[摘 要]新課標強調(diào)探究實踐的重要性??茖W(xué)教材中的“探索活動”欄目本應(yīng)具有多方面的價值,但目前教師往往局限于讓學(xué)生通過活動積累經(jīng)驗,關(guān)于活動在促進理解、滿足創(chuàng)新需求以及創(chuàng)建最近發(fā)展區(qū)等方面的價值研究卻相對較少,實際應(yīng)用也不夠廣泛。因此,分析理解并深入探討活動的不同層次與維度,有助于教師在科學(xué)課堂教學(xué)中充分發(fā)掘和發(fā)揮活動的價值。
[關(guān)鍵詞]課堂活動;價值;理解;初中科學(xué)
[中圖分類號]" " G633.98" " " " " " " " [文獻標識碼]" " A" " " " " " " " [文章編號]" " 1674-6058(2025)02-0097-03
隨著課堂活動在初中科學(xué)教學(xué)中的普及與應(yīng)用,浙教版科學(xué)教材以及《義務(wù)教育科學(xué)課程標準(2011年版)》(以下簡稱課標)中的教學(xué)建議均指出,教師需要更加關(guān)注課堂活動的有效性問題。然而,從課堂活動的具體體現(xiàn)來看,教師的關(guān)注點仍更多地停留在讓學(xué)生通過活動獲得經(jīng)驗的層面。對于活動在促進理解、滿足創(chuàng)新需求、創(chuàng)建最近發(fā)展區(qū)等方面的價值研究相對較少,實際應(yīng)用也不夠廣泛。因此,初中科學(xué)課堂教學(xué)有必要基于理解,深度開發(fā)課堂活動的價值,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,創(chuàng)建新的最近發(fā)展區(qū)。
一、理解的層次
在“科學(xué)課堂活動教學(xué)理解性學(xué)習(xí)的層級發(fā)展過程模型”中,理解的層次設(shè)計參照認知性目標中的“了解—理解—應(yīng)用—創(chuàng)造”框架,強調(diào)設(shè)計應(yīng)圍繞“為了理解”這一核心。圖1表明,理解源于認知,因此,理解性學(xué)習(xí)的層級建構(gòu)包含這樣一個基本觀念:理解是一個動態(tài)且逐步深化的過程,它的形成并非瞬間完成,而是隨著學(xué)習(xí)的深入不斷演進、層層深入。據(jù)此,理解的層次可分為經(jīng)驗性理解、形式化理解、結(jié)構(gòu)化理解、文化性理解和創(chuàng)造性理解。
(一)經(jīng)驗性理解
如果說學(xué)習(xí)始于問題或活動,那么理解性學(xué)習(xí)的最低層級便是經(jīng)驗性理解。在這一層次,學(xué)生在經(jīng)驗的基礎(chǔ)上產(chǎn)生了想了解的動機與需要,這是一種基于個人經(jīng)驗的起始性理解,具有多元、豐富、模糊、易錯、未分化等特征,有時甚至包含錯誤的前概念。
(二)形式化理解
當(dāng)學(xué)生對自身的經(jīng)驗性理解加以提煉、整理、組織、概括并升華至重新表征的層面時,他們便能夠闡述知識的要點或事物的基本特性,并在相關(guān)問題中準確識別它們。這一層次相當(dāng)于通常所提及的“理解”層次。在形式化理解中,經(jīng)驗性理解的非本質(zhì)屬性逐漸減少,對本質(zhì)的認識則越來越深刻、精細。
(三)結(jié)構(gòu)化理解
結(jié)構(gòu)化理解本質(zhì)上是一種結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)性理解。它能夠?qū)δ骋活愋偷闹R及與之關(guān)聯(lián)的其他知識進行比較、分類和分層,進而揭示它們之間的相似之處、差異以及層次關(guān)系。結(jié)構(gòu)化理解在形式化理解的基礎(chǔ)上建立聯(lián)系并進行拓展,從而實現(xiàn)更深層次的豐富。結(jié)構(gòu)化理解的著眼點在于在知識的關(guān)系脈絡(luò)中準確把握相關(guān)知識的內(nèi)涵與本質(zhì)。這種理解是課堂教學(xué)中最為關(guān)注的部分,因為知識的結(jié)構(gòu)化程度往往代表學(xué)生的現(xiàn)實學(xué)習(xí)水平。
(四)文化性理解和創(chuàng)造性理解
