申 潔

(蘇州市振華中學校,江蘇 蘇州 215006)

1 背景

筆者所在學校自2015年9月開始,進行了“小初學段課程銜接實驗項目研究”．小初學段課程銜接是指整合小學六年級學習內(nèi)容,設(shè)計以體驗性為主要特征的初中先導性課程學習內(nèi)容,如在七年級將初中物理課程相關(guān)內(nèi)容設(shè)計成“科學”課程進行學習先導,注重課程學習活動的設(shè)計,體現(xiàn)“銜接·進階·融通”的學習活動特征,以幫助學生在學科課程學習上實現(xiàn)小初學段的無縫對接．

如何讓小學、初中階段學生的科學素養(yǎng)得以銜接,物理課程學習如何落實循序漸進和螺旋上升,關(guān)注初中學生物理課程學習的銜接與進階,并設(shè)計與之相適應的物理學習活動,是面向?qū)W生核心素養(yǎng)提升的物理教學值得探索的方向．本文以“初識電路”學習活動設(shè)計為例,重點闡述基于銜接與進階的物理學習活動設(shè)計．

2 活動設(shè)計

“學科知識和技能的銜接,是課程銜接的‘基礎(chǔ)語法’; 但不應僅止于此,還應樹立新的銜接觀,在建構(gòu)式學習中營構(gòu)課程銜接的生態(tài)場”[1]．進入初中階段的學生,在自主獨立意識、發(fā)現(xiàn)和探索自我、思維的獨立性和批判性等方面逐漸增強,但心理年齡仍處于較幼稚階段,自覺性與自主性相互交織．因此,課程銜接內(nèi)容及學習活動設(shè)計應充分尊重學生的認知規(guī)律及身心成長特點．作為七年級先導的“科學”課程物理部分,更多的體現(xiàn)在如何凸現(xiàn)物理思維拓展與學習進階的活動設(shè)計上,讓學生在活動過程中體驗,在活動參與中學習,在思維拓展與進階中提升學科核心素養(yǎng)．

2.1 情境體驗

《義務(wù)教育小學科學課程標準(2017年版)》指出:“將科學本質(zhì)、科學思想、科學知識、科學方法等學習內(nèi)容鑲嵌在兒童喜聞樂見的科學主題中,創(chuàng)設(shè)愉快的教學氛圍,保護學生的好奇心和求知欲,激發(fā)學生學習科學的興趣,引導學生主動探究,積累生活經(jīng)驗,增強課程的意義性和趣味性”．[2]基于此,七年級先導的“科學”課程物理部分內(nèi)容學習,尤其注重情境體驗,在教學過程中提供給學生豐富的可視化體驗,讓學生通過視覺體驗,從現(xiàn)象的情境狀態(tài)進入問題的思維狀態(tài)．“初識電路”學習活動正是從情境體驗開始的．

首先,提供電路元件中最常見的燈泡模型,并讓燈泡模型亮起來．啟發(fā)學生觀察燈泡模型的結(jié)構(gòu)以及與電源相連接的線路特征,讓學生獲得“電路”的感性認識．

其次,為增強學生對燈泡模型的視覺體驗效果,筆者專門自制了大尺度的燈泡模型教具,如圖1,以增強模型的形象直觀效應,吸引學生的注意力,激發(fā)學生探究電路的興趣．

圖1

再則,情境體驗的深層次意圖在于為學生提供特定的問題思維空間,使學生順利進入真實物理現(xiàn)象表達和物理思維交流的特定學習氛圍之中．

2.2 問題驅(qū)動

“科學探究涉及提出問題、猜想與假設(shè)、設(shè)計實驗與制定計劃、進行實驗與證據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作等要素”[3]．有意義的學習一定是伴隨著問題驅(qū)動而進行的,很多時候問題比答案更有價值,好的問題可能會開啟一扇門,還會打開另一扇窗,提供給學生新的學習進階挑戰(zhàn)機會,激勵學生去探索和思考,開啟并達成更高階的學習目標．

第一,提出基于真實情境的問題．真實情境中潛藏著科學性問題,具備基于證據(jù)和邏輯的著眼點,具有深度學習的意義．“初識電路”學習內(nèi)容提出的第一個問題“怎么讓一個小燈泡亮起來?”,就是從真實情境出發(fā)的,如圖2．

