伴随2022版义务教育课程方案和课程标准的发布,教育部又出台了加强小学科学教师的培养方案。课程如何遵循教育教学规律,满足学生个体成长和社会科技发展的需要,这是科学教育的时代话题。
科学课程标准谋划了科学课程的美好蓝图,这门学科从纯粹的知识传授到以学习者为中心,每位科学教师都要顺应这种发展,在科学课程的教学中设计与教材对应的科学探究活动,让学生把学到的知识通过科学课堂构建真实情境,让学生亲手操作体验、亲历过程、思维拓展、深度学习,进而发展学科素养。
我们都清楚教学是主体(教师和学生)与客体(相对于主体的环境)之间的相互作用。教学从价值取向的角度讲无外乎两类:一是以“知识理解为特征的教学”。教师教授给学生零散知识以及建立知识之间的关联结构化。教师上课时往往需要创设情境,通过启发或讲授提出问题,让学生参与讨论和互动来获取信息、加工信息,最终聚焦在对知识本身的理解以及应用上;二是以“问题解决为主的教学”会直接影响教学方式的架构。这样的教学首先是制订解决问题的方案,通过一系列活动解释真实生活中的问题,提供更多学习资源,创设学习环境,在资源和环境的支持下,提供任务,组建学习团队,以增强学生体验、实践、讨论、阅读、表达等,促进学生形成对问题本身的解释。
那么,科学课程如何深化小学科学教学、实现教学方式变革,我们通过《摩擦力》这个典型课例去深入理解。回顾以往以“双基”为目标的小学自然就是强调知识传授,教师教学的主要任务是让学生知道:摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关,接触面越粗糙,摩擦力就越大;摩擦力大小与物体的轻重有关,物体越重,摩擦力越大。从“小学自然”到上海二期课改的“科学课”,教师比较注重学生动手能力的培养,鼓励学生多实验,以此提升学生动手能力,但现实中学生也只是在教师指导下,一步步按照程序来验证已知的结论,还是处于低阶思维的操练过程。2017年小学科学课标修订后,科学课程倡导探究式学习,让学生经历科学探究过程:首先提出问题——摩擦力的大小与哪些因素有关;作出假设——可能与表面粗糙程度、与物体的轻重有关;然后制订计划;开展实验验证;分析数据;得出结论;最后是交流表达的基本过程。通过合作与探究,培养学生提出问题、收集和处理问题、分析和解决问题等各种能力。
而今在素养导向下,科学课程应更加大胆开放,颠覆这种固有模式,教师要交给学生任务,让他们自己发现摩擦力、感受摩擦力、探究摩擦力,再提升到“摩擦力新发现”上。从内容的角度可以把它转化为一个任务,即“探究摩擦力的影响因素”。为了让学生完成这个挑战,教师要给学生提供相应的资源:一块较光滑的木板和一块粗糙的长木板,木块、钩码和弹簧测力计,教学过程两人一组或4人一组,也可以让学生根据问题的不同进行分组研究。活动中,学生首先了解摩擦力的存在(雨天和晴天路面行走区别),然后让学生联系生活中的现象,引导设计“探究摩擦力的影响因素”(学生猜测:影响摩擦力大小可能与拉物体的速度有关、与物体间的接触面大小有关、与物体间的接触面的粗糙程度有关、与物体轻重大小有关),分组研究不同的问题——选取小组所需要的器材、分工合作实验、记录实验数据、分析实验结果、达成初步共识,最后进行全班交流形成探究结论。同样,教师根据学生的猜想去设计这堂课,让学生感知实验方案的探究设计流程和思路,而这个方案会给学生打开思路,让学生学会从不同角度探究影响因素,使实验探究更加形象立体。同时鼓励学生相互交流、团结合作、学会欣赏,从而培养学生所需要的关键能力和必备品格,践行科学课程育人目标。学科素养导向下的科学课我们可以体悟到:
改变科学课程教学的组织方式是改变学生认知方式和活动方式的一个抓手。要使学生的认知方式和活动方式发生改变,教师可以先从组织方式和内容用什么形式呈现去思考。是用知识的形式呈现、任务的方式呈现,还是改变人员组织方式,都会影响科学课程教学中的活动安排。
指向教学内容的问题或认知,其开放程度会影响学生多样化和探究的程度及比较,科学教师要给学生更多资源,让学生与资源发生相互作用,从不同角度去设计思考,形成多样化的方案。
科学分组学习能够丰富探究学习的深入程度和多样化程度,提高操作性。如果每一个小组都参与和完成所有的实验,教学计划就可能完不成。小组通过分组分解任务,最后通过小组讨论来完成教学目标。
方案的设计和实施,交流中的倾听、表达等,这些是科学教师需要高度关注的,小组的展示交流是达成目标必不可少的环节。学生参照别人的结果,就会自我反思:我们的好处在哪里?不足是什么?可以借鉴别人的又有哪些?此时对学生的评价不是为了证明,而是为了改进,甚至可以说评价就是学习。
未来科学课程实践中,我们要踏踏实实转变教学方式,要发挥教师的创造作用,研究教学改革,为教师实践创造条件。同时,对自己的“家常课”进行分析,不断积累,从教学结构去做研究,一定能落实科学学科核心素养目标。
(作者系上海市徐汇区光启小学校长、上海市中小学科学教学委员会副主任)