翟偲涵 东华大学附属实验学校
《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》(以下简称《意见》)中提出要“落实立德树人根本任务,构建教育良好生态,促进学生全面发展、健康成长”。小学自然作为一门对学生进行科学启蒙教育的学科,对学生正确价值观的形成、必备品格和关键能力的培养具有重要作用。自然学科德育重要性不言而喻。但由于学科内容的不同,人文类学科一直作为德育的“显性”学科存在,而自然学科则被认为是德育的“隐性”学科。随着历次的课程改革与实践,自然学科独特的德育价值逐渐清晰。2018 年《小学自然核心素养报告》中指出,学科核心素养正是学科育人价值的集中体现。2021 年《小学自然学科德育教学指导意见》(以下简称《指导意见》)出台,提出了“学科德育核心要求”,指出要将科学理论的学习融入学科德育中,突出美育、劳育和生命教育在自然教学中的重要性。《指导意见》要求通过与学科关联性强、可操作性高的表现性德育目标来引导教学内容的设计与实施,让自然学科中的德育真正“显性化”。表现性德育目标如何生成以及如何基于德育目标开展课堂实践是值得探索的问题。笔者以“桥墩——桥的主要承重结构之一”一课为例,基于学科特点深入挖掘德育与教学的结合点,分析了表现性的德育目标的生成路径和以德育目标为导向的教学过程,希望能够抛砖引玉,为提升自然学科德育实效提供可参考的依据。
德育不能脱离教学内容单独存在。表现性德育目标生成的基础是对教学内容具有清晰的认识,分析出它对德育的要求是什么。远东版的自然教材体现了知识螺旋上升的特点。梳理教学内容,先要了解整套教材中相关的知识内容与结构,并依据《义务教育科学课程标准(2022 年版)》和《上海市小学自然学科基本要求》,站在单元的角度,基于《指导意见》中的学科德育核心要求提炼出相关的学科德育要求。
本节课是上海牛津版“自然”三年级第一学期教材第四单元“身边的力”的第六课时,属于“运动和力”这一主题的内容。这一主题内容在小学各个阶段都有出现,包含了对力的自然现象等认知的美育、对科学方法学习的劳育和与力相关的生活现象的生命教育等。学生通过第一阶段的学习和日常生活经验的积累,已经积累了有关运动和力的感性认识。本单元的内容处于小学自然学习的第二阶段,包含两部分的内容:第一部分是体会力的作用,学会力的测量方式;第二部分是在第一部分学习的基础上展开的,着重探究力在生活中的应用。基于上述分析,我认为本单元的德育要求如下表1:
表1 “身边的力”单元学科德育要求
表现性德育目标不能脱离教学目标单独存在,它位于教学目标之下,为教学服务,具有明显的学科特点。本课在教材中的课题为“桥”,对应的基本要求是“知道材料形状、结构不同,物体的抗压能力不同”。本课的学习是对本单元学习内容的综合运用。桥是生活中最常见的建筑之一,它承担着运输功能,为人们的生产和生活提供了很多便利。桥结构的设计和建造是科学家和建筑师的创造性劳动,同时很多桥梁也是当地的标志性景观。大多数学生都见过不同形状、结构的桥,能简单地说出桥的基本结构,但并不清楚桥的不同形状、结构与其功能之间的关系。承重是桥主要的功能。桥墩是桥的主要承重结构之一,是常见的桥梁结构。本课选取桥墩为研究对象,引导学生探究桥墩的形状与其承重能力之间的关系。