圖2

第二,設(shè)計問題驅(qū)動進程．這里的問題驅(qū)動進程是指圍繞學習問題提出和解決來開展學習的流程．“怎么讓一個小燈泡亮起來?”,分析解決這個問題的方法是讓學生利用給定的器材,設(shè)計用一根導線將一節(jié)電池與一個小燈泡連接成簡單的電流通路,并且嘗試用不同的連接方式使小燈泡發(fā)光,如圖3．

圖3

第三,提出新問題．問題驅(qū)動是一個螺旋上升的開放性學習進程,即“提出問題——解決問題——引發(fā)新問題”．學生完成使小燈泡亮起來的活動任務(wù)后,得到了“將電池、小燈泡用導線連接成一個閉合回路,小燈泡能亮起來”的結(jié)論,這時教師提問“你能使燈的亮度發(fā)生變化嗎?”,學生聯(lián)想到“改變電池個數(shù)可以實現(xiàn)”,于是進入到連接新電路和觀察燈的亮度變化活動中,如圖4．

圖4

在觀察小燈泡亮度變化的基礎(chǔ)上,教師繼續(xù)問“如將小燈泡換成發(fā)光二極管,你能讓它亮起來嗎?”,學生嘗試通過自己的思考回答這個問題,但必須通過實驗活動的設(shè)計與探究,才能獲得證據(jù),找到確切答案,于是又進入下一個環(huán)節(jié)的探究活動,如圖5．

圖5

2.3 活動探究

基于銜接課程學習的探究活動設(shè)計,是以學生的自主性實踐活動為主線開展學習的,需要提供給學生一定的資源及手段,讓學生運用多種感官進行“做中學”,實踐活動始終貫穿于學習過程中．“當然,設(shè)計學生活動時應注意活動內(nèi)容貼近生活,難度適中,這樣,學生容易進入角色,教師也易控制活動場面”．[4]學習活動的特征主要體現(xiàn)在如下方面．

一是過程性．開展活動探究的目的是追求學習過程和學習結(jié)果的和諧統(tǒng)一,發(fā)現(xiàn)學習過程中潛在的學習機遇,盡可能地讓學生經(jīng)歷一個完整的知識發(fā)現(xiàn)、形成、應用和發(fā)展的過程,像科學家那樣去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,發(fā)現(xiàn)知識和建構(gòu)新知識．

“初識電路”的學習過程是一個經(jīng)歷知識發(fā)現(xiàn)、形成、應用和拓展的體驗過程．在面對“你能讓一個發(fā)光二極管亮起來嗎?”的問題時,學生依據(jù)前面實驗活動成功的體驗,很自信的回答“可以!”,但是當他們將電池、發(fā)光二極管用導線連接成一個閉合回路時,有些小組的同學發(fā)現(xiàn)連接在電路中的發(fā)光二極管亮了,有些小組的同學發(fā)現(xiàn)他們連接在電路中的發(fā)光二極管不亮,“怎么回事?”,新問題生成了,同時也帶來了新的挑戰(zhàn),由此引發(fā)出后面更深次的問題探究．

二是開放性．活動探究的目標有時是靈活的,活動探究在內(nèi)容上是開放的,探究結(jié)果也是開放的,并沒有像知識目標那樣具體．

學生在解決“發(fā)光二極管不亮”的問題上采用的是開放性的操作策略,即“嘗試改變發(fā)光二極管的觸腳與電源兩極的連接”,只有在嘗試過程中發(fā)現(xiàn)“發(fā)光二極管亮了”,才意味著找到了解決問題的答案,確認通過發(fā)光二極管的電流有單向性這個特點．這個探究活動環(huán)節(jié)不是有明確結(jié)果的操作,而是在探究過程中有所發(fā)現(xiàn),有所推理,從而得到探究結(jié)論．這樣的活動探究,目的是增強思維性,為學生提供大膽創(chuàng)新、勇于實踐、實現(xiàn)自我超越的學習機會,讓學生在活動過程中,對不同現(xiàn)象進行觀察分析和思考,找到解決問題的有效方案,有利于培養(yǎng)創(chuàng)新意識和提升科學探究能力．

