羅小飛,毛國永
1.慈溪市新世紀(jì)實(shí)驗(yàn)學(xué)校,浙江 寧波 315301
2.慈溪市教育局教研室,浙江 寧波 315300
當(dāng)前,初中科學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)普遍存在學(xué)習(xí)進(jìn)階不明、目標(biāo)定位不準(zhǔn)、學(xué)習(xí)活動淺表等問題,從而導(dǎo)致復(fù)習(xí)教學(xué)不能很好地調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,滿足學(xué)生的認(rèn)知進(jìn)階需求,不能很好地達(dá)成學(xué)生的階段學(xué)習(xí)目標(biāo),整體復(fù)習(xí)教學(xué)與新課程改革嚴(yán)重脫節(jié)。為此,從規(guī)劃進(jìn)階路徑、確定進(jìn)階目標(biāo)、探索設(shè)計(jì)方法三個層面著手,希望從根源上突破困境,更新教師理念,提升教師復(fù)習(xí)課教學(xué)設(shè)計(jì)水平,改變目前初中科學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)現(xiàn)狀。
學(xué)習(xí)進(jìn)階是描述學(xué)生一系列基于學(xué)科知識,連續(xù)又逐步深入的思維活動,旨在刻畫學(xué)生科學(xué)認(rèn)知水平的發(fā)展過程[1]。在復(fù)習(xí)教學(xué)的不同階段,教師應(yīng)該正確選取進(jìn)階變量,規(guī)劃進(jìn)階路徑,對學(xué)生在不同復(fù)習(xí)階段的認(rèn)識水平進(jìn)行具體描述。
初中科學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)的過程可以從多個維度進(jìn)行描述,這些維度便是進(jìn)階變量。進(jìn)階變量的選取雖然沒有固定的模式可依,但是所選取的進(jìn)階變量應(yīng)能夠從不同角度對學(xué)生的認(rèn)知特征進(jìn)行闡述,為教學(xué)提供更豐富的信息[1]。
初中科學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)過程是圍繞著科學(xué)知識展開的,在知識逐步形成清晰科學(xué)觀念的過程中,學(xué)生的科學(xué)思維得到發(fā)展,探究實(shí)踐能力得到提升,態(tài)度責(zé)任得到培養(yǎng),從而使得學(xué)生的認(rèn)知水平逐步提高?;诖耍x取科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐、態(tài)度責(zé)任四個方面作為進(jìn)階變量,來區(qū)分學(xué)生認(rèn)知水平的不同層級。
為了能更全面地描述和解釋不同復(fù)習(xí)階段學(xué)生的認(rèn)識水平,應(yīng)首先確定最低和最高層級:復(fù)習(xí)教學(xué)的最高層級是學(xué)生能夠達(dá)到的最高素養(yǎng)水平(達(dá)成),最低層級是學(xué)生新課素養(yǎng)水平(起步)。然后再確定中間層級,中間層級應(yīng)覆蓋學(xué)生從最低層級向最高層級過渡的主要階段。
根據(jù)確定的進(jìn)階變量和進(jìn)階路徑,對照《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》的要求(“內(nèi)容要求”和“學(xué)業(yè)要求”)[2],結(jié)合教學(xué)實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn),以進(jìn)階變量為抓手,確定了由淺入深、由易到難、由表及里的復(fù)習(xí)教學(xué)進(jìn)階目標(biāo)(表1)。
表1 初中科學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)的進(jìn)階目標(biāo)
在“不同階段復(fù)習(xí)教學(xué)進(jìn)階目標(biāo)”的指引下,參照《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》中有關(guān)“浮力”的具體要求(內(nèi)容要求:通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識阿基米德原理和沉浮條件,并解釋生產(chǎn)生活中的有關(guān)現(xiàn)象。學(xué)業(yè)要求:能用等效替換的方法理解阿基米德原理;能用實(shí)驗(yàn)探究阿基米德原理;能用壓強(qiáng)原理解釋阿基米德原理),結(jié)合學(xué)生認(rèn)識、理解和應(yīng)用浮力知識的實(shí)際情況,確定了“浮力”在這三個復(fù)習(xí)階段的教學(xué)進(jìn)階目標(biāo)(圖1)。
