試析遷移能力對學生科學素養(yǎng)養(yǎng)成的重要性

摘 要：本文對中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)與小學科學素養(yǎng)相呼應(yīng)的關(guān)鍵點之一遷移能力進行初步的研究，從前期學者們對遷移能力的探索，以及當前自然科學課堂中教師對這種能力潛移默化的關(guān)注程度，獲得對其在課堂中內(nèi)涵與外延的明確定位，確認其是學生科學素養(yǎng)形成的要素，更是成功適應(yīng)未來社會的關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；科學素養(yǎng)；遷移能力

作者簡介：葉洲，上海市徐匯區(qū)匯師小學教師。（上海 200030）

中圖分類號：G623.9 文獻標識碼：A 文章編號：1671-0568（2018）13-0095-03

一、未來能力的需求與雛形

“充分發(fā)揮人文學科的獨特育人優(yōu)勢，進一步提升數(shù)學、科學、技術(shù)等課程的育人價值。同時加強學科間的相互配合，發(fā)揮綜合育人功能，不斷提高學生綜合運用知識解決實際問題的能力?！笔墙逃俊蛾P(guān)于全面深化課程改革 落實立德樹人根本任務(wù)的意見》中提出的“五個統(tǒng)籌”工作任務(wù)之一。在此背景下，教育部落實中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)，明確學生形成終身發(fā)展和適應(yīng)社會發(fā)展必須具備的品格和關(guān)鍵能力。其中，在社會參與維度下對學生實踐創(chuàng)新能力的素養(yǎng)中包含技術(shù)運用、解決問題能力的培育，這些也與小學科學的課程定位具有自上而下的聯(lián)系，《全日制義務(wù)教育小學科學課程標準》中明確提出：“科學素養(yǎng)中需具備運用科學技術(shù)知識處理實際問題的能力”。同時，在課程性質(zhì)中顯現(xiàn)出自下而上的聯(lián)系，即它用科學方式發(fā)現(xiàn)并解決問題的基礎(chǔ)性與實踐性，以及促進全面運用知識、融合各學科課程及技能領(lǐng)域面對實際疑難的綜合性。此外，在《小學自然學科核心素養(yǎng)報告》中，學科核心素養(yǎng)的整體建構(gòu)包含運用科學知識與方法開展不同形式的科學探究和形成實踐能力。

經(jīng)上可見，知識技能的習得已不是科學課中唯一的重點，學生的未來更需要將知識與技能進行運用解決實際問題的遷移能力。并且，根據(jù)社會發(fā)展的綜合性、復雜性，單一的知識與技能已經(jīng)無法滿足即將面臨的具有多元性角度的問題，教師的課堂更應(yīng)從以學生經(jīng)驗獲得、注重知識技能的運用，以及生成性的整體觀層面進行思考。

二、前期研究的探索與啟示

圍繞“遷移能力”對國內(nèi)外的文獻進行探索后發(fā)現(xiàn)，一些前期研究中已經(jīng)論證遷移能力對學生未來成長的重要性，筆者將其整理總結(jié)如下。

1. 科學概念形成的關(guān)鍵點。皮亞杰關(guān)于建構(gòu)主義的基本觀點認為，兒童是在與周圍環(huán)境相互作用的過程中逐步建構(gòu)起關(guān)于外部世界的知識，從而使自身認知結(jié)構(gòu)得到發(fā)展的。兒童與環(huán)境的相互作用涉及兩個基本過程，即“同化”與“順應(yīng)”。任何知識與技能是人類在特定條件下，與周圍環(huán)境“同化與順應(yīng)”的過程中建構(gòu)而成的。其中，“同化”是指改變環(huán)境以適應(yīng)自身，“順應(yīng)”是指改變自身以適應(yīng)環(huán)境，在此不斷地互相作用中，知識與技能順利獲得。

在“同化與順應(yīng)”的平衡化期間，不論哪一個過程，遷移能力都起到關(guān)鍵作用。當學生遇到一個新的學習情境（此處亦作為科學概念形成的大環(huán)境），學生調(diào)用已有經(jīng)驗（不論是正確或者錯誤的經(jīng)驗）與環(huán)境相互作用，過程中正確經(jīng)驗會幫助其同化環(huán)境解決問題，錯誤經(jīng)驗會在適應(yīng)環(huán)境的期間被自我糾正形成正確概念，兩個步驟同時發(fā)生，使科學概念獲得建構(gòu)。

