指向探究实践素养的科学“电路”单元学习进阶策略

江苏省苏州市吴江区八坼小学 赵 镇

一、学习进阶的概念与特征

（一）学习进阶的概念

学习进阶最早于2004 年在《加拿大科学、数学与技术教育杂志》中被提出。2007年，美国国家研究理事会(简称NRC）认为，学习进阶是对学生连贯且逐渐深入的思维方式的描述。学习进阶并非简单地将碎片化知识整合重建的过程，而旨在学生的思维方式的进阶。

（二）学习进阶的特征

1.学习目标细分量化

2.探究方向逐级深化

一般情况下，学生会使用固定的思维方式来理解某一个具体的概念理论，在进行深入探究时往往会受到限制。学习进阶则不仅限于一个特定的思维方式，而是针对同样的概念，支持学生用不同的方式去思考理解，即使产生错误，也可通过这样的方式发现学生思维存在的问题。学生的思维方式得到了充分的拓展，有助于对不同的课题进行深入的探究。

3.学习经验上下过渡

“阶”是一个起承转合的过渡，是当前学习经验的“终点”，也是新一轮学习经验的“起点”。 离开“终点”，积累了一定的基础知识与基本能力，踏上“起点”，在各种探索中达到更高一级的水平，存在一定的连贯性，展现出学生不同阶段的发展。

二、探究实践下的学习进阶价值

（一）创设真实情境，掌握基本科学知识

在教学中创设真实情境，表现为在具体的情境中诱发学生好奇心，吸引学生进一步学习，激发其强烈的探索和求知欲望，将主动权交还给学生。在这个过程中，学生主动思考其存在的不合理性，提出相应的科学问题，为此进行一系列的猜想假设、制订计划、搜集证据、分析证据、得出结论、表达想法、反思过程等，由此形成并掌握一定的科学探究知识。

（二）提供实验支撑，理解与运用科学知识

实验在科学教学中占据着重要的地位，简单的文字叙述很难将科学原理讲解清楚。针对具体的问题，教师要通过提出方案，利用材料进行实际操作实验，展示其中的科学原理。整个过程中，对实验过程的观察、数据的分析，有利于帮助学生理解相应的科学原理，掌握一定的理论基础，同时也能提高学生的实验操作水平，形成并发展学生的实践能力。

（三）转变学习理念，分析知识掌握方法

新课改下，科学课堂仍存在着知识传递的现象，这种纯粹教授的方式忽视了学生自主能力的发展。教师要将课堂还给学生，将以教师的教为主转变为以学生的学为本。教师在课堂上的作用是引导，是辅助，让学生自主确定学习的方向及目标，自主选择学习的方法，对学习的过程进行自控，自觉反思学习的整个过程和结果，有助于学生自主学习能力的掌握和提升。

2.3 用药预防 临床实验证明，角化细胞生长因子可以降低口腔黏膜炎的严重程度，缩短黏膜炎的持续时间。该药能保护放化疗时口腔和咽喉部的上皮细胞免遭损伤，同时刺激新的上皮细胞生长、分化，重建新的口腔黏膜屏障［23］。此外，谷氨酰胺混悬液对预防口腔黏膜炎也具有安全有效的作用［24-25］。还有研究发现，广谱的细胞保护药氨磷汀能有效预防恶性血液病化疗后所致的口腔黏膜炎［3］。

三、学习进阶的教学策略

（一）设计情境构建目标，促进学生知识记忆

1.设计优质提问，让问题贯穿学习过程

优质的问题，能够让学生快速进入情境，发现更多的问题，把问题的产生和解决贯穿于整个学习的过程中。以教科版科学四年级下册“电路”单元为例，单元首页呈现的是爱迪生在实验室的一幅图，从这幅图开始，教师将整个单元的学习放置于一个大情境之内，用问题串联起各课之间的联系，不再以分散式的情境分课导入，进而达成整个单元的期待目标。如单元首页“爱迪生在实验室中”引发学生探究兴趣，让学生了解人类对电的不断探究；第一课时“电和我们的生活”引导学生关注有关电的问题；接下来四个课时“点亮小灯泡”“简易电路”“电路出故障了”“里面是怎样连接的”，用大量的实验来帮助学生建构电路的概念；后三个课时“导体和绝缘体”“电路中的开关”“模拟安装照明电路”，则与生活实际相联系，帮助学生应用与深化理解电路的概念。

在这样的大情境之中，学生对“电路”单元的学习自发地产生了一定的期待目标，在问题的驱动下，与整个情境进行互动，调用原有认知积极地、主动地去思考如何解决问题，形成科学研究能力。同时，在解决问题的过程中，学生不断发现并提出新的问题，逐渐掌握学习的主动性。

2.多种方式引导，从被动提问转向主动提问

传统课堂中，学生习惯性地接受教师的提问，思维方式趋于定向。即使教师创设一定条件，将提问的主动权交予学生，但由于情境内容受限，学生的提问偏向于被动提问特定的内容，使得这种提问的存在毫无意义。要让学生不是为了提问而提问，而是因为想提问而提问，教师就需要采用更多的方式去引导学生转向积极主动的提问。

