〔摘" "要〕" 在分析从老课标中科学探究到新课标中探究实践的变化之后,明确指出新课标中探究实践的新要求。在教学实践中,本案例通过立足单元确定课时探究实践任务、注重问题引导和聚焦模型建构这些举措落实新课标,以达到提升学生科学思维与探究能力的目的。
〔关键词〕" 小学科学;探究实践;科学探究;问题引导;模型建构
〔中图分类号〕" G424" " " " " " " " 〔文献标识码〕" A" " " " "〔文章编号〕" 1674-6317" " (2025)" 08" " 082-084
《义务教育科学课程标准(2022年版)》(以下简称“新课标”)明确提出把探究实践作为四大核心素养之一,不再使用《义务教育小学科学课程标准(2017版)》(以下简称“老课标”)中的科学探究素养,同时还指出在探究实践过程中,不仅培养传统的科学探究能力,还增加了技术与工程实践能力以及自主学习能力。这就要求教师要在分析老课标的科学探究到新课标的探究实践的变化之后,在坚持老课标中对科学探究的优秀做法基础上,把握新课标中探究实践的真正内涵,从而有效落实探究实践培养目标,以达到促进科学探究新发展的目的。
一、基于发展,发现“科学探究”新变化
(一)对比新老课标,发现前后变化
老课标中提到科学探究包括八个要素,分别是提出问题、做出假设、制订计划、搜集证据、处理信息、得出结论、表达交流和反思评价。不难发现,老课标更加强调知识传授和程式化科学探究的过程。新课标中探究实践不仅包括以往的科学探究内容,还涉及技术与工程实践内容,除此之外,探究实践还强调素养立意,更加重视思维、实践和自主学习等能力的培养。新课标对教学提出了更高的要求,需要教师深入思考这些变化,以落实在教学实践中。
(二)对变化进行深入思考,引导学生探究实践
基于对新老课标的对比,我们对其中的变化进行了深入思考。在教学实践中,我们发现一些问题:一是教师依然将获取知识作为学生学习的主要目标,同时教师对学生开展探究实践的指导相当详尽,导致学生主动探究的机会、时间和空间严重缺乏;二是由于教师对科学探究的本质认识不到位,也缺乏指导学生探究的知识储备和方法,在教学中仍然简单地注重于技能操作,忽视发展学生的科学思维,忽略提升学生的科学探究的能力。
二、尝试实践,谋划“科学探究”新思路
本案例从解决课堂教学中存在的问题着手,以探究实践核心素养中的科学探究能力和自主学习能力培养为主要目标进行了思考与实践。借助教研活动,在提升教师指导学生获得探究实践的知识储备、方法和能力基础上,让科学探究在课堂中真实发生。在活动设计方面,从知识导向转变为问题引导和能力导向,给学生提供充分的机会、时间和空间进行主动探究。在目标制定方面,从注重技能操作转变为注重思维发展,聚焦模型建构,重视发展学生的科学思维,提升科学探究的能力,促进学生相对自主学习。
(一)立足单元视角,制定课时目标,确定探究实践任务
在单元教学目标的指引下,制定课时教学目标,确定探究实践任务。《认识月球》是远东版自然二年级下册第九单元第四课时的内容。本单元的教学目标中涉及本课的教学目标有:知道月球本身不发光,太阳光使月球发亮;能用收集、整理的信息对所探究的问题做出合理的解释。基于上述目标,以及本节课的教学任务之一,了解月球“发光”的原因,我们制定的本节课的科学探究目标为:通过“探究月球“发光”的原因”的活动,能用科学的语言对实验过程进行讲解,知道月球本身不发光,太阳光使月球发亮,初步学会根据猜想合理设计模拟实验,培养用客观证据证明观点的证据意识,激发自主探究月球的兴趣(如图1)。
(二)注重问题引导,引导学生深入思考,提高科学探究效率
在课前,教师采用访谈交流的方式,初步了解学生提出的问题。教师基于学生提出的关键问题和学科基础的问题,梳理出层层递进的探究式问题链。在课中,在问题链的引领下,创设学生自主探究的平台,注重引导学生主动思考问题,增强科学探究的实效,从而实现从浅层学习到深度学习的跨越。
1.访谈交流,提炼关键问题。爱因斯坦说过:提出一个问题往往比解决一个问题更重要。在明确本课科学探究教学目标后,学生会提出哪些问题呢?在了解学生整体情况的基础上,课前对不同班级、不同层次的学生进行问题访谈,教师根据访谈的结果对科学探究中关键问题进行了提炼。
2.理清思路,重视问题引导。在明确科学探究教学目标和关键问题后,梳理出探究式问题链,理清本节课的科学探究思路,确定可采取以猜想验证为主的实施环节,重视问题引导,让学生在课堂中进行充分的探究,引发深入思考,加强有效交流,帮助学生实现高效探究。
(三)聚焦模型建构,培养科学思维,发展科学探究能力