平衡化實現(xiàn)的過程中，調(diào)用已有經(jīng)驗的舉動是概念形成的第一步，也是關(guān)鍵舉措，這也即是遷移的發(fā)生。因此，在本能性調(diào)動較弱的課堂，創(chuàng)造遷移能力調(diào)動的機會與驅(qū)力，是科學概念形成的關(guān)鍵點。

2. 思維能力發(fā)展的突破點。依據(jù)日內(nèi)瓦學派的兒童認知發(fā)展理論，學生的思維能力隨著年齡增長在四個認知發(fā)展階段（感知運動階段、前運算階段、具體運算階段、形式運算階段）不斷增長。首先，嬰幼兒時期尋求外部刺激激發(fā)自身潛能的思維；接著，以自我為中心的表象思維逐漸發(fā)展，將自然界事物不可逆地單獨串聯(lián)；隨后，出現(xiàn)依賴具體實際操作與事物的邏輯運算；最后，能夠單獨進行抽象思維。

雖然，認知理論給予每個發(fā)展階段一個年齡范圍，但同時又明確這些年齡的劃分是模糊的，思維的發(fā)展是連續(xù)發(fā)展的，外界適當刺激能夠使思維發(fā)展獲得突破。結(jié)合維果次基最近發(fā)展區(qū)論發(fā)現(xiàn)，將學生置于一個能夠大于其認知范圍但在其具備知識與技能解決的問題環(huán)境下，學生需要在新環(huán)境中“求存”，邏輯及抽象思維將交替正向并進?？梢姡扒蟠妗边^程中的關(guān)鍵點亦在知識技能的遷移。顯然，遷移能力也成為思維發(fā)展的突破點。

3. 綜合素養(yǎng)培育的持續(xù)點。學生終究歸宿于社會生活，一切習得的知識與技能也將在真實生活中獲得檢驗。社會生活的復雜性決定了學生無法在一個事件中只調(diào)動一種能力，往往需要調(diào)動各種能力，所以綜合素養(yǎng)尤其重要。遷移能力在此過程中成了綜合素養(yǎng)培育的不間斷可持續(xù)點，能夠幫助學生盡快地運用正確方式，結(jié)合經(jīng)驗解決問題，并在過程中獲得新知、再次調(diào)用新知形成鞏固性已知，循環(huán)往復、生生不息。

三、教學實例的挖掘與表征

目前，許多教師在科學課中已經(jīng)意識到遷移能力對科學概念構(gòu)建、學生思維能力發(fā)展，以及綜合素養(yǎng)形成的作用與價值，并做出主動嘗試。

課例一：《潛望鏡的秘密》。本課是上海市“科教版”小學自然四年級第一學期的內(nèi)容，學生的認知處于具體運算階段中邏輯運算階段，可以借助實物操作發(fā)揮其抽象思維。在本課中，學生需知曉潛望鏡具有潛望的功能在于其內(nèi)部兩塊按一定角度放置的平面鏡的作用，并且理解平面鏡對光的反射作用。

“光”實際易感受、難觸摸，具體存在卻又似抽象，教師為使學生充分理解平面鏡反射光的作用以及潛望鏡的工作原理，便設(shè)計了一項知識運用的環(huán)節(jié)（遷移環(huán)節(jié)）。教師給予每個小組一個小迷宮、一個小物件、幾面小鏡子，要求學生在迷宮中設(shè)置鏡子的位置，要在入口處就能夠一眼看到小物件。這個活動使學生在探索中將之前習得的潛望鏡相關(guān)知識進行遷移，并加以鞏固，真正掌握相關(guān)概念。

課例二：《食物鏈》。本課是上海市“科教版”小學自然四年級第二學期的內(nèi)容，學生在認知上已經(jīng)逐漸習慣邏輯運算，能在實物操作下頻繁出現(xiàn)抽象思維。在本課中，學生需知道食物鏈的組成，理解并學會用箭頭表示食物鏈中能量的傳遞關(guān)系。

依據(jù)教材呈現(xiàn)的食物場景，分別為深海、草原、森林，這些地方的確富含生物，卻離學生的實際生活甚遠。因此，教師將研究食物鏈的場景范圍變成小池塘、小花園與校園，貼近生活的實例，學生的學習興趣也隨之提升，因為自然界不再是課本中那些要坐車、坐飛機才能到達的地方，而是只要仔細觀察就能發(fā)現(xiàn)奧秘的身邊。學生在這樣的設(shè)計中學習成效非常高，并且他們將所學本領(lǐng)遷移到小區(qū)、公園，遷移能力在這種看似無意的設(shè)計中起到關(guān)鍵作用。

