溫小勇 溫 瑛

（1.贛南師范學院新聞與傳播學院，江西 贛州341000；2.信豐縣西牛中心小學，江西 信豐341600）

《全日制義務教育科學（3～6年級）課程標準（實驗稿）》中明確指出，“小學科學課程是以培養(yǎng)科學素養(yǎng)為宗旨的科學啟蒙課程”，這句話深刻揭示小學科學課程的培養(yǎng)目標，即小學生不但要掌握自然科學知識，更要學會科學方法及培養(yǎng)科學態(tài)度，為形成科學的認知方式和科學的自然觀奠定基礎。在課程內(nèi)容方面，從人民教育出版社出版的各年級小學科學教材來看，也鮮有直接羅列知識結論。小學科學課程的性質(zhì)、培養(yǎng)目標及內(nèi)容與其他課程存在明顯的差異，決定其課堂教學方式、教學策略也要做出相應的調(diào)整。然而，據(jù)相關調(diào)查研究［1－2］，并結合課題組在江西省贛州市8所學校對小學科學課程的實施及師生問卷調(diào)查情況，發(fā)現(xiàn)當前普遍存在三種極端的課堂教學現(xiàn)象:一是傳統(tǒng)的說教式教學，二是訓練刺激式教學，三是表面熱鬧但無實質(zhì)內(nèi)涵的討論探究式教學。小學科學教學囿于上述三種教學方式，顯然與新課程指導理念、小學科學課程的性質(zhì)及培養(yǎng)目標相違背。那么小學科學課堂教學應該遵循什么樣的學習理論、具備什么樣的教學觀、采取怎么樣的教學策略以及具體如何實施？本文擬對上述問題進行探討。

一、學習理論及小學科學教學觀

1.科學教育的學習理論依據(jù)——變構學習理論

瑞士學者安德烈·焦爾當在學校科學教育過程的大量觀察中，發(fā)現(xiàn)經(jīng)驗主義、行為主義、建構主義三大傳統(tǒng)學習理論不足以深入揭示學生在科學課程學習中的運行機制。在對三大傳統(tǒng)學習理論模型的貢獻與局限進行梳理、審視的基礎上，安德烈·焦爾當從“變構蛋白質(zhì)”的特定結構與功能得到啟發(fā)，認為學習猶如蛋白質(zhì)的“變構效應”。這些蛋白質(zhì)酶分子是構成生命的基礎，其形態(tài)的變化以及由此而導致的功能的變化取決于其賴以生存的條件。［3－4］變構學習理論認為，學習者只能從自身概念出發(fā)，只有本人才能轉化他們自己的知識；學習者必須穿越自身概念或與之唱反調(diào)，并且不能在沒有他者存在的情況下學習；在具體教學中，教師或教學組織設置適當?shù)摹敖虒W環(huán)境”，當穿越自身可調(diào)用概念的學習者的心智活動和為促進學習而設計的環(huán)境之間建立起豐富互動的時候，知識的煉制和調(diào)用也得以實現(xiàn)，同時知識也開始在學習者的頭腦中增長；如果不考慮上述事實，傳遞的知識就會被規(guī)避、變形或與學習者熟悉的知識相遠離。［3］根據(jù)以上論述可知，變構學習理論從大量的科學教育實踐中來，是復雜系統(tǒng)思維與現(xiàn)代分子生物學理論的有機融合，對解決當前課堂教學中說教式教學、訓練刺激式教學、探究式教學存在的弊端，促進小學生形成科學的認知方式具有非常積極的指導作用。

2.小學科學的教學觀

從20世紀中后期以來，每次學習理論或主義的流行，總是讓教育者似乎覺得找到教學妙方，可最終卻未能在教學實踐中有長期效果或更多的建樹。Snelbecker認為，不應受制于某一種學習理論的結論，而應努力從中選出對具體的教育情境最有價值的原理與概念。［5］對變構學習理論亦是如此。換言之，對一線的小學科學教師來講，不能局限于對變構學習理論結論的逐條羅列，而是需要對該理論的對應物——教學，即“教學觀”有深刻的理解，因為這些直接影響到教學設計（或教學處方）的生成及具體的教學實施。