圖1 “浮力”在不同復(fù)習(xí)階段的進(jìn)階目標(biāo)
參照不同階段復(fù)習(xí)教學(xué)進(jìn)階目標(biāo),探索達(dá)成各階段目標(biāo)的教學(xué)設(shè)計(jì)方法,注重設(shè)計(jì)方法的針對性、適切性和有效性。
初中科學(xué)單元復(fù)習(xí)課應(yīng)創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)情境,并由情境引發(fā)問題,在問題解決的過程中引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識建構(gòu)、模型建構(gòu)、變式訓(xùn)練,從而使知識更加系統(tǒng)、方法更加靈活、思維更加活躍。因此,單元復(fù)習(xí)課可分成知識建構(gòu)型(圖2)、模型建構(gòu)型(圖3)和變式訓(xùn)練型(圖4)三類。在實(shí)際教學(xué)中,根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,既可以只選擇其中一個類型,也可以在一節(jié)復(fù)習(xí)課中選擇其中兩個或三個類型進(jìn)行組合。
圖2 知識建構(gòu)型
圖3 模型建構(gòu)型
圖4 變式訓(xùn)練型
本案例采用“知識建構(gòu)型”和“模型建構(gòu)型”相結(jié)合的方式進(jìn)行“浮力”單元復(fù)習(xí)教學(xué)。其中,就“模型建構(gòu)”而言,先以仿真“潛艇”為載體創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,并由情境引發(fā)有關(guān)浮力的三種“雛模”。甲:“潛艇”在密度不同的海面漂浮——液體密度不同,物體質(zhì)量相同且漂?。灰遥骸皾撏А毕聺摰赐耆珱]入海面——液體密度相同,物體質(zhì)量不同且漂浮;丙:“潛艇”遭遇深海斷崖——液體密度不同,V排相同(圖5)。
圖5 利用仿真“潛艇”創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境
有了“雛?!敝?,再利用系列問題(問題群)來驅(qū)動學(xué)生思維,逐步建構(gòu)模型。針對“液體密度不同,物體質(zhì)量相同且漂浮”,可以設(shè)計(jì)如表2所示的系列問題。
表2 建構(gòu)模型系列問題
模型建構(gòu)的一般流程為“情境創(chuàng)設(shè)—雛模勾勒—問題驅(qū)動—模型建構(gòu)”。參照該流程,“浮力”的單元復(fù)習(xí)教學(xué)建構(gòu)了四個模型(圖6)。在此基礎(chǔ)上,追問1:這四個模型中哪兩個比較接近,請說明理由?追問2:這四個模型在計(jì)算浮力大小時,都用到了哪些基本方法?通過追加的這兩個問題,讓學(xué)生在模型建構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)“受力分析法”和“阿基米德原理法”是四個模型共用的基本方法,從而加深對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識。
圖6 四個模型
課堂從知識回顧和梳理開始,再聯(lián)系浮力的應(yīng)用來建構(gòu)模型,最后利用思維導(dǎo)圖建構(gòu)知識體系(圖7)。
圖7 用思維導(dǎo)圖來梳理“浮力”知識體系
在初中科學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)中,中考第一輪復(fù)習(xí)教學(xué)的素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)較單元復(fù)習(xí)教學(xué)明顯進(jìn)階。以趣味情境主線(明線)對應(yīng)中考核心考點(diǎn)主線(暗線)來貫穿課堂始終,并利用“任務(wù)”和“問題”雙重驅(qū)動學(xué)生思維[3],用“主線貫穿,思維奔馳”的“主線型”中考復(fù)習(xí)課來開啟中考高效復(fù)習(xí)之門(圖8)[4]。
圖8 中考第一輪“主線型”復(fù)習(xí)教學(xué)的模式示意圖
在中考第一輪復(fù)習(xí)教學(xué)中,以“沖鴨”作為載體,一則它是“激勵語”“表情包”,二則它又表示朝氣蓬勃的“各種鴨子”。它遠(yuǎn)比慣用的“小球”“木塊”更具吸引力,能在復(fù)習(xí)課中瞬間激起學(xué)生的興趣。然后創(chuàng)設(shè)“‘沖鴨’漂浮在水面(通過觀察和探究實(shí)驗(yàn)認(rèn)識阿基米德原理)”“‘沖鴨’掉落在水中(運(yùn)用阿基米德原理和受力分析進(jìn)行計(jì)算)”“‘沖鴨’上升或下沉(應(yīng)用阿基米德原理和沉浮條件解釋現(xiàn)象)”這三個趣味情境,形成一條以“沖鴨”為載體的情境主線(圖9)。
圖9 從浮力的“核心考點(diǎn)主線”來創(chuàng)設(shè)“趣味情境主線”