对于三年级的学生来说,他们对探究活动和动手操作有着强烈的渴望。通过第一阶段的学习,他们能对身边的事物进行观察和描述,但对于具体的实验设计还存在困难,实验操作上还不够规范。因此,在本节课的探究活动中,教师以真实的新闻事件导入,让学生意识到安全驾驶的重要性,同时引导学生从力的角度进行分析,将“承重能力”与“形状”相联系,激发学生的探究欲望。在探究活动中,给予学生充分的探究时间,让学生在尝试中逐步科学、规范实验,并运用评价单明确实验要求,帮助学生养成良好的实验习惯,提高小组合作的意识。最后,通过对生活中的桥进行观察,在欣赏桥梁之美的同时体会在实际生活中桥墩形状的选择要考虑多方面的因素,知道桥梁的设计和建筑是一种创造性劳动,体会科学技术的发展对人们生产、生活的帮助。根据上述分析,我确定本课的重点是设计并进行对比实验,比较不同形状纸桥墩的承重能力,知道不同形状的纸桥墩承重能力不同;难点是在制作和测量的过程中,尽可能科学、规范地对比实验。本课的教学目标及表现性德育目标如表2:
表2 “桥墩——桥的主要承重结构之一”表现性德育目标
为了落实德育目标,提高学生科学素养,本节课以真实的问题做引导,遵循“观察现象→发现问题→设计方案→解决问题→迁移应用”的逻辑结构展开。具体分析如下:
德育不是空中楼阁,生活中的真实事件与情景更能激发学生的思考与共鸣。超载是引起交通事故的主要原因之一,在我们的身边也偶有发生。在本课伊始,我以一则“重型货车压垮大桥”的新闻事件引入,让学生展开分析。
片段1
观看“重型货车压垮大桥”视频。
师:请同学们说说桥为什么被压垮了?
生:车太重了。
师:重到什么程度呢?
生:桥受不了的程度。
师:对。桥具有一定的承重能力,但它是有限的,如超过这个承重限度,桥会被损坏甚至坍塌。那小朋友们有没有办法来避免这种事故的发生呢?
生1:我们要让车轻一点,不要超载,出事故太可怕了。
生2:我们也可以想办法让桥的承重力更强大一些。
学生的两个答案,一个渗透了安全与生命教育,一个引发了本课的第一个探究问题“如何提高桥的承重能力”。为了帮助学生从生活中寻找答案,接下来我出示了一些古今著名桥梁图片供学生观察。
片段2:
观察古今著名桥梁图片。
师:这些是古今中外著名的桥梁,它们的承重能力都很强,请同学们找找它们的共同点是什么?这里包含着承重力强的秘密是什么呢?
生1:它们都很壮观。
生2:它们都有很多柱子(桥墩)。
生3:这些柱子(桥墩)好像还不太一样。
由生活生成的问题,答案也可以在生活中找到。学生通过观察这些桥梁发现了桥梁的承重能力可能和桥墩有关,引出本课的核心问题“哪种形状的桥墩最结实?”同时,也体会了桥梁建筑之美。
“比较不同形状纸桥墩的承重能力”是本课的核心活动,学生需要通过设计并进行对比实验来探索答案。对比实验的教学一直是自然学科教学中的重点,也是难点。对于三年级的学生而言,“控制变量”这个词太过深奥,因此,我以“试错”的方式引导学生逐步认识到如何让实验变得“公平”,从而完成对比实验的设计,并将核心活动的评价在活动前出示,明确实验要求,让学生知道教师对他们的要求是什么,以达到规范操作、有序合作的效果,培养学生良好的实验习惯,珍惜合作的成果。
片段3:
环节1:教师出示纸张和若干同样的书本,引导学生猜测它们的作用——纸张模拟桥墩,书本模拟重物。
环节2:学生制作纸桥墩后。教师展示不同学生的作品,请学生评析如果这样对比它们的承重能力是否公平,引导学生发现,这些纸桥墩高度不同、贴纸位置不同、卷曲程度也不一样,这样并不“公平”,认识到除了形状,其他都一样。
环节3:教师请一名学生来演示一下实验的过程,让其他同学“挑错”,引导学生发现书本放得太快容易一下子压塌纸桥墩,放得太多容易测不准,要一本一本轻轻放。