小學科學教學，由于教學對象的差異性、教學情境的復雜性，需要緊緊抓住變構學習理論對教學的兩個重要啟示:其一是對于小學生而言，他們對自然科學的認識、思維并非完全空白，這些存在于大腦中的先前概念體系、觀點序列，既可能促進也可能阻礙現(xiàn)階段的學習；其二是對于教師而言，不能直接作用于個體思維，只能通過運用現(xiàn)階段個體有能力啟動和調(diào)用的關聯(lián)，并與學習者的概念體系相互干預的教學環(huán)境來促進學習。如果把教學比做一套復雜的“煉丹術”，那么教師就必須在教學操作層面為小學生構筑一個有利于煉制知識的教學環(huán)境。因為在變構學習理論看來，學習是高度依賴環(huán)境，教學必須走出過去各種模式或慣習的框架，對教學的重新定位應該著眼于促進學習的各種條件整體，其實質(zhì)就是教學環(huán)境的構建。教師的任務就在于調(diào)節(jié)這些教學環(huán)境作用因子，使小學生萌發(fā)學習的意愿、完成概念的轉化、解構和建構等認知活動，并學會科學方法及養(yǎng)成科學態(tài)度。

二、小學科學教學的基本策略

變構學習理論從本質(zhì)上解釋了“教學環(huán)境”對促進學習者全方位學習的可能與必然。在小學科學教學中，“教學環(huán)境”的創(chuàng)設、操作是實現(xiàn)有效教學及課程培養(yǎng)目標的關鍵。由于“教學環(huán)境”構建是一個龐大的體系，限制因子眾多且都處于相互作用之中，導致很難完全推導、預測、調(diào)節(jié)有利于促進教學的各個參數(shù)，似乎給人無從下手的感覺。然而，構建一個十足完美的教學環(huán)境畢竟是理想的，提出一個一致性、符合邏輯的教學環(huán)境操作策略是現(xiàn)實可行、迫切的，因此，需要抓住問題的關鍵和核心。筆者從龐大的“教學環(huán)境”體系中抽取主干因素，在一線教師參與論證和實踐的基礎上，確立了小學科學課堂教學中通用的、必不可少的策略，分別是萌發(fā)學習意愿策略、轉變學習者概念策略、知識建構策略和啟動元認知策略。

1.萌發(fā)學習意愿策略

教育家夸美紐斯認為“強迫孩子去學習，是大大地害了他們”。教學環(huán)境應該給他們帶來興趣、愉悅，使他們從內(nèi)心深處形成持之以恒的學習愿望。小學生正處于思想啟蒙階段，對未知世界有與生俱來的好奇心和求知欲，在教學過程中常常會有各種各樣的問題，而且很多是荒謬、幼稚的問題，作為教師不能置之不理，而應該熱心回答、耐心解釋，保護好他們的好奇心。為激發(fā)學習意愿，教師也可以采取多種方式，比如觀看多媒體資料、實物觀察、參與實驗等等。比如在“磁鐵的兩極”的教學中，在每組同學的桌上放置小彈珠和磁鐵，讓每位學生拿著彈珠從磁鐵的一邊移到磁鐵的另一端，讓他們感受距離遠近的變化給手帶來的感覺。在教學中，學生的學習意愿是多種多樣的，但是不管如何，切勿采用直入主題式的知識結論的教學，教師應該從學生內(nèi)部需求出發(fā)，通過他們自身創(chuàng)造滿足感，以達到萌發(fā)學習意愿的目的。