思维是科学探究的核心,科学探究必须以科学思维的发展为基础来进行。科学思维中的模型建构是学生依据研究的问题和情境,基于对客观事物的抽象和概括,建立便于研究、可以反映事物本质特征和共同属性的理想模型、理想过程、理想实验和科学概念的过程。基于此,教师通过设计搭建模型装置类问题,引导学生利用模拟实验进行科学探究,借此加深其对科学概念的理解程度,培养学生的模型建构思维,发展学生的科学探究能力。
在“探究月球‘发光’的原因”活动中,因为月球天体距离地球较遥远,1~2年级学生是很难想象月球“发光”过程的。教师则首先借助图片和简短文字从真实现象出发,引导学生思考在地球上看到的月球“发光”的原因,提出合理的猜想,确定研究的问题,开启模型的初步建构。随后,指导学生结合在一年级的学习中认识到光使人们看到物体的知识,寻找生活中类似的例子,分析生活中玻璃和镜子“发光”的原因和过程。学生根据教师提供的经验性支架,说出太阳光使月球发亮的过程。由此,学生实现对客观事物和现象的抽象和概括。随后,在分析太阳光使月球发亮过程的基础上,提出如何验证研究的问题。通过建立模拟要素和条件的对应,使月球和太阳具象化,再根据提供的材料设计模拟实验。最后,在教师协助下,学生借助“三个助手”平台自主观看搭建装置的视频,分组进行模拟实验,分析实验现象,验证猜想,逐步完成模型建构。在整个探究实践中,学生经历了完整的模型建构过程,不仅促进了科学观念和科学思维目标的有效落实,而且提升了学生的自主探究能力(如图2)。
三、教研反思,助力“科学探究”新发展
(一)反思课前预设,强化有效探究
1.因材施教,面向全体学生。在课前,教师虽对学情进行了一定的分析,但也存在一些不足。如,对学情分析不到位和不全面。针对这些情况,教师首先要全面调查学生一年级时对《很多东西能发光》《你用眼睛看到光》《你需要光来看东西》和《光会被反射》这些课程掌握的程度,以及深入了解他们的课外知识,以免出现对学情分析不到位,无法做好复习性的预设。然后,教师要因材施教,对于不同学习水平的学生,做出不同层次的预设。如有些高水平的学生,可以很快将模拟要素和条件一一对应,使月球和太阳具象化,这时可以引导他们深入思考模拟要素和条件实际的作用是什么,对于中低水平的学生,可以继续引导其思考月球和太阳还可以对应哪些模拟要素和条件。
2.精益求精,确保备课质量。在课前,教师对核心问题所涉及知识的理解不够全面和透彻,对问题链的梳理不够细致和清晰,导致其对课堂活动预设过于局限以及细节打磨不够到位,没有做好充分的预案。为解决上述问题,课前教师还需对核心问题进行全面深入地分析、理解和确立。对核心问题相关的信息都需要多多涉猎,深入思考,进一步推敲问题背后真正探究的是什么,为什么要这样设置,问题之间如何过渡。要做到精益求精,提高备课质量。这样,当遇到学生回答的问题有些许偏离时,就能根据对核心问题的理解,及时引导学生回到核心问题链上,提升科学探究教学的效率。
(二)反思课堂实践,促进高效探究
1.注重即时反馈,实现教学相长。在“探究月球‘发光’的原因”活动中,学生在猜测和分析镜子、玻璃和月球“发光”的原因和过程等问题时,有学生把“发光”描述成反光、发亮、折射光等,教师并没有及时进行纠正或区分这些词语。针对这些问题,教师应该及时反馈,比如描述镜子、玻璃和月球时,反光是没有问题的,学生基于生活经验给出的反光的精彩回答,教师要给予肯定,表扬学生善于发现。但对于折射光这样错误的回答,教师则要在鼓励的基础上,指出实际是反射光而非折射光,这个相关知识将在以后学习。教师精准及时地进行课堂教学反馈,可以有效地保障教学活动顺利开展。另外,教师设计和实施教学方案时,应当以学生为出发点,关注学生的反馈,及时调整教学设计,从而促进教学相长。
2.充分利用材料,搭建思维支架。在课堂实践中,教师提供了魔术盒、白色小球和一张黑色卡纸,这些材料,被用于按照规范化的实验视频进行操作,但在如何利用这些材料验证猜想的环节中,由于教师并没有将这些材料提供给学生进行尝试探究,学生主要凭借已有认知和问题引导建构模型。然而,小学二年级的学生虽然有了一定的抽象思维能力,但仍以具体形象思维为主,这些看得见摸得着的实验材料,可以作为思维支架,有助于学生思考如何进行猜想验证。为改进上述问题,在验证猜想环节中,教师首先引导学生观察并讨论实验材料的特点,然后亲自动手摆一摆实验材料,最后在规范化实验视频的指导下,完成模拟实验。观察和动手摆一摆实验材料的过程,为学生搭建了思维支架,有助于学生真正理解在装置上需要产生暗和亮的环境变化,而不是仅仅根据教师要求使用实验材料完成模拟实验即可。在科学探究中,在巧妙设计实验器材的基础上,引导学生用好实验器材,也是一种符合二年级学生认知水平的教学指导,更有利于其科学思维的深度发展。
参考文献
[1]义务教育科学课程标准修订组.义务教育科学课程标准(2022年版)解读[M].北京:高等教育出版社,2022.
[2]陈健.上有品质的科学课:指向核心素养提升的课堂教学设计与实施[M].上海:上海教育出版社,2024.