◇陸 艷(江蘇:太倉市浮橋鎮(zhèn)時思小學(xué))
科學(xué)課培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),主要指學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)的過程中,逐步形成適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展所需要的正確價值觀、必備品格和關(guān)鍵能力,包括科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實踐、態(tài)度責(zé)任等方面。而核心素養(yǎng)的精髓是真實性,即能將所學(xué)的知識遷移應(yīng)用到現(xiàn)實世界中去,解決實際的問題。這就要求學(xué)生要像科學(xué)家那樣,對事物有更深入的理解,形成專家思維,從“寬而淺”的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)椤罢睢钡膶W(xué)習(xí),也就是深度學(xué)習(xí)。深度學(xué)習(xí)更注重知識的縱深發(fā)展,即“培根”,使學(xué)生打下扎實的基礎(chǔ),把握學(xué)科的本質(zhì),形成更有結(jié)構(gòu)性、更有深度的思維。達克沃斯曾說過:“用磚一塊接一塊地壘起來建塔是非??斓墓ぷ?,而要建一座有很寬厚的地基或是很深的地基的塔需要的時間會更多,但是前者的高度很快就會達到它的極限。”
那么如何在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中促使學(xué)生實現(xiàn)深度學(xué)習(xí),進而培育學(xué)生的核心素養(yǎng)呢?本文主要結(jié)合日??茖W(xué)教學(xué)實際,從三個方面來談一談。
之前在研究中小學(xué)課程銜接時,我經(jīng)常會有這樣的困惑:為什么只是稍微換了個情境,學(xué)生就沒有辦法運用知識了?很多知識可能學(xué)生在小學(xué)科學(xué)課中已經(jīng)學(xué)習(xí)了,也進行了相關(guān)的實踐探究,可是從初中教師的反饋中發(fā)現(xiàn),大多數(shù)學(xué)生并不具備知識的遷移運用能力,當(dāng)面對新問題時,無法自主串聯(lián)起之前所學(xué)。對于學(xué)生來說,那些無法串聯(lián)、遷移的知識其實就是惰性知識。一個只累積了大量惰性知識的人,不能說是具備了真正的素養(yǎng)。素養(yǎng)是指在真實情境中去解決問題,使知識能夠得到遷移。鐘啟泉曾提出,核心素養(yǎng)的核心就是真實性。因此,我們在教學(xué)中應(yīng)多為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一些真實的情境,促使學(xué)生學(xué)會解決問題的方法,這樣學(xué)生的思維才會真正深入。
當(dāng)然,畢竟學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,無論是哪種學(xué)習(xí)方式,脫離了學(xué)生主體,都是沒有意義的。要實現(xiàn)深度學(xué)習(xí),首先需要立足于學(xué)生的發(fā)展,突顯學(xué)生的主體地位,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,找準(zhǔn)學(xué)生學(xué)習(xí)的起點和落腳點。在教學(xué)中,教師可以通過調(diào)查問卷、訪談等多種方式了解學(xué)生的前概念,做好學(xué)情分析,并結(jié)合學(xué)生的年齡及認知特點,創(chuàng)設(shè)一些真實有趣的情境,激發(fā)學(xué)生主動參與到課堂探究中去,促使學(xué)生帶著好奇與疑問不斷探索,并嘗試解決問題。
如,《小番茄在液體中的沉浮》一課導(dǎo)入環(huán)節(jié),我創(chuàng)設(shè)了這樣一個情境:
師:看看今天我?guī)砹耸裁矗浚ǔ鍪拘》眩?/p>
生:小番茄。
師:我這兒有2 個大小相同的小番茄,現(xiàn)在我要把它們同時放入1 號杯和2 號杯中。仔細看,你們看到了什么現(xiàn)象?
生:小番茄在1 號杯是沉的,而在2 號杯是浮的。
師:你產(chǎn)生了什么疑問?
生1:1號杯和2號杯裝的液體應(yīng)該不一樣。我想知道2號杯裝的液體到底是什么?
生2:我覺得1 號杯裝的是水,2 號杯裝的是鹽水嗎?
師:我們需要收集更多的證據(jù)來證明你們的猜想。誰來說說,有什么辦法證明1 號杯裝的是清水,而2號杯裝的是鹽水呢?