三大趣味情境的設(shè)置不僅對應(yīng)中考核心考點(diǎn),還借此引發(fā)三大真實(shí)任務(wù):“探究浮力的原理”“計(jì)算浮力的大小”和“鞏固浮力的應(yīng)用”。三大任務(wù)內(nèi)含若干子任務(wù),每個子任務(wù)又通過問題鏈來驅(qū)動??傊?,“任務(wù)”和“問題”由易到難、層層展開、持續(xù)推進(jìn),最大限度地發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。
“計(jì)算浮力的大小”由“議一議”“比一比”“算一算”“變一變”四個子任務(wù)組成,其中“變一變”子任務(wù)在“‘沖鴨’掉落在水中”的情境中(圖10),讓學(xué)生綜合運(yùn)用阿基米德原理、受力分析和沉浮條件來解決較難問題,提升學(xué)生思維品質(zhì)(思維的深刻性、邏輯性、廣闊性、靈活性、獨(dú)創(chuàng)性等[5]),具體的問題鏈設(shè)計(jì)如表3所示。
圖10 “沖鴨”掉落在水中前、中、后的三個情境
表3 “變一變”問題鏈及設(shè)計(jì)意圖
中考第二輪復(fù)習(xí)是針對學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行查漏補(bǔ)缺的一輪復(fù)習(xí),它在中考復(fù)習(xí)中起著舉足輕重的作用。然而,我們的教師往往會用大量各地的模擬試卷進(jìn)行撒網(wǎng)式演練,并沒有達(dá)到實(shí)質(zhì)性地進(jìn)行查漏補(bǔ)缺的目的。所以,教師必須再次研究課程標(biāo)準(zhǔn)、教材、近幾年中考試題,同時根據(jù)學(xué)生的心智特點(diǎn)、復(fù)習(xí)情況,針對高頻考點(diǎn)、疑難點(diǎn)、易錯點(diǎn)、遺漏點(diǎn)等先進(jìn)行梳理,再進(jìn)行合理分割,最后巧妙地設(shè)計(jì)“專題型復(fù)習(xí)課”(包括知識專題型、技能專題型、方法專題型)來突破瓶頸、增效提分。此外,我們還可以開展“綜合型復(fù)習(xí)課”(“微項(xiàng)目學(xué)習(xí)”或“研究性學(xué)習(xí)”等),具體模式如圖11所示。
圖11 中考第二輪復(fù)習(xí)教學(xué)的模式示意圖
在浮力第二輪復(fù)習(xí)教學(xué)中,采用了研究性學(xué)習(xí)——基于情境,提出自己感興趣的問題,在教師的輔助下由學(xué)生策劃、執(zhí)行和評價(jià)。創(chuàng)設(shè)“曹沖稱象”故事情境,先讓學(xué)生闡述原理,并提煉其中的科學(xué)方法(等量替換法等),再讓學(xué)生說說受到的啟發(fā),以及最想研制什么?然后,學(xué)生圍繞自己最想研制的“浮力秤”,通過設(shè)計(jì)方案、加工制作、評價(jià)作品、修改迭代、交流反思等進(jìn)行一系列研究性學(xué)習(xí)。
在設(shè)計(jì)初始方案時,學(xué)生主要就“如何標(biāo)定0 刻度線”“如何標(biāo)定其他刻度”“如何使得刻度均勻”等問題展開討論。在此基礎(chǔ)上,學(xué)生設(shè)計(jì)、制作了第一代浮力秤,并用它來稱雞蛋。但是雞蛋總是滾向一邊(圖12 甲),稱量很不方便。部分機(jī)靈的學(xué)生將雞蛋放入一次性塑料杯,然后將整體放在浮力秤上,的確穩(wěn)定了許多(圖12 乙),但有學(xué)生質(zhì)疑塑料杯的質(zhì)量會影響測量的準(zhǔn)確程度,且較大的物體很難裝入塑料杯中。此外,學(xué)生還發(fā)現(xiàn)透過水槽讀數(shù)不是很清楚。
圖12 第一代浮力秤
在作品評價(jià)的基礎(chǔ)上,學(xué)生就“如何提高穩(wěn)定度”“如何方便讀數(shù)”等問題展開討論。在此基礎(chǔ)上,學(xué)生設(shè)計(jì)制作了第二代浮力秤(圖13),浮筒底部裝鋅粒增加穩(wěn)定度,盛水容器是薄壁玻璃筒,上加秤盤方便放置物體。學(xué)生在交流反思的時候,又提出了新的設(shè)計(jì)要求,想設(shè)計(jì)出量程更大、準(zhǔn)確度更高、搬運(yùn)更方便的第三代浮力秤。
圖13 第二代浮力秤
綜上,在浮力的研究性學(xué)習(xí)中,學(xué)生善于與他人合作交流,靈活應(yīng)用已有的思維方法共同解決科學(xué)、技術(shù)與工程問題,使學(xué)生科學(xué)思維、探究實(shí)踐等素養(yǎng)再次得到發(fā)展。
基于學(xué)習(xí)進(jìn)階理論,以核心素養(yǎng)為抓手,規(guī)劃從新課素養(yǎng)水平(起步)到最高素養(yǎng)水平(達(dá)成)的復(fù)習(xí)教學(xué)進(jìn)階路徑,確定不同階段復(fù)習(xí)教學(xué)的進(jìn)階目標(biāo),探索不同階段復(fù)習(xí)教學(xué)的設(shè)計(jì)方法,從根本上突破目前復(fù)習(xí)教學(xué)的困境,讓復(fù)習(xí)教學(xué)煥發(fā)蓬勃生機(jī)。