:唤起经验,初识材料特点
出示米饭。以四种材料为例,你会选哪种材料的餐具来盛米饭呢?并说说理由。
新问题产生:不同材料的餐具有什么不同特点呢?
活动四:指导观察,再识材料特点
学生借助“观察宝典”,知道怎么观察;分组观察不同材料餐具的特点;小组交流发现,完善不同发现;全班汇报交流,共识材料特点。
活动五:辨析特点,应用拓展认识
观察了材料的特点后,再让你选餐具,你会选哪个餐具呢?并想一想你的理由。
出示学校的食堂、户外等真实场景。你会选择什么样的餐具?并说说理由。
良好的应用迁移应该是与所学内容相关的,能够激发学生积极思维的,能够引导学生自主解决问题的,因此情境的设计要符合相关性、思维性、引导性和实践性的要求。
引入情境的最终目的,是实现跨越情境脉络,实现重要概念、能力、品质与学习心态的迁移。要达到这个目的,就意味着学生需要经历在情境中思考—去情境化的思考—再回到情境中思考的过程。而在这个过程中,问题就是线索,串起了情境的脉络;问题就是驱动,撬起了认知的发展;问题就是核心,引起了思维的深入;问题就是纽带,牵起了与生活的联系。链接问题与情境,让探究真实发生,让学生的学习从真实世界出发,经过学习的滋养,又回到真实世界中。62A54B3B-1A37-4B1E-8B77-8E17A9659B00