2.轉變學習者概念策略

小學生對一些科學現(xiàn)象或多或少有一些認識，這些認識既是教師可以利用的對象，又是需要改造的對象，這是一個矛盾的過程。對小學生來講，放棄先前的概念、接受新的概念是“疼痛”的過程。在教學中，教師對小學生先前的概念不要急于否定，而是先站在他們的立場，從他們的概念出發(fā)，在師生雙方共同意識的作用下，充分利用演示、講解、辯論等手段，推導出他們先前認識中可能存在的矛盾和局限性。當他們對先前概念發(fā)生松動的時候，因勢利導，通過教師的干預幫助他們完成概念的轉化。在干預過程中，要注意小學生的情感、人際關系、認知等諸多因素的交互作用，同時干預的強度要拿捏得當，干預太弱則無法撼動他們先前的概念，太強烈又容易導致學生思維陷入迷茫，甚至失去自信心。因此，這個過程需要在平等協(xié)商、對話交流的氛圍中展開，并要借助小學生自身概念的限制條件，讓他們自己主動、有意識地放棄先前概念。切勿采用灌輸強制、刺激訓練式的教學方式，這樣很容易損害小學生的自尊心及對他人的信任感。

3.知識建構策略

變構學習理論認為學習不是簡單的信息的添加，而是需要把新的知識內(nèi)容整合到已經(jīng)“在位”的思維結構中。［3］知識建構策略的目的是將學生頭腦中的信息、經(jīng)驗和知識建立聯(lián)系，并對其進行有效組織形成“蜘蛛網(wǎng)”，從而實現(xiàn)有意義的學習。近年來，思維導圖工具在教學中取得廣泛應用，在小學科學教學中可以幫助小學生形成良好的思維習慣。教師應該經(jīng)常使用“概念圖”“流程圖”“符號”“模型”等方式來組織教學，同時要求學生在白紙上通過手繪的方式搭建知識網(wǎng)絡。在教學實踐中發(fā)現(xiàn)，手繪可以給大腦留下深刻的軌跡，有助于快速地調(diào)用所學的知識。比如在“認識更多的生物”的教學中，要求小學生利用概念圖列舉各種各樣的生物，對生物的特點進行描述，找出相似點和不同點，并嘗試進行生物歸類。因此，知識建構不僅讓學生成為學習的參與者，甚至可以變成“創(chuàng)作者”，激發(fā)學生有針對性深入探究的精神，對促進小學生科學素養(yǎng)的形成具有非常重要的作用。

4.啟動元認知策略

學習不僅僅是認知的問題，同時也涉及元認知。元認知是個體對自己認知活動的認知（反思）。由于小學生的性格特征發(fā)展不成熟，其學習困難并不一定來自于知識的理解障礙，往往在于他們在學習過程中缺乏積極的學習信念、有效的學習方法和自覺的行為監(jiān)控。在積極的學習信念方面，引導學生設置現(xiàn)實的期望，及時給予鼓勵，消除無益的、不良的情緒；在有效的學習方法方面，引導學生學會反思自己學習方法的有效性，幫助他們找到問題，并進行調(diào)整；在行為監(jiān)控方面，提供給學生一些簡單的啟發(fā)式的糾正方法，讓學生之間相互評估、自我評估。除了上述要求學生主動配合的策略之外，在課堂教學中，教師也可以主動向學生示范元認識過程，向學生展示自己是如何處理一項任務的，讓他們逐步看清自己元認知的各個階段。比如，在“運動與摩擦力”的教學中，教師從生活中常見的一些現(xiàn)象出發(fā)，通過分析這些現(xiàn)象，得出一些影響摩擦力大小的因素，然后在實驗過程中不斷調(diào)整接觸面的粗糙程度和物體的輕重程度，最后總結出結論。整個過程環(huán)環(huán)相扣，把教師的思考、假設、驗證過程全部展示出來，有利于小學生快速掌握科學探索的策略，促進了他們的元認知發(fā)展。

三、課堂教學案例分析——以“認識水”為例

課堂教學是學校教育的基本組織形式?；谧儤媽W習理論的教學觀、教學策略都需要通過課堂這一主渠道來實現(xiàn)。以下是對江西省贛州市某學校教師在小學三年級《科學》（上冊）中“認識水”一節(jié)課堂教學視頻實錄的文本解析，該教師對動態(tài)生成的課堂情境進行了靈活處理，很好地詮釋了變構學習理論在小學科學課程教學中的應用。

