科学探究活动是学生建构科学概念、发展探究能力、培养科学素养的重要载体。进阶式学习以前期的学习经验为后期学习的基础,层层递进,符合学生的身心发展规律。《义务教育小学科学课程标准》(以下简称《课程标准》)设置了三个学段的学习目标,教材的阶梯式编排特点也更加凸显。但在真实的课堂中,教师对探究目标缺少进阶式解读,对探究活动缺少进阶式的设计和实施,使得探究活动缺乏系统性、连贯性和层次性的现象仍然存在。如何化解这些问题? 相关学者指出:“学习进阶是对学生在各学段学习同一主题概念时所遵循的连贯、典型的学习路径的描述,一般呈现为围绕核心概念展开的一系列由简单到复杂、相互关联的概念序列。”基于学习进阶的小学科学课堂可以从对标准体系的进阶梳理、探究活动的进阶设计和实施三个过程系统推进,使学生的学习循序渐进,不断突破。 一、进阶梳理:科学标准体系的进阶式解读 设计与实施基于学习进阶的探究活动的前提是先对内容标准进行梳理,明确同一学习内容在各阶段不同维度的要求与目标,如科学概念、探究能力、科学态度和科学技术与环境等方面。 (一)进阶式建构,使科学概念更为系统 基于学习进阶的探究活动内容应以科学概念为载体。教师应对同一学习内容在不同阶段的学习目标进行整体解读,将进阶的特点体现在整体设计、分步实施、进阶建构上,从而让科学概念更系统。 教科版二年级上册《观察月相》和三年级下册《月相变化的规律》的具体内容在《课程标准》中表现为“13.3月球围绕地球运动,月相每月有规律地变化”。通过对照《课程标准》(如表1),可以发现二年级的学习目标侧重于描述现象,三年级的学习目标侧重于发现规律。
二年级上册《观察月相》和三年级下册《月相变化的规律》两课属于不同的阶段,但具有紧密的联系——观察月相变化的现象是描述月相变化规律的基础。通过对照《课程标准》,教师能够准确把握不同阶段的目标要求及所应建构的科学概念。实际教学中,教师可以先梳理概念的主干,再根据学生的学段要求分层增加学习内容,由此织成概念网,形成概念系统,从而帮助学生整体把握学习内容和要求。 (二)进阶式培养,使探究层次不断提高 教师在针对同一个学习内容设计探究活动时,应明确学生探究能力的发展水平,采用进阶式的培养方法,使学生的探究能力持续发展。 二年级上册《观察月相》和三年级下册《月相变化的规律》中,学生须分别经历不同的学习过程。二年级学生须在一个月内持续地观察、记录,获得月相变化的直接经验;三年级学生则需要在观察的基础上辨析月相变化的规律。前一阶段的重点是感官观察,后一阶段的重点是比较辨析。从能力培养上看,感官观察是比较辨析的基础,比较辨析是感官观察的发展。需要注意的是,科学探究能力的培养需在教师的指导下进行,不同学段指导的程度不同,教师要合理把握指导的度,依据由扶到放的规律进行指导。 (三)进阶式发展,促进科学观念的一致性 科学观念是学生对科学的态度以及对科学、技术与环境的认识。科学观念的形成意味着学生有进一步探究的兴趣,意识到科学技术的发展推动着社会进步。以进阶式的方式发展学生的科学观念,需要在不同的阶段让学生保持求知欲。 在二年级上册《观察月相》一课中,学生持续记录自己所观察到的月相,初步形成了长周期观察的科学习惯。在三年级下册《月相变化的规律》一课中,学生借助月相卡片判断月相变化的规律,但对结论还是模棱两可。对此,教师借助呈现月相变化的软件,快速演示月相的变化过程,并小结:新技术的应用,能够帮助我们更清楚地认识月相变化的规律。不论是月相卡片还是相关软件,这些工具和技术都在不断激发学生的学习兴趣,使学生保持求知欲。 二、进阶架构:科学探究活动的“进阶式”设计 基于学习进阶的探究活动注重积累前一阶段的学习材料,使之成为下一阶段学习的前概念。教师须从学生的前概念出发,在不同学段设计不同的探究活动。 (一)积累丰富的学材,用已有档案调动学生经验 教师应带领学生积累关于同一学习内容的不同学习材料,并将前一阶段的实验场景、记录等内容作为下一阶段的探究材料。 如C老师在上二年级《观察月相》前,将学生长周期观察的月相记录表拍成照片,做成“月相档案”,在教学三年级《月相变化的规律》时,月相档案成为学生辨析月相变化规律的主要材料,能够调动学生的观察经验。可见,用学习进阶理念设计课堂,能够充分强化同一学习内容前后的关联性。 (二)创设真实的情境,聚焦前后关联的探究主题 三年级《月相变化的规律》一课中,教师在课前收集了学生在二年级观察月相的场景照片,并以此作为下一步研究开展的情境背景。如教师以某学生在自家阳台上观察月相的场景为情境,让学生回忆当时观察月相的心情,并辨析当时的月相形状。这种情境真实、连续,紧密地联系了学生上一阶段的探究活动,能够更好地聚焦与《观察月相》紧密关联的研究主题:辨析月相变化的规律。