課例三：《各種各樣的地形》。本課是上海市“科教版”小學自然五年級第一學期的內(nèi)容，學生在認知上已經(jīng)能夠通過文字自行選擇器材，并進行獨立思考。在本課中，學生需知道高原、平原、山地、丘陵、盆地等陸地地形以及海底地形的特征，并且能夠運用對它們的認識初步判斷一些自然景觀的地形。

依據(jù)教材與學生特征，學生完全能夠在數(shù)據(jù)、彩泥等器材的輔助中自主探索各種各樣地形的特征，但在判斷實際地形時會遇到困難。因此，教師采用翻轉(zhuǎn)課堂的形式，提供數(shù)據(jù)器材讓學生自行學習地形特征，再共同研究實際地形，讓學生在自行習得的知識與技能進行成功遷移的過程中，真正掌握關(guān)于地形特征的知識。

課例一以課堂為主陣地，學生充分理解工具的工作原理；課例二以身邊環(huán)境為研究場所，激發(fā)學生探索、關(guān)注生活；課例三以翻轉(zhuǎn)課堂為入口，使學生在運用中成長。這三個課例，充分反映出在課堂中設(shè)置遷移環(huán)節(jié)，能給予學生運用新知識的機會，提高學習成效。

四、遷移能力的內(nèi)涵與外延

經(jīng)過對諸多學者前期研究的分析以及教師課堂常態(tài)中實例的挖掘，遷移能力的確具有至關(guān)緊要的作用，下文從其內(nèi)涵與外延在科學課堂中的定位加以論述。

1. 遷移能力的內(nèi)涵。遷移，從字面解釋是從一個地方到另一個地方；在心理學層面，是指一種學習對另一種學習的影響，或是一種情境中獲得的知識與技能對另一種情境中知識與技能構(gòu)建的影響。

小學科學作為一門具有啟蒙性、綜合性與體驗性的學科，旨在培養(yǎng)學生知曉科學技術(shù)與社會關(guān)系、掌握基本科學方法、認識科學本質(zhì)、具有科學精神、運用科學解決生活及社會問題的科學素養(yǎng)。同時，通過本學科的學習，學生能夠發(fā)展學習、思維、實踐及創(chuàng)新等多方面的能力。

這些素養(yǎng)與能力形成的載體是科學概念，學生在構(gòu)建概念的過程中逐漸使其發(fā)展。由于科學概念的普遍性，每一種新概念的形成一定牽涉遷移的發(fā)生。如果此時采用有效的教學方式，關(guān)注知識之間的關(guān)系，充分調(diào)動遷移的正向因素，使其為新概念服務(wù)，便能夠逐漸塑造以明線為概念構(gòu)建的過程中將暗線發(fā)展的各類素養(yǎng)與能力。

2. 遷移能力的外延。遷移能力的觸發(fā)器在課堂本身，能夠幫助概念構(gòu)建中能力素養(yǎng)的形成，下一步則須將其拓寬領(lǐng)域，延伸至課堂的外部。

科學課堂雖以自然科學內(nèi)容為主體，但并不將大千世界全盡覆蓋，因此在課堂中習得的能力素養(yǎng)是關(guān)鍵點，將其遷移至課堂以外的生活世界乃至離生活較為遙遠的自然界，發(fā)現(xiàn)、解決、修正問題才是對學生適應(yīng)未來社會的能力的培育。并且，此類遷移并不再是單一的為某一概念習得而去調(diào)動另一科學概念，它可能涉及多種知識、技能，具有復雜性與綜合性。由此可見，形成調(diào)動多元性的遷移能力也是重要的。在確保學生能夠在課堂調(diào)動遷移能力的前提下，合理應(yīng)用、設(shè)計課外具有綜合性的探究活動，使學生能夠在復雜問題中主動遷移對其未來發(fā)展具有實質(zhì)性幫助。

除此，當學生的遷移能力真正獲得塑造、成熟后，學生應(yīng)能在各種知識與技能之間形成良好的遞進式循環(huán)網(wǎng)。此時，一切的已知形成一張螺旋上升的神經(jīng)性網(wǎng)絡(luò)，已有認知是交織點，遷移能力是交叉連接線。遇到新問題時，能夠主動地投入科學探究中，快速觸發(fā)遷移能力，啟動網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)后達成問題解決、能力獲得，最終通達新的交織點，不斷循環(huán)。

遷移能力是科學概念形成的關(guān)鍵點、思維能力發(fā)展的突破點、綜合素養(yǎng)培育的持續(xù)點。當前科學課堂教師應(yīng)高度關(guān)注遷移能力，以提高教學成效，培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)，使其更適應(yīng)未來社會。

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