如教科版科学四年级下册“电路”单元的第一课“电和我们的生活”中，填写关于电的知识记录表，表格要求学生填写关于我们已经知道的电的知识和我们还想知道的电的知识。表格呈现的时候，学生已经开始了思考的过程，没有过多的指导，学生自发完成了表格的填写。关于我们已经知道的：人体可以导电、太阳能充电、导体、绝缘体……我们还想知道的：电有颜色吗？人体内有电吗？闪电怎么产生的？……在填写的整个过程中，教师不需要过多地去指导甚至灌输学生如何填写，而要将表格交给学生。学生在试图完成表格的过程中，自然而然就产生了疑问：怎么填？为什么这么填？这么填写是对，是错？还能够怎么填写？诸多问题迎面而来。当学生主动提出问题时，也就意味着学生自发地在思考问题并努力提出想法以解决问题，其科学探究能力也初步展现。

（二）实践中探索，培育探究能力

1.从“学着做”到“做中学”

“做中学”强调学生动手和动脑二者相结合，在动手、动脑的过程中经历探究实践的全过程，由此习得知识、构建概念框架，同时发展探究能力。

另外，在过往的实验中，教师都是精心准备实验器材，在上课前反复检查器材、模拟实验，试图保证百分之百的实验成功率。完美的实验确实能够让学生更容易地理解其中的科学原理，甚至提升了其实验操作的自信。但这成功的实验却缺乏了探究过程的真实性，脱离了真实生活。允许错误数据、失败实验的存在，才是真正帮助学生培育探究能力的方式。以教科版科学四年级下册“电路”单元为例，整个单元由大量的实验构成。第二课时“点亮小灯泡”中，只有将操作过程中失败的未能点亮小灯泡的电路与成功的能点亮小灯泡的电路相比较，学生才能够真切地发现：电流从电池的一端出发，通过小灯泡的灯丝，再回到电池的另一端，形成一个完整的闭合电路，小灯泡才能亮。除此之外，“开关控制灯泡亮暗的电路”“电路检测器”“接线盒内是如何连接的”“导体和绝缘体”“开关的设计与制作”“家庭照明电路的设计”这些实验，不需要苛求实验成功率，让学生从失败中提取关键信息，进而改进实验，也是学生自我探究能力提高的过程。

从做中学，与现实生活紧密相连，掌握的不再仅仅是其中的科学原理、概念，还有能解决生活实际问题的能力。

2.推进学习共同体

教师和学生作为课堂中能够思考、表达的存在，二者的组合构成了一堂课的关键。传统教学是以教师教学生学的方式进行，教学改革之后，提倡以教师为主导、学生为主体的教学方式。实际上，除了学生与学生之间的合作学习，还能构成师生之间的合作共享，组合成为学习共同体。

以教科版科学四年级下册“电路”单元为例，该单元后三个课时以应用与深化理解电路概念为主，讲究在真实的实践中理解科学概念。在这样的基础上，教师要建立师生合作学习的交流新模式，以平等的方式共同学习，共享科学探究全过程，使学生敢于表达、愿意表达，在整个学习过程中发挥共同体的作用，更能促进学生的发展。

（三）知识迁移，激发内驱力

1.建立旧知与新知的联系

学习的过程不是知识的简单积累，而是利用新旧知识之间的联系，使得旧知导新知、新知固旧知。教师要建立旧知与新知的联系，把握好新旧知识之间的连接点，实现知识的迁移，引发学生的思考，激发学生的学习内驱力。

以教科版科学四年级下册“电路”单元为例，在编排上，教材根据学生的已有认知，将整个单元前后课程以旧知识引新知识为主设计，前后联系极为密切。第一课时利用学生对电的原有认知，建立对电路学习的期许，同时借助“关于电的知识记录表”引出对电路的研究，建构电路概念。由此，第二至第五课时以研究电路为主，随后第六至第七课时应用与深化理解电路概念，第八课时是对电路知识的实际运用，从科学探究走向科学实践，从科学理论转向生活实际，追求更加真实的教学。整个单元前后相连，有利于培养学生的逻辑推理、分析判断等科学思维，帮助学生建构科学概念。

2.牵引多元学科融合

课堂之中，学生主动探究所学内容，将已学知识与生活经验相结合，意味着不同学科之间开始相互交叉与渗透。教师要给予学生足够的自由空间，找到不同学科之间的共通点，利用共通点，融合学科间的内在联系，让不同学科之间的关系如同多链式上升螺旋结构，相互促进，共同进步。

以教科版科学四年级下册“电路”单元为例，整个单元渗透了很多技术与工程领域的知识点。教师要结合该领域的要求，提升学生的思维能力，培养学生的动手能力。由此，学生对知识的探究不再局限于科学这一门学科，而能从多学科角度去探讨、解释、分享，发现不同学科之间存在的联系，为单元的学习奠定基础。