1.情境導入

教師:設置謎語，出示地球圖片，播放《水的故事》，營造輕松、愉悅的氣氛。

學生:猜謎語、觀看多媒體資料。

點評:通過創(chuàng)設情境，使學生在預熱的活動中萌發(fā)“認識水”的學習意愿。

2.查明學習者先前概念

教師:向學生提問，關于水你都知道些什么呢？要求學生利用概念圖的方式把有關水的知識填寫在空白的紙上，并以小組為單位相互交流、整理歸納有關水的知識，繪制概念圖。

學生:回答老師的問題，小組討論，繪制概念圖。

點評:通過提問、交流、繪制概念圖的方式，教師查明學生對水認識的先前概念，發(fā)現(xiàn)小學生對水的認識并不全面，甚至有的完全不一致，比如有的認為水是有顏色、有味道的，有的認為水一定是往低處流的。

3.解構先前概念

根據(jù)活動二，發(fā)現(xiàn)需要解構的先前概念有三個，分別是水有顏色，水有味道，水一定往低處流。

教師:第一步，出示兩個魚缸，一個缸內(nèi)裝水，里面放入小魚；一個缸內(nèi)裝沙子，里面放入乒乓球。讓學生觀察。第二步，分別出示三杯清水，第一杯水加入墨汁，第二杯水加入鹽，第三杯水什么也不放，其中第二杯、第三杯讓學生品嘗。第三步，在第一杯加入墨汁的水中放入一張長方形的紙巾。

學生:通過第一步，可以看見魚，但不能看見乒乓球，得出水是透明的結論。通過第二步，水之所以有顏色、有味道，是因為有其他雜質(zhì)的原因，純凈的水是沒有顏色和味道的。通過第三步，發(fā)現(xiàn)黑色的水順著紙往上“爬”，在教師多次引導下得出毛細現(xiàn)象結論。

點評:教師通過親身示范，調(diào)動學生的元認知，糾正先前的概念。

4.建構新概念

根據(jù)教材知識目標，需要建構的新概念有兩個，分別是如何去分辨水，如何給物體形態(tài)分類。

教師:第一步，出示六個黑色袋子，里面分別裝著樹葉、石頭、木塊、水、白醋、空氣等，在不打開袋子的情況下，要求學生將袋中的水和其他物體分辨出來；第二步，讓學生交流討論，給物質(zhì)找同類，確定分類的方法。

學生:通過第一步，準確把袋中的物體分辨出來了。分辨的方法是:摸一摸、捏一捏、聽一聽、搖一搖、看一看等，得出水沒有固定的形狀，會流動，而且是無氣味的結論。通過第二步，學生交流、匯報，總結出物質(zhì)在形態(tài)方面分類包括固體、液體和氣體的結論。

點評:在建構新的概念中，通過學生自己探索、交流互動，學會分析問題、解決問題，逐漸完成對“水認識”的知識建構。

5.小結拓展

教師:讓學生說說這節(jié)課的收獲，利用多媒體課件展示水帶給人類的好處（水電站、工業(yè)生產(chǎn)、音樂噴泉等）及害處（洪水、泥石流等），并播放《節(jié)約用水》的小動畫，進一步加深學生對水的認識。

學生:說出收獲，同學之間相互補充。

點評:調(diào)動學生元認知，激發(fā)用學到的科學知識改善生活的意識。

［1］胡衛(wèi)平，韓琴，劉建偉.小學科學新課程實施現(xiàn)狀的調(diào)查與思考［J］.教育理論與實踐，2007（3）:58－63.

［2］柳誠蕊.淺析小學科學課堂教學的實效性［J］.教育研究與實踐，2010（12）:48－49.

［3］安德烈·焦爾當，裴新寧.變構模型——學習研究新路徑［M］.北京:教育科學出版社，2010.

［4］裴新寧.讓學習成功——變構模型及其教學應用［J］.教育生物學雜志，2013（12）:263－270.

［5］Peggy A Ertmer，T imothy J，Newby.行為主義、認知主義和建構主義（上）——從教學設計的視角比較其關鍵特征［J］.盛群力，譯.電化教育研究，2004（3）:34－37.