文化性理解和創(chuàng)造性理解是高層級的理解。隨著知識的不斷積累,學(xué)生形成了新的、更高層次的認同、關(guān)注和領(lǐng)悟,進而實現(xiàn)遷移應(yīng)用,即學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識運用到新的情境中,并與已有知識建立關(guān)聯(lián),從而分析相關(guān)現(xiàn)象或提出解決問題的策略和方法。通過這種方式,理解可以達到更豐富、關(guān)聯(lián)更緊密和更精細的程度。這種理解不再局限于對知識的認知層面的了解、理解與應(yīng)用,而是能夠深刻領(lǐng)悟知識背后所依賴的人類文化并對其進行創(chuàng)新。
二、理解的維度
威金斯把“真正的理解”分成6個維度:科學(xué)性解釋、個體性闡釋、情境中應(yīng)用、具有洞察力、自我反思與認識、具有移情性體驗。從威金斯的理論中,我們可以看出,理解也包括應(yīng)用、情感體驗等內(nèi)容,真正的理解是通過多個側(cè)面表現(xiàn)出來的。為了更深入地刻畫理解的內(nèi)涵,我們可以從理解的不同維度進行細分,具體如圖2所示。
(一)科學(xué)性解釋
“科學(xué)性解釋”這一理解維度,不僅涉及現(xiàn)象、事實、原理、證據(jù),還包括課程標準中提到的“解釋、說明”。以“物質(zhì)的構(gòu)成”教學(xué)為例,為了幫助學(xué)生理解分子的基本性質(zhì),教師可以通過大量的事實,如香水氣味的擴散等來說明分子運動和分子存在。相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)目標是“能運用分子的概念來解釋這些事實和現(xiàn)象”。通過學(xué)生的表現(xiàn),可以判斷學(xué)生是否達到了對分子概念的科學(xué)性解釋。
(二)個體性闡釋
在建立分子概念之前,教師常常借助學(xué)生的前概念建模,即先讓學(xué)生畫一畫自己對分子的理解。學(xué)生的作品往往呈現(xiàn)多樣性,分子的形狀、大小、間隙、排列方式等都各有不同(如圖3)。此時,教師通常會采用積極鼓勵的方式,讓學(xué)生認同各種情況都有可能存在。從教學(xué)表象上看,學(xué)生對分子的理解似乎達到了“個體性闡釋”水平。
隨著教學(xué)的深入,教師在課堂中呈現(xiàn)教材上的掃描隧道顯微鏡下放大幾百萬倍的分子圖片(如圖4),希望以此為證據(jù),讓學(xué)生確信分子的存在。在“個體性闡釋”下,學(xué)生對圖3所示的甲、乙、丙三位學(xué)生的作品的評價產(chǎn)生了微妙的變化。多數(shù)學(xué)生剛開始認為乙學(xué)生的作品更為合理,理由是乙學(xué)生作品中的分子無論是形狀還是排列,都更接近于教材圖片。產(chǎn)生這種理解固然有教材權(quán)威或教學(xué)舉例單一的原因,但也不能忽視理解本身具有的層次性和漸進性。隨著學(xué)生對分子認識的加深,他們的理解逐漸從形式化理解上升到結(jié)構(gòu)化理解,最終回歸到“這三幅學(xué)生作品對分子的理解都是正確的”層面上。此時,學(xué)生才真正實現(xiàn)了個體性闡釋。從教學(xué)設(shè)計來看,作為分子真實存在的證據(jù),教師展示圖片的種類應(yīng)力求多樣,這樣才能讓學(xué)生避免因單一例證而陷入理解的誤區(qū)。
(三)情境中應(yīng)用
建立分子概念后,為了突出分子概念在微觀分類上的意義,教師常常列舉如下事例來建立宏觀物質(zhì)與微觀分子的聯(lián)系:蔗糖是由蔗糖分子構(gòu)成的;水是由水分子構(gòu)成的……列舉過程中還讓學(xué)生參與互動模仿,更有意思的是,當(dāng)教師所列舉的案例中提到某物質(zhì),如酒精,學(xué)生就能接著說“酒精是由酒精分子構(gòu)成的”,每次都正確。
(四)具有洞察力
如上教學(xué)方式,容易使學(xué)生誤認為雞肉是由雞肉分子構(gòu)成的。有這種認識的學(xué)生不具有洞察力嗎?不一定。從教學(xué)設(shè)計的角度來看,使學(xué)生產(chǎn)生錯誤認知的原因主要有兩個方面:一是教師在列舉事例時只進行了簡單歸納,而沒有通過反例變式來引導(dǎo)學(xué)生跳出歸納中可能存在的誤區(qū);二是學(xué)生尚未深入理解分子、原子、離子組成的微觀粒子體系,他們的認知還沒有達到“結(jié)構(gòu)化理解”的層次,至少他們還沒有在分子、原子、離子之間建立必要的聯(lián)系。
