李張宇

【摘 要】隨著拓展性課程開(kāi)發(fā)的逐步推進(jìn)，“培養(yǎng)什么樣的人”與“怎樣培養(yǎng)人”成為深化課程改革的根本性問(wèn)題。落實(shí)到科學(xué)學(xué)科層面，通過(guò)對(duì)樂(lè)高WEDO2.0教育環(huán)境下的小學(xué)科學(xué)拓展性課程的探索發(fā)現(xiàn)，可以通過(guò)“知識(shí)源于生活，堅(jiān)持學(xué)科表達(dá)”“教學(xué)源于學(xué)生，凸顯學(xué)為中心”“跨界源于需求，指向?qū)W習(xí)本質(zhì)”這三步來(lái)實(shí)現(xiàn)科學(xué)從學(xué)科本質(zhì)走向?qū)W習(xí)本質(zhì)之路。

【關(guān)鍵詞】拓展課程 樂(lè)高教育 學(xué)科本質(zhì) 學(xué)習(xí)本質(zhì)

當(dāng)下，課改已進(jìn)入深水區(qū)，全課程、整合課程、走班制……層出不窮。每所學(xué)校都在努力尋找符合自身的課程定位，都在構(gòu)建最適合學(xué)生的教育生態(tài)。“為小學(xué)科學(xué)課堂提供與現(xiàn)實(shí)生活緊密相連的教學(xué)內(nèi)容，讓科學(xué)課更加生動(dòng)起來(lái)?！?016年初，中國(guó)區(qū)樂(lè)高教育維度教育套裝（WEDO 2.0）正式發(fā)布。維度教育套裝致力于將滿足教學(xué)需求的編程軟件與基于科學(xué)教學(xué)大綱的課程以獨(dú)特的方式相結(jié)合，把科學(xué)探究主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生。在發(fā)布會(huì)之前筆者有幸成為中國(guó)區(qū)在課堂上試水實(shí)踐的教師。經(jīng)過(guò)一年時(shí)間的教學(xué)經(jīng)歷，筆者發(fā)現(xiàn)，跨越邊界的課程整合針對(duì)的是課程之間相互割裂、重復(fù)交叉的現(xiàn)狀，它能幫助形成完整協(xié)調(diào)的整體課程。具體可以分為兩類：以學(xué)科為主的整合和以學(xué)生為主的整合。目標(biāo)是從學(xué)科本質(zhì)走向?qū)W習(xí)本質(zhì)。

學(xué)科本質(zhì)：小學(xué)科學(xué)教育的本質(zhì)包含科學(xué)探究、科學(xué)知識(shí)、科學(xué)態(tài)度和價(jià)值觀、科學(xué)技術(shù)和社會(huì)。

學(xué)習(xí)本質(zhì)：提問(wèn)、研究和觀察；力圖通過(guò)觀察有所啟示；利用新知識(shí)對(duì)將要發(fā)生的事情進(jìn)行預(yù)測(cè)；驗(yàn)證預(yù)測(cè)以證明我們的理解是否正確。學(xué)生運(yùn)用個(gè)人知識(shí)探究學(xué)科觀念，發(fā)展核心素養(yǎng)，學(xué)生的個(gè)人知識(shí)與學(xué)科知識(shí)的對(duì)話、互動(dòng)過(guò)程即是學(xué)生核心素養(yǎng)的生成過(guò)程，即是學(xué)習(xí)的本質(zhì)。

具體可以通過(guò)三步來(lái)實(shí)現(xiàn)科學(xué)拓展性課程從學(xué)科本質(zhì)走向?qū)W習(xí)本質(zhì)之路。

一、知識(shí)源于生活，堅(jiān)持學(xué)科融合

“源于生活，任何的知識(shí)都來(lái)源于生活?！蔽覀儺?dāng)然不可能讓學(xué)生面對(duì)的所有知識(shí)都回到生活的情景中，我們要做的就是盡可能多地給學(xué)生創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)的情境，從生活中引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。筆者在和學(xué)生一起處于樂(lè)高維度教育套裝運(yùn)用于教學(xué)的環(huán)境下，出示汶川地震場(chǎng)景。大量的房屋坍塌，人員傷亡，生命和財(cái)產(chǎn)遭受嚴(yán)重的損失。接下來(lái)災(zāi)后重建勢(shì)必要分析建造怎樣的房屋，它們的抗震性足以經(jīng)得住考驗(yàn)。情景的再現(xiàn)自然而然地引出學(xué)習(xí)的主題《不同建筑物抗震性能探索》。置身于情景中去建立模型，理解和運(yùn)用知識(shí)來(lái)解決問(wèn)題，激發(fā)起學(xué)生探究的內(nèi)在動(dòng)力。

