2001年,南京市成賢街小學(xué)正式被教育廳批準(zhǔn)為江蘇省首批“做中學(xué)”實(shí)驗(yàn)校。循著南京“做中學(xué)”實(shí)驗(yàn)發(fā)展路徑,成小的“做中學(xué)”科學(xué)教育先后經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段:以學(xué)習(xí)和理解為目標(biāo)的法國(guó)“做中學(xué)”案例本土化階段,以內(nèi)化和遷移應(yīng)用為特征的“做中學(xué)”案例自主開發(fā)階段,以發(fā)展和創(chuàng)新為特質(zhì)的探究教學(xué)深度發(fā)展階段。
成小所理解的高品質(zhì)科學(xué)實(shí)踐屬于孩子們,力求通過學(xué)??茖W(xué)學(xué)習(xí)與實(shí)踐讓學(xué)生想學(xué)、樂學(xué)、能學(xué)、會(huì)學(xué)且以后還想學(xué),以科學(xué)現(xiàn)象吸引住每一個(gè)孩子,用科學(xué)實(shí)踐陪伴著每一個(gè)孩子,讓科學(xué)精神引領(lǐng)著每一個(gè)孩子,幫助兒童從天性好奇到學(xué)好科學(xué)!學(xué)校力圖基于課程標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)生的實(shí)際情況,引進(jìn)STEM課程、形成性評(píng)測(cè)、基于模型的新探究、學(xué)習(xí)科學(xué)研究成果,不斷改進(jìn)課堂教學(xué)、發(fā)展衍生課程、優(yōu)化評(píng)價(jià)體系,撬動(dòng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)大教育,學(xué)校科學(xué)教育發(fā)生了實(shí)實(shí)在在的喜人變化。
教學(xué)改進(jìn),提質(zhì)增效
課堂是科學(xué)教育的主陣地。目前,每位小學(xué)生小學(xué)階段課表上科學(xué)課總節(jié)數(shù)320節(jié),還不足一年的天數(shù)。為了在每一節(jié)課上都讓學(xué)生學(xué)有所得,促進(jìn)學(xué)生的概念水平從記憶水平達(dá)到可理解、可信任、可廣泛應(yīng)用水平,“以‘做中學(xué)理念上好每一節(jié)常態(tài)課”成為成小科學(xué)組教師的共識(shí)和自覺行動(dòng)。我校的科學(xué)教育努力從學(xué)生視角出發(fā),引進(jìn)高品質(zhì)的“做中學(xué)”科學(xué)實(shí)踐改進(jìn)教學(xué),使得課堂學(xué)習(xí)活動(dòng)更適合學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律,學(xué)習(xí)質(zhì)量更優(yōu)良,學(xué)習(xí)情感更強(qiáng)烈。具體而言,使用了3個(gè)新的有效做法。
探究迭代:從重形式的普通探究走向基于模型的探究
模型包含了圖表、圖畫、實(shí)物模型、立體模型、表演等可視化材料。這些可視化的模型用來表示某一現(xiàn)象的核心問題或者為了設(shè)計(jì)某個(gè)工程問題。以前,模型在課堂上只是用來觀察的,不是用來建立和使用的。學(xué)習(xí)科學(xué)研究的結(jié)果表明科學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)必須建立或/和使用模型,建模對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程有著重要的意義。通過建構(gòu)模型活動(dòng),既可以應(yīng)用學(xué)生先前的經(jīng)驗(yàn),還可以向使用和開發(fā)模型發(fā)展,有利于學(xué)生提升科學(xué)概念的習(xí)得水平。
課堂上,我們讓學(xué)生建構(gòu)下一個(gè)時(shí)刻在太陽(yáng)下桿影的模型,建構(gòu)旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)的模型,建構(gòu)血液從腿部肌肉流向哪里的模型,建構(gòu)暗盒里的電路模型,建構(gòu)種子的模型,建構(gòu)地球運(yùn)動(dòng)方式的模型,建構(gòu)橋梁的模型,建構(gòu)公平實(shí)驗(yàn)的模型等。通過基于模型的探究,學(xué)生用可視化的方式來表達(dá)自己的思想、驗(yàn)證和反思自己的思想,思考和探究的過程都有了更清晰的線索和依托。