“具有洞察力”需要建立在一定的“遠見”“分析”基礎(chǔ)之上。從物質(zhì)分類的角度來看,學(xué)生在知識層面上還沒有接觸到雞肉這類混合物與水、酒精等純凈物的區(qū)別。如果學(xué)生能夠?qū)ⅰ半u肉是由雞肉分子構(gòu)成的”當(dāng)成冷幽默來調(diào)侃,反而可以體現(xiàn)出他們具有一定的洞察力。
(五)自我反思與認識
學(xué)生常常會一再地認為“鐵是由鐵分子構(gòu)成的”,從“自我反思與認識”的角度來看,這種錯誤反映出學(xué)生對分子的片面理解,他們心中只知有分子,不知有原子、離子。可見,理解不是單一維度就能達成的?;蛟S,這正好可以解釋學(xué)生中普遍存在的“懂而不會”現(xiàn)象,即能理解教師講解的知識點,但在實際應(yīng)用中無法靈活運用。
“懂而不會”的例子還體現(xiàn)在學(xué)生對分子的認識上。學(xué)生知道分子很小,且驚嘆于“一滴水中含有的水分子數(shù)大約為1×1021個”,但還是會出現(xiàn)“沙子是分子,因為沙子很小”這樣的錯誤認知。教學(xué)設(shè)計中,為了幫助學(xué)生更好地理解分子的大小,可以出示具體的分子長度數(shù)據(jù),然后將其與學(xué)生熟悉的毫米作對比。當(dāng)學(xué)生通過討論得出1 mm長度可以排列大約10 000個分子時,對分子大小才有了真切的形式化理解。
(六)具有移情性體驗
學(xué)生在構(gòu)建“分子之間有空隙”的觀點時,常具有宏觀與微觀之間的移情性體驗。在教材內(nèi)容的放置上,“酒精和水混合”實驗(如圖5)在前,“芝麻和黃豆混合”實驗(如圖6)在后。在具體的教學(xué)過程中,教師按照教材順序進行教學(xué),或?qū)⑦@兩個實驗的順序互換都很常見。
實施先“芝麻和黃豆混合”實驗后“酒精和水混合”實驗教學(xué)的教師認為,當(dāng)從微觀角度去理解存在難度時,從宏觀角度獲得必要的啟示是基本的認知規(guī)律,因此教材也采用了這樣的安排。而實施先“酒精和水混合”實驗后“芝麻和黃豆混合”實驗教學(xué)的教師則認為,先從微觀角度進行探析,再將宏觀分析作為補充,可為理解微觀世界提供參考。
從教學(xué)效果來看,大多數(shù)情況下,實施先“酒精和水混合”實驗后“芝麻和黃豆混合”實驗的教學(xué),會使學(xué)生得出的結(jié)論多為“分子之間有空隙”,而忽略“分子有大小”,需要教師反復(fù)地提示與引導(dǎo)。而實施先“芝麻和黃豆混合”實驗后“酒精和水混合”實驗的教學(xué),忽略“分子有大小”的現(xiàn)象出現(xiàn)得較少。因為在“芝麻和黃豆混合”實驗中,學(xué)生能很明顯地感知到黃豆之間的空隙,并看到芝麻慢慢滑入這些空隙中。同時,芝麻和黃豆的大小也相對容易比較。這種洞察力在“酒精和水混合”實驗中得到了遷移。
這兩個實驗的共同優(yōu)點是在“體積減小”層面上能使學(xué)生產(chǎn)生良好的移情性體驗,從而溝通了宏觀與微觀之間某些原理的相似性,有利于學(xué)生建立微觀世界觀。
李希貴闡述:“我們的教育路徑就是發(fā)掘每位學(xué)生的獨特性,喚醒他們的潛能,激發(fā)他們的內(nèi)在動力,使每位學(xué)生成為自我發(fā)展的主導(dǎo)者。唯有解開對學(xué)生的束縛,讓他們堅信自身力量,方能助力他們實現(xiàn)心中理想。”高效的課堂活動首先體現(xiàn)為學(xué)生的積極參與,這能夠改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式;其次表現(xiàn)為學(xué)生在活動中“能發(fā)展”,即活動是為了理解并獲得知識;最后是學(xué)生在活動中創(chuàng)造需要,并創(chuàng)建最近發(fā)展區(qū),以此達到“以活動促發(fā)展”的目的。
[" "參" "考" "文" "獻" "]
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[2]" 威金斯,麥克泰.理解為先:模式單元教學(xué)設(shè)計指南(一)[M].福州:福建教育出版社,2018.
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