【案例一】《不同建筑物抗震性能探索》教學(xué)活動(dòng)片段

1.聚焦

2008年5月12日，中國(guó)汶川地震，圖片和數(shù)據(jù)呈現(xiàn)地震所帶來(lái)的危害，房屋坍塌，生命和財(cái)產(chǎn)遭受嚴(yán)重?fù)p失。災(zāi)后面臨重建，怎樣的房屋抗震性能強(qiáng)？

2.探索

播放樂(lè)高學(xué)件中的視頻，感受地震波。

搭建基礎(chǔ)裝置、地震模擬器，并編寫程序，調(diào)試運(yùn)行。

搭建三幢不同構(gòu)造的房屋模型，測(cè)試抗震性能。

3.推進(jìn)

挑戰(zhàn)，怎樣的房屋抗震性能最好？

記錄我們的發(fā)現(xiàn)。

4.分享

小組上臺(tái)分享我們的發(fā)現(xiàn)，其他同學(xué)互相質(zhì)疑討論，答“記者問(wèn)”。

5.達(dá)成共識(shí)

各組搭建展示最有效的抗震建筑設(shè)計(jì)（如圖1）。

本節(jié)以樂(lè)高WEDO2.0介入的科學(xué)課，結(jié)合浙教版小學(xué)科學(xué)六年級(jí)上冊(cè)《形狀與結(jié)構(gòu)》單元，學(xué)生需要思考如何設(shè)計(jì)出一個(gè)既堅(jiān)固又安全的建筑。學(xué)生利用樂(lè)高積木搭建一個(gè)地震模擬器，使其可以模擬不同等級(jí)的地震。然后利用地震模擬器對(duì)不同建筑的抗震能力進(jìn)行測(cè)試比較，在此基礎(chǔ)上分析抗震能力強(qiáng)的建筑在結(jié)構(gòu)上所具有的優(yōu)勢(shì)，最后各組再搭建展示最有效的抗震建筑設(shè)計(jì)。

較之傳統(tǒng)的科學(xué)課堂學(xué)習(xí)，這樣的開(kāi)放式、應(yīng)用型的工程任務(wù)給了學(xué)生身臨其境的體驗(yàn)。學(xué)生在限定條件下從初始嘗試到通過(guò)探究建立科學(xué)理解，再到優(yōu)化設(shè)計(jì)，然后通過(guò)進(jìn)一步檢驗(yàn)，整個(gè)過(guò)程充分滲透了工程設(shè)計(jì)的理念，體現(xiàn)了科學(xué)與工程的聯(lián)系。而建立計(jì)算機(jī)模擬環(huán)境，讓學(xué)生通過(guò)完成模擬工程設(shè)計(jì)任務(wù)探究科學(xué)原理，在引發(fā)興趣、鍛煉工程設(shè)計(jì)思維的同時(shí)，還可以利用模擬技術(shù)展現(xiàn)難以感知的現(xiàn)象或微觀世界，從而降低了科學(xué)學(xué)習(xí)的難度，使得科學(xué)學(xué)習(xí)變得更生動(dòng)真實(shí)。

這節(jié)是科學(xué)課，本應(yīng)該“科學(xué)”表達(dá)，卻邁向了學(xué)科的融合。在學(xué)習(xí)發(fā)生的時(shí)候，人的思維是一個(gè)復(fù)雜的整體，無(wú)法割裂，這是其一。其二，本節(jié)課的樂(lè)高教育環(huán)境用到了WEDO2.0機(jī)器人裝置和編程軟件，可以說(shuō)是在科學(xué)的基礎(chǔ)上加入技術(shù)，是技術(shù)、工程走進(jìn)課堂的全新嘗試。