三是實踐性．學生在進行活動探究的過程中,必然會遇到困惑與疑難,經(jīng)歷尋求解決與突破、反復嘗試與改進、甚至推翻從頭再來等狀況,這其實是在實踐過程中不斷深化認知水平的學習過程,如圖6．“初識電路”學習活動的開展始終是伴隨實踐過程進行的,學生在實踐活動的探究過程中感受到電路連接帶來的挑戰(zhàn),開始領(lǐng)悟連接電路需要有電路設(shè)計和技術(shù)流程的支持．活動的實踐性體現(xiàn)在通過電路設(shè)計與連接的操作,學生獲得了最大程度的自主學習與探索的空間,能夠親自動手解決實際問題,其中“讓兩個小燈泡同時亮起來”,是最能體現(xiàn)學生的自主性與實踐水平的,教師可隱于學生背后,當學生尋求幫助時給予建議與指導,讓學生在親身實踐的活動過程中得到創(chuàng)新能力的培養(yǎng)．

圖6

2.4 學習進階

學習進階是“對學生在一個時間跨度內(nèi)學習和探究某一主題時,依次進階、逐級深化的思維方式的描述”．[5]學習進階是學習者由低層次向高層次發(fā)展進行深度學習的動態(tài)過程．“初識電路”的學習進階作了如下的設(shè)計．

首先,設(shè)置進階起點．基于學生小學科學學習簡單電路的經(jīng)歷,“初識電路”內(nèi)容的學習源于學生已有的經(jīng)驗認知,如對手電筒使用的感性認識,對日常生活用電的印象等,但由于多數(shù)學生沒有完整電路概念的學習體驗,因此設(shè)置進階起點是必須的．

從“讓一個小燈泡亮起來”的簡單電路出發(fā),就是源于進階的起點,這個活動雖然簡單,但有一定的挑戰(zhàn)性,筆者在現(xiàn)場教學觀察中發(fā)現(xiàn),部分學生需要對電路實驗器材進行熟悉和摸索,只有從起點開始,后續(xù)學習才能深入,才能上升到電路概念學習的新臺階．

其次,設(shè)計進階層級．“初識電路”的學習活動由“讓一個小燈泡亮起來、認識電流大小與方向、連接電路”三部分組成．

第一層級——讓一個小燈泡亮起來．是學習活動的起點,相對簡單而感性．

第二層級——認識電流大小與方向．為了促進深度學習發(fā)生,難度有所增加．由“使燈的亮度發(fā)生變化”、“讓一個發(fā)光二極管亮起來”和“讓一個小電機轉(zhuǎn)起來”3個探究活動構(gòu)成,其中“讓一個小電機轉(zhuǎn)起來”還包含了以“改變電機轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)速”為任務(wù)的次層級活動,如圖7．

圖7

第三層級——認識完整電路及連接方式．探究活動的生成性與開放性凸現(xiàn),思維進入高階狀態(tài)．由“連接一個小燈泡正常工作的電路”和“連接兩個小燈泡正常工作的電路”兩個次層級活動組成,如圖8、圖9．而“連接兩個小燈泡正常工作的電路”可以有不同的連接方式,進而延伸出后續(xù)“串聯(lián)與并聯(lián)”電路基本連接方式的新內(nèi)容學習．

再則,優(yōu)化進階路徑．“初識電路”的學習活動是由淺入深開展的,學生在學習活動過程中經(jīng)歷體驗、相互合作、優(yōu)化設(shè)計,解決疑難,學習成效顯著,成就感豐厚．整個活動過程是學習進階路徑不斷優(yōu)化的探索過程．

策略1,超越原有經(jīng)驗認知．“先讓一個小燈泡亮起來,嘗試改變燈的亮度,再讓一個發(fā)光二極管亮起來”,以此引出“電流大小及方向”問題,打開學生的認識眼界,使學生的思維無形超越原有的經(jīng)驗認知,邁出高階思維的第一步,學會面對學習進階的實踐性挑戰(zhàn)．