环节4:教师出示评价单,明确小组分工及实验的要求,要求认真记录,并将记录展示在黑板上,最后统计全班的数据,得出结论。
生活中的公平很重要,实验中的“公平”也是一样。“控制变量”可以让实验过程变得“公平”,而把全班的数据都展示在黑板上则实现了“重复实验”,让实验结果变得“公平”,让学生体会到做科学研究必须认真、严谨、实事求是。
在自然课中,常常会遇到这样的情况,就是在课堂上的实验中得出的结论,在生活中有时候并非如此。作为教师,面对这种情况,绝不能一句“特殊情况”敷衍了事,而是要尊重事实,并基于事实引导学生进行分析,提高学生解决实际问题的能力。在本课中也是如此,虽然活动二中得出的结论是“圆柱形的桥墩承重能力最强”,但我们在生活中还是能看到很多其他形状的桥墩,如方形、环形和三角形等。答案还是要从生活中寻找。于是,我为学生展示几幅不同环境中的不同形状的桥墩照片,请学生分析。学生很快就能发现,桥墩的选择和它所处的环境有关,例如有些河流中的桥墩有孔洞是为了有利于疏导洪水,降低冲击。从而意识到在现实生活中,桥墩的建造要考虑多方面的因素,只有合适的设计才能更好地为人们服务,科学承担着造福人类的责任。
科技在不断发展与进步,教学内容的选择也要与时俱进。给学生展示前沿的科技不是提高教学难度,因为即使再高的科技,其内部都蕴含着最基础的科学原理。因此,前沿科技的展示可以让学生不再觉得高科技离自己很遥远,激发进一步学科学、用科学的兴趣。在本课中,我让学生观看了“跨海大桥的建造”视频,结合跨海大桥的建造过程对本课进行了小结,让学生知道桥梁的建造并不容易,体会我国科技的发展进步,激发民族自豪感。
《意见》中指出要“提高作业质量、加强作业指导”。迁移是高阶思维的品质之一。知识不能止于学,而是要学会在不同的情况下灵活运用。形状能够影响桥墩的承重能力,还有什么其他的因素呢?基于目标“探究不同材料的桥墩的承重能力,提高学生运用知识解决实际问题的能力”,我在本课的最后,为学生提供了石膏、泥土等材料和包含任务与评价的作业活动单,布置了探究性的作业——探究不同材料的桥墩的承重能力,需要学生制作不同材料的桥墩模型并通过实验进行探究。利用课后服务时间,开放实验室,指导学生操作,让学生通过劳动与实验完成这份作业,在作业中体会建造的艰辛,感受发现的快乐,让德育自然发生。
“双减”大背景下,如何实现减负增效是每位教师都面临的挑战。通过梳理德育要求,生成凸显学科特点的表现性德育目标,以此为导向来展开教学,能有效提高课堂教学质量,实现减负增效的目的。总结如下:
1.生活中处处都有科学,处处亦有德育。表现性德育目标的生成需要教师立足课标,寻找贴近学生真实生活的实例来挖掘科学与德育的结合点,既能让学生基于真实问题进行探究,又能回归生活解决问题,在探究中渗透德育,实现智育、美育、劳育和生命教育的统一。
2.基于目标进行评价,并运用评价来指导学习。实验活动是劳育的重要阵地。学生操作的规范性、合作意识和实验习惯都体现了其学科核心素养的发展水平。通过将德育评价点前置,让学生能够更清晰地明确操作要点,有意识地促进学生积极合作,养成良好的实验习惯。
3.贯彻落实“双减”政策,用探究型作业促进高阶思维能力的发展。课堂不是学习的结束。传统的“习题式”作业不仅增加了学生的负担,其学习效果也有限。当下,课后服务正如火如荼地开展。教师要将探究作业与课后服务结合,开放实验室,让学生将课堂内容进行迁移,进一步探索、思考,获得新发现,提高学科的核心素养。