……
思考:在實際教學(xué)中,我也曾有過為了創(chuàng)設(shè)情境而生搬硬套的情況,脫離了學(xué)生實際,最后只能流于形式,學(xué)生的探究熱情也沒有被真正調(diào)動起來。在創(chuàng)設(shè)情境的過程中,不應(yīng)僅僅考慮有趣,更應(yīng)關(guān)注真實。在本課的教學(xué)中,我通過實驗演示,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了一個真實的情境,即2 個大小相同的小番茄放入外觀相同的2 杯液體中,居然有沉有浮。這大大激發(fā)了學(xué)生的好奇和興趣:究竟是什么原因?qū)е碌模? 號杯裝的是水嗎?會不會是鹽水?在這個過程中,學(xué)生基于情境自發(fā)地產(chǎn)生疑問,并帶著這些疑問與猜測去收集證據(jù),探尋真相,而不是在教師的催促下被動地探究。顯而易見,這種主動的探究效率更高,學(xué)生也真正成了學(xué)習(xí)的主人。在不斷收集證據(jù)、獲取信息的過程中,他們的思維也在不斷地深入。
每個人的思維都有局限性。課堂教學(xué)則為學(xué)生和教師提供了一個非常好的實現(xiàn)思維互補、碰撞的機會。學(xué)生與教師的思維會發(fā)生碰撞,學(xué)生與學(xué)生之間也會發(fā)生思維碰撞,在不斷碰撞、對話中,學(xué)生的思維會走向更深處。因此,課堂上的交流表達特別重要。教師應(yīng)該為學(xué)生創(chuàng)設(shè)平等和諧的交流對話平臺,呵護學(xué)生真實表達的勇氣,培養(yǎng)學(xué)生認真傾聽的習(xí)慣。在這個基礎(chǔ)上,運用多種策略,如,小組合作、問題引領(lǐng)等,不斷引發(fā)學(xué)生真實地交流研討,培養(yǎng)學(xué)生的深度思維。
在《小番茄在液體中的沉浮》一課中,很多學(xué)生都猜測1 號杯中裝的是清水,而2 號杯中裝的是鹽水。帶著這樣的初始想法,他們進行了蒸發(fā)實驗。
師:通過蒸發(fā)實驗,你們觀察到了什么現(xiàn)象?
生1:1 號杯中的液體蒸發(fā)后,有少量鹽留下;2號杯中的液體蒸發(fā)后,留下的鹽更多。
師:其他小組呢?你們觀察到了什么現(xiàn)象?
生2:1 號杯的液體中有少量鹽,2 號杯的液體中有更多的鹽。
師:你們看到了什么現(xiàn)象說明勺子上留下了食鹽顆粒?
生3:水分蒸發(fā)后,勺子上留下了白色的顆粒。
師:白色顆粒一定是食鹽嗎?
生4:白色顆粒不一定是鹽,也可能是糖。
生5:白色顆粒還可能是小蘇打。
……
再如,在《水能溶解一些物質(zhì)》一課中,很多學(xué)生發(fā)現(xiàn)將食鹽放入水中充分攪拌后,看不見食鹽顆粒。他們往往將“看不見”等同于“沒有”。在交流環(huán)節(jié),教師可針對學(xué)生的這一認知及時進行追問。
師:你們能解釋一下,為什么在“充分攪拌后”這一欄內(nèi)沒有畫上食鹽顆粒嗎?
生1:因為充分攪拌后,看不見食鹽顆粒了。
師:那么,食鹽跑到哪里去了?
生2:還在水里。
師:既然還在水里,那怎么會看不見了呢?
生3:應(yīng)該是食鹽顆粒變小了,小到看不見了。
師:那猜猜看,看不見的食鹽顆粒在水中可能是怎樣分布的呢?