證據(jù)引入:具象化證據(jù)先行且充分
“人類天性好奇,但并非天生優(yōu)秀的思想者?!爆F(xiàn)代認(rèn)知科學(xué)告訴我們,大腦更習(xí)慣掌握具象化的知識(shí)。每一個(gè)科學(xué)概念、原理、定律都是對(duì)一類具象化證據(jù)的描述和歸納。譬如,《不同的聲音》一課,學(xué)生發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)塑料管、長(zhǎng)鐵片、長(zhǎng)尺子發(fā)出的聲音音調(diào)都比較低,運(yùn)用求同法,學(xué)生從而相信物體長(zhǎng)音調(diào)低、物體短音調(diào)髙。在《斜坡的啟示》一課中,運(yùn)用共變法,學(xué)生發(fā)現(xiàn)坡度越小越省力。
“穆勒五法”指出,從具象化證據(jù)出發(fā),使用科學(xué)歸納法建立概念需要有充分的事實(shí)依據(jù),方能促進(jìn)學(xué)生發(fā)現(xiàn)規(guī)律,將概念水平有效提升至可信任水平。教學(xué)中,老師們總是盡可能提供或引入更多學(xué)生能理解、能相信、能了如指掌的具象化的事實(shí)證據(jù)。
過程寫實(shí):每人一本探究學(xué)習(xí)筆記
“做中學(xué)”實(shí)驗(yàn)十分重視探究筆記,備受推崇的促進(jìn)融合的STEM學(xué)習(xí)更是如此。作為學(xué)習(xí)的一個(gè)組成部分,學(xué)生需要連續(xù)記錄35天的月相日記,記錄杠桿的基本結(jié)構(gòu)及省力原理的研究過程,同步記錄橋梁工程筆記,繪制挑戰(zhàn)4種傳動(dòng)任務(wù)的示意圖,整理簡(jiǎn)單機(jī)械的思維導(dǎo)圖等。不同于抄寫科學(xué)結(jié)論,4年下來,一個(gè)學(xué)生能積累上百頁(yè)科學(xué)探究學(xué)習(xí)筆記。
實(shí)踐告訴我們,探究學(xué)習(xí)筆記一方面能保存下學(xué)習(xí)中的關(guān)鍵信息,如任務(wù)清單、認(rèn)知沖突、獲取的證據(jù)、形成的結(jié)論、解決問題的思路,以及個(gè)人的困惑、查閱到的資料、思維和概念發(fā)展的軌跡,“讓科學(xué)學(xué)習(xí)真正發(fā)生”。另一方面還能幫助學(xué)生從老師或同伴那里學(xué)到整理和呈現(xiàn)信息的有效方法和實(shí)踐能力,幫助教師進(jìn)行形成性評(píng)測(cè),幫助學(xué)生形成長(zhǎng)時(shí)記憶,有利于后期的提取與利用。
課程衍生,自然有力
生活中時(shí)時(shí)處處都有科學(xué),每一個(gè)蘋果都隱含著萬有引力定理,每一個(gè)昆蟲身上都具備該家族譜系的所有特征,每一個(gè)人身上也有更好的生存和發(fā)展的智慧。成小的“做中學(xué)”不局限在科學(xué)課堂和科學(xué)教材,從面向每一個(gè)的課堂教學(xué)改革走向面向每一個(gè)的整體課程改革,先后誕生了6種衍生課程形態(tài):STEM跨學(xué)科整合課程、校內(nèi)外基地拓展課程、科普閱讀開源課程、身邊的科學(xué)家大師課程、科學(xué)表演秀游戲課程、校園科技節(jié)節(jié)日課程。
STEM跨學(xué)科整合課程枝繁葉茂
成小STEM教育的學(xué)習(xí)和實(shí)踐始于2014年。2015年,單道華和徐燕都開展了由中國(guó)青少年科技輔導(dǎo)員協(xié)會(huì)引進(jìn)的STEM課程《橋世界》(由康涅狄格科學(xué)中心研發(fā))的實(shí)驗(yàn)工作,用時(shí)約2個(gè)月,6年級(jí)168名學(xué)生均參與了這個(gè)課程的學(xué)習(xí)?!稑蚴澜纭穱@一個(gè)復(fù)雜的工程任務(wù)融合S、T、E、M及X(藝術(shù)等其他學(xué)科)形成一個(gè)有機(jī)整體,讓她們得以觸摸到了STEM教育的精髓所在,進(jìn)而習(xí)得案例中所蘊(yùn)含的豐富策略,實(shí)現(xiàn)了從0到1的跨越。