策略2,注重實證意識培養(yǎng)．當學生完成“讓一個發(fā)光二極管亮起來”的活動任務(wù)后,鼓勵他們快速進入設(shè)計并完成“使一個小電機轉(zhuǎn)起來,并使電機的轉(zhuǎn)動方向發(fā)生改變．”的探究性活動,啟發(fā)學生通過實驗收集證據(jù),經(jīng)歷 “由現(xiàn)象到本質(zhì),從無意識到有意識”的思維發(fā)散過程,引導學生關(guān)注問題探究過程中的證據(jù)發(fā)現(xiàn)與積累,注重實證意識培養(yǎng)．

策略3,關(guān)注知識技能遷移．當學生完成了“使一個小電機轉(zhuǎn)起來,并使電機的轉(zhuǎn)動方向發(fā)生改變．”的探究活動后,緊接著進入“改變并觀察小電機的轉(zhuǎn)速發(fā)生了什么變化?”活動中,這是一個知識技能遷移的過程,一方面學生已經(jīng)進入電路連接比較熟練的狀態(tài),另一方面通過現(xiàn)象的觀察比較與思考,借助進一步的實驗得到了正確的結(jié)論．而伴隨著解決新問題的過程,促進了知識與技能的遷移,這是學習能力與素養(yǎng)發(fā)展的標志．

2.5 拓展應用

拓展應用可以理解為“學以致用”與“知行合一”,是在原有學習基礎(chǔ)上增加新的學習與探究內(nèi)容,以促進學習質(zhì)量的升華,延伸學習的深度,實現(xiàn)認知能力階段性提升的目標．

拓展是學習深度的延伸．“初識電路”的學習目標之一是拓展學生認知范疇,從實踐活動層面去認識電路的性質(zhì),將已學知識應用于新的學習情境中,進而形成電路的概念．因此,深入認識電路的特征,學習構(gòu)建完整的電路模型并形成電路的科學概念,實質(zhì)就是通過學習活動的拓展,使學習得以深度延伸．

應用是生成新知識的過程．“初識電路”學習的深層次目標是讓學生通過學習實現(xiàn)高階認知水平的提升,而不是僅認識一個簡單的電路．當學生在已經(jīng)能夠完成系列探究活動的基礎(chǔ)上,能否解決新問題,生成新知識,面對更具有挑戰(zhàn)性的活動是否有新的思考,這非常關(guān)鍵,能夠體現(xiàn)知識應用在生成新知識的學習過程中的價值．

3 教學啟示

第一,關(guān)注學習活動顯性與隱性的相互融合．基于銜接與進階的學習活動設(shè)計,不僅限于學習內(nèi)容與學習進程、學科知識與學習方式、學習興趣與學科素養(yǎng)的高度關(guān)聯(lián),更重要的是彰顯核心素養(yǎng)培育背景下課程銜接的目標追求．即課程學習活動的設(shè)計應超越單向度的以知識內(nèi)容為主的學習特征,協(xié)調(diào)和融通學習的多維度與多層次目標,促進學生學習素養(yǎng)的可持續(xù)發(fā)展．因此,課程銜接與學習進階活動顯性與隱形的相互融合是必須關(guān)注的．

第二,凸現(xiàn)課程學習上構(gòu)與下延的相互貫通．基于銜接與進階的學習活動設(shè)計,立足于小學科學與初中物理課程的銜接與進階,有著特定的概念內(nèi)涵和具體的銜接內(nèi)容,其意義與價值體現(xiàn)在教師對課程設(shè)計與選擇、學習活動的設(shè)計與實施等具體實踐內(nèi)容上．對小學科學學習內(nèi)容與初中物理學習內(nèi)容進行適度上構(gòu)與下延的相互貫通是值得探索和嘗試的．

第三,促進思維進階從無序到有序的相互平衡．“學習活動的本質(zhì)是發(fā)展學生的思維,培養(yǎng)學生的思維能力,開啟學生的智慧”．[6]但由于教學內(nèi)容、課堂教學時間的規(guī)定及有限,教學評價方式的相對單一,有時難以為學生創(chuàng)造良好的思維環(huán)境．基于銜接與進階的物理學習活動設(shè)計,可以理解為是從表層到深化、從形象到抽象提高學生思維能力教學的實踐探索,也是促進學生思維進階從無序到有序的相互平衡．