二、教學(xué)源于學(xué)生，凸顯學(xué)為中心

教學(xué)起點(diǎn)是來(lái)自于學(xué)生的。《不同建筑物抗震性能探索》一課中，當(dāng)學(xué)生經(jīng)歷每年5月12日的防震減災(zāi)科普和演練的時(shí)候，當(dāng)學(xué)生置身于汶川地震畫(huà)面中的時(shí)候，怎樣重建家園成為了學(xué)生提出的問(wèn)題。

WEDO2.0環(huán)境下的《拉力》一課，導(dǎo)入環(huán)節(jié)和探究拉力大小與機(jī)器人纜車運(yùn)動(dòng)環(huán)節(jié)均安排了交流分享環(huán)節(jié)，筆者讓學(xué)生分組上臺(tái)展示，其他學(xué)生成為大眾評(píng)審。在展示的過(guò)程中不斷地讓學(xué)生對(duì)展示的方案提出問(wèn)題，互相質(zhì)疑甚至詰難，也是鍛煉學(xué)生思維嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐緩街弧?/p>

【案例二】《拉力》教學(xué)活動(dòng)片段

1.導(dǎo)入

（1）出示W(wǎng)EDO2.0拉力視頻。

雪橇、沖浪快艇等都有鋼纜繩拉著，想一想，這鋼纜繩起什么作用？纜車靠什么動(dòng)力運(yùn)動(dòng)起來(lái)？

（2）揭題：那我們今天就來(lái)研究小纜車。

2.安裝機(jī)器人小纜車

學(xué)生活動(dòng)，拼裝一輛可以將小的物體拖動(dòng)一段距離的機(jī)器人小車（如圖2），并編寫程序。

（1）為了避免人為因素的干擾，WEDO2.0就起到了相當(dāng)大的排除干擾的作用。

（2）我們的機(jī)器人小纜車安裝成功了。想一想，怎樣使它運(yùn)動(dòng)起來(lái)？

3.探究拉力大小與機(jī)器人小纜車運(yùn)動(dòng)的關(guān)系

（1）推測(cè)及展示交流實(shí)驗(yàn)探究方案。馬達(dá)動(dòng)力在1～9級(jí)間變化，小車拖動(dòng)重物運(yùn)行的速度會(huì)怎樣變化？推測(cè)一下。我們?cè)黾踊驕p少重物數(shù)量對(duì)小車的運(yùn)動(dòng)會(huì)有怎樣的影響？為什么這樣推測(cè)？

（2）修正實(shí)驗(yàn)方案。

以WEDO2.0介入的科學(xué)課堂上，教師以學(xué)生為本，當(dāng)好組織者和引導(dǎo)者的角色。本課筆者通過(guò)播放WEDO2.0課件中學(xué)生感興趣的視頻作為導(dǎo)入，一方面是為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，另一方面是為了讓學(xué)生了解纜車的運(yùn)動(dòng)原理，引出“我們的小纜車”，提高制作機(jī)器人小纜車的愿望。接著安排設(shè)計(jì)并安裝機(jī)器人小纜車的活動(dòng)。在調(diào)試小纜車的過(guò)程中，同時(shí)安排了挑戰(zhàn)性的任務(wù)：研究不同的馬力可以拉動(dòng)多少個(gè)重物？在研究拉力大小和小車運(yùn)動(dòng)速度關(guān)系的活動(dòng)中以“實(shí)驗(yàn)探究”為主，讓學(xué)生親自經(jīng)歷“根據(jù)問(wèn)題猜想—設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案—小組合作實(shí)驗(yàn)—交流得出結(jié)論”等一系列探究活動(dòng)。特別是在學(xué)生匯報(bào)交流的過(guò)程中，學(xué)生能自己說(shuō)的教師絕不包辦，教師只有 “無(wú)言”或“少言”才能換得學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)后的“多言”，從而使學(xué)生的主體性得以充分發(fā)揮。學(xué)生才能真正成為課堂的主人，才能用自己的思維、想法指導(dǎo)行動(dòng)。