學(xué)生嘗試畫一畫,并交流……
思考:很多學(xué)生在探究過程中會被原有的認知或猜想所影響,進入先入為主的誤區(qū)。如,在蒸發(fā)實驗中,當(dāng)學(xué)生看到勺子上留下了白色顆粒,想當(dāng)然地認為這就是食鹽顆粒。在他們的腦海中并沒有分清楚什么是觀察到的現(xiàn)象、什么是基于現(xiàn)象得出的結(jié)論。大部分學(xué)生看到勺子上留下了白色顆粒,就不由自主地將白色顆粒與食鹽顆粒畫了等號。而這正是交流引導(dǎo)的好時機。在課堂中,教師為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了和諧的交流氛圍,通過一步步追問,促使學(xué)生在交流反思的過程中,實現(xiàn)思維的碰撞,并進一步厘清思緒,意識到蒸發(fā)后勺子上留下白色顆粒并不足以證明這就是食鹽,還可能是其他物質(zhì),促使學(xué)生更深入地思考。再如,當(dāng)學(xué)生將食鹽顆粒放入水中攪拌后,往往會將看不見食鹽顆粒等同于食鹽不見了,這也是教師引導(dǎo)學(xué)生交流的好時機。通過這樣的交流研討,有助于引發(fā)學(xué)生更深入的思考,從而建構(gòu)出正確的對溶解的認知:“食鹽雖然看不見,但是它并沒有消失,而是仍然存在于水中,只不過顆粒變得很小很小,以至于肉眼看不見。”
理解其實就是去編制一幅地圖或是一個網(wǎng)絡(luò),需要具體和抽象互動的較為復(fù)雜的認知結(jié)構(gòu),而大概念就是學(xué)生理解的錨點。大概念是專家思維的典型特征,專家之所以能透過表象看到問題的本質(zhì),找到某一大類問題的解決范式,就是因為他們掌握了那些大概念。在這個基礎(chǔ)上,他們的思考就比一般人更為深入。在教學(xué)中,我們要讓學(xué)生實現(xiàn)深度學(xué)習(xí),應(yīng)該明確的是,學(xué)生需要學(xué)會的絕不僅僅是解決一個具體的問題,而是在掌握了一些核心的概念后,能夠創(chuàng)造性地將這種經(jīng)驗進行遷移。因此在教學(xué)中,教師應(yīng)圍繞大概念開展設(shè)計教學(xué),促使學(xué)生實現(xiàn)知識的靈活運用。
在《小番茄在液體中的沉浮》一課中,學(xué)生通過蒸發(fā)實驗,并不能獲得足夠的證據(jù)證明勺子上留下的白色顆粒就是食鹽。這時可以讓學(xué)生嘗試一下:如果在水中逐步加入食鹽,是不是能夠讓小番茄實現(xiàn)由沉到浮的轉(zhuǎn)變?當(dāng)有的小組往水中加一勺食鹽時,發(fā)現(xiàn)這時小番茄在液體中還是沉的,那么他們就建構(gòu)出了這樣的認知:一勺食鹽不足以讓小番茄浮起來。當(dāng)他們往水中加10 勺食鹽后,發(fā)現(xiàn)這時小番茄在液體中浮起來了,那么他們也就建構(gòu)出了這樣的認知:10 勺食鹽可以讓小番茄浮起來。在這個基礎(chǔ)上,教師可以引導(dǎo)學(xué)生梳理總結(jié)出這樣的結(jié)論:一定濃度的食鹽可以讓小番茄浮起來。這樣的情況只適用于食鹽嗎?對于其他物質(zhì)是不是也同樣適用呢?在教學(xué)中,教師可以為不同的小組提供不一樣的白色顆粒,如,小蘇打、白糖等。通過再次的實踐操作,學(xué)生會發(fā)現(xiàn),一定濃度的小蘇打能使小番茄浮起來,一定濃度的白糖也能使小番茄浮起來。在這個基礎(chǔ)上,再請學(xué)生梳理總結(jié),進而得出這樣的結(jié)論:一定濃度的液體可以讓小番茄浮起來。
再如,在教學(xué)《種子的傳播方式》一課時,教師可以為學(xué)生提供油菜果莢、蒼耳、蒲公英、蓮蓬等種子,引導(dǎo)學(xué)生在充分細致的觀察中獲知種子的結(jié)構(gòu)特點。比如,學(xué)生在觀察中發(fā)現(xiàn)蒼耳表面有鉤刺,易粘在物體表面,那么以此作為依據(jù)來推測種子傳播的方式,學(xué)生就會想到是不是通過動物傳播。如,在教學(xué)《食物在體內(nèi)的旅行》一課時,教師雖然不能提供真實的人體消化器官,但是可以提供一些相似的材料進行模擬實驗。比如,在引導(dǎo)學(xué)生感知食管的結(jié)構(gòu)特點時,可以提供內(nèi)涂有潤滑油的大號吸管來做模擬實驗。學(xué)生通過觀察發(fā)現(xiàn),原來食管是細細長長的,比較光滑,食物可以很容易通過食管。那么以此作為依據(jù)來猜測食管的功能是不是運送食物等等。
思考:在教學(xué)中,教師基于大概念,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)豐富的實驗材料,有助于學(xué)生打破思維局限,將惰性思維激活,進而讓知識遷移成為可能。對于學(xué)生來說,他們在一次次的觀察實踐中打開了思維,逐步建構(gòu)出自己的認知,也在不斷修正結(jié)論的過程中,找到了這樣的一種范式:一定濃度的液體可以讓小番茄由沉變浮。那么如果把小番茄換成馬鈴薯是不是同樣適用呢?顯然也是適用的。學(xué)生通過觀察體驗及思維引導(dǎo),不僅學(xué)會了觀察猜測某一類種子的傳播方式或是某一種消化器官的作用,而且學(xué)會了根據(jù)觀察“結(jié)構(gòu)”來猜測“功能”的方法,學(xué)會解決了這一大類問題。而這正是基于理解的知識遷移。