為了創(chuàng)造更多讓學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決問題的課程機(jī)會(huì),她們以高漲的熱情先后實(shí)施并開發(fā)了一系列課程,5年級(jí)引進(jìn)了漢博中 心的《LED小屋》,2年級(jí)實(shí)施了《皮影戲》課程,單道華研發(fā)并實(shí)施了《空氣動(dòng)力小車》《LED奇趣小屋》《超 級(jí)泡泡》《書桌采光的學(xué)問》《野外手機(jī)充電》《阿基米德螺旋提米器》《探測(cè)暗盒里的秘密》等一系列STEM課程。為解決課程時(shí)間不足的問題,成小還創(chuàng)造性地探索了3種STEM課程實(shí)施的途徑:課堂嵌入、課外延伸、社團(tuán)提升。學(xué)校今年還成立了STEM教育協(xié)同創(chuàng)新小組,覆蓋科學(xué)、 信息、綜合實(shí)踐3個(gè)課程,并建立廣泛且專業(yè)的專家支持團(tuán)隊(duì)。
四類拓展課程打通校園內(nèi)外
人的本性是趨樂避苦的,兒童自然喜歡有益的游戲和玩耍。近3年成小開設(shè)的基地拓展課程有木工、3D、觀花、氣象觀測(cè)等;大師課程有《竇姐姐和她的植物園同事》《初識(shí)機(jī)器人》《大科學(xué)家的好習(xí)慣》;表演秀游戲課程有吉 姆工場(chǎng)、未來科學(xué)家、七色光創(chuàng)意游戲;節(jié)日課程有紙飛機(jī)、自制樂器、行走機(jī)器人、奇妙的種子等。
科普閱讀課程促進(jìn)個(gè)性發(fā)展
閱讀是滿足好奇心、獲取信息和知識(shí)的基本方式。項(xiàng)目中向?qū)W生推薦閱讀的既有科普視頻,如大科學(xué)實(shí)驗(yàn)、BBC科學(xué)紀(jì)錄片、新技術(shù)等,也有經(jīng)典紙質(zhì)書,如《蝸?!废盗?、《可怕的科學(xué)》、《三體》等。學(xué)生課外的自由閱讀則更加寬泛,經(jīng)常和老師進(jìn)行深入的交流。
學(xué)業(yè)評(píng)價(jià),補(bǔ)上過程
兒童由于心智尚未成熟及閱歷缺乏,他們對(duì)于事物的認(rèn)識(shí)能力和自我評(píng)價(jià)的能力比較弱,很多事情不能馬上通過結(jié)果來判斷,只能依賴于別人的評(píng)價(jià)。所以要善用評(píng)價(jià)的力更來培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)人格和基礎(chǔ)學(xué)力。成小將作業(yè)、筆記、實(shí)踐作品、突出表現(xiàn)、紙筆測(cè)試合理納入評(píng)價(jià)方案予以量化,較好實(shí)現(xiàn)了考、學(xué)、評(píng)的一致,既減輕學(xué)生學(xué) 業(yè)負(fù)擔(dān),又提升了他們的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)素養(yǎng)。
為了更準(zhǔn)確了解學(xué)生的學(xué)習(xí)差異和學(xué)習(xí)進(jìn)展,結(jié)合項(xiàng)目研究我們還研制了各種學(xué)習(xí)評(píng)測(cè)工具:有評(píng)價(jià)課程開發(fā)效能的課堂觀察工具、有評(píng)估學(xué)生科學(xué)前概念水平的評(píng)測(cè)工具、有驗(yàn)證學(xué)生科學(xué)概念發(fā)展進(jìn)程的評(píng)測(cè)工具、有工程實(shí)踐的評(píng)測(cè)工具,還有主題式的在線學(xué)習(xí)評(píng)測(cè)工具,并能嘗試運(yùn)用數(shù)據(jù)來改進(jìn)教學(xué)、優(yōu)化課程。
多年以來,成小“做中學(xué)”實(shí)驗(yàn)雖然沒有帶來教學(xué)樓、 課桌椅的改變,可喜的是課程、裝備、評(píng)價(jià)、人正發(fā)生翻天覆地變化。以高品質(zhì)科學(xué)實(shí)踐為支點(diǎn),幫助兒童從天性好奇到學(xué)好科學(xué),這是成小科學(xué)團(tuán)隊(duì)永恒的主題!endprint