堅(jiān)持學(xué)為中心，教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)和著力點(diǎn)從關(guān)注教師如何“教”轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)注學(xué)生如何“學(xué)”，讓學(xué)生走到前臺(tái)，教師適當(dāng)后撤。學(xué)生通過(guò)經(jīng)歷、質(zhì)疑、修正后達(dá)成共識(shí)。

三、跨界源于需求，指向?qū)W習(xí)本質(zhì)

學(xué)生需求包括：學(xué)校育人目標(biāo)體現(xiàn)的有利于學(xué)生全面、健康、終身發(fā)展的課程需求；家長(zhǎng)對(duì)學(xué)生個(gè)性成長(zhǎng)期望所反映出的課程需求；學(xué)生自身成長(zhǎng)愿景所體現(xiàn)的課程需求。

基于WEDO2.0環(huán)境下的《廢品分類回收》一課，通過(guò)整合使得信息技術(shù)、小學(xué)科學(xué)、品德與社會(huì)、綜合實(shí)踐四門課程互為載體，有效實(shí)現(xiàn)了跨學(xué)科的目標(biāo)，改變了長(zhǎng)期以來(lái)信息技術(shù)有目標(biāo)但缺內(nèi)容載體，品德課空洞乏味，環(huán)保教育流于說(shuō)教的狀況。

【案例三】《廢品分類回收》教學(xué)片段

片段一：課前活動(dòng)

1.開(kāi)展一次小范圍的調(diào)查活動(dòng)：布置一個(gè)小隊(duì)學(xué)生（4～6人）調(diào)查附近的廢品回收站或詢問(wèn)廢品回收工作者，他們回收些什么？這些物品回收后有什么用處？還可自行設(shè)計(jì)一些感興趣的問(wèn)題，要求在采訪時(shí)做好記錄，為在班級(jí)匯報(bào)作準(zhǔn)備。

2.小組上網(wǎng)查閱關(guān)于“有毒垃圾”的信息，并作好匯報(bào)準(zhǔn)備。

片段二：垃圾的分類和分裝

1.廢品分類回收中垃圾車承擔(dān)了非常重要的角色，接下來(lái)我們一起來(lái)搭建并了解垃圾車的工作原理（如圖 3）。

2.搭建，打開(kāi)智能集線器，并連接上電腦，可以通過(guò)觀看相應(yīng)的影音視頻來(lái)獲得幫助。

3.給車子編寫程序，使其可以在回收站卸下小型回收物品。體驗(yàn)裝卸時(shí)的分類處理。

WEDO2.0介入的《廢品分類回收》一課，拓展教學(xué)的起點(diǎn)立足于學(xué)生的科學(xué)課內(nèi)容，指向?qū)W習(xí)能力的培養(yǎng)和提升。前期的充分調(diào)查研究和課堂上的搭建體驗(yàn)，使得學(xué)生在垃圾分類回收這一環(huán)保主題內(nèi)容上，有話要說(shuō)，有思想的碰撞，更有素養(yǎng)的提升。

將樂(lè)高WEDO2.0引入科學(xué)課堂，學(xué)校科學(xué)教師團(tuán)隊(duì)開(kāi)始逐一梳理教科版小學(xué)科學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合WEDO2.0基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)和開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)，逐漸整理成學(xué)校的WEDO校本課程。通過(guò)兩種模式走進(jìn)課堂，第一種是科學(xué)課的主要活動(dòng)和延伸，第二種是選修課程推進(jìn)?；跇?lè)高的科學(xué)探究有其長(zhǎng)處也有需要調(diào)整的地方。哪些內(nèi)容適合樂(lè)高教育和科學(xué)課的跨界整合？課時(shí)安排如何保障跨界拓展課程的時(shí)間需求？樂(lè)高教育和小學(xué)科學(xué)跨界拓展課程的核心素養(yǎng)具體指標(biāo)如何遴選，實(shí)踐如何落地？從學(xué)科本質(zhì)走向?qū)W習(xí)本質(zhì)，需要我們且行且思考，且思且實(shí)踐。

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[4]卡琳，巴斯，康坦特.教作為探究的科學(xué)[M]北京：人民教育出版社，2008.

（浙江省嘉興市南湖區(qū)七星中心小學(xué) 314001）