科學(xué)教學(xué)中關(guān)于學(xué)情分析的思考與實踐

孫靜妮

摘要：“學(xué)習(xí)者已經(jīng)知道了什么”，就是我們要分析的“學(xué)情”。學(xué)情分析是從“學(xué)”的角度構(gòu)建生本課堂的重要著力點。有效的學(xué)情分析能激活學(xué)習(xí)動力，發(fā)展學(xué)生思維，促發(fā)深度學(xué)習(xí)。具體方法有：需求評估，指向?qū)W習(xí)動力的激活;概念問診，指向?qū)W生思維的發(fā)展;課前任務(wù)，指向深度學(xué)習(xí)的促發(fā)。

關(guān)鍵詞：學(xué)情分析科學(xué)教學(xué)需求評估概念問診課前任務(wù)

奧蘇伯爾有句名言：“假如讓我把全部教育心理學(xué)僅僅歸結(jié)為一條原理的話，那么，我將一言以蔽之曰：影響學(xué)習(xí)的唯一重要的因素，就是學(xué)習(xí)者已經(jīng)知道了什么。要探明這一點，并據(jù)此進(jìn)行教學(xué)?！薄皩W(xué)習(xí)者已經(jīng)知道了什么”，就是我們要分析的“學(xué)情”。學(xué)情分析是從“學(xué)”的角度構(gòu)建生本課堂的重要著力點。有效的學(xué)情分析能激活學(xué)習(xí)動力，發(fā)展學(xué)生思維，促發(fā)深度學(xué)習(xí)。下面結(jié)合小學(xué)科學(xué)教學(xué)的具體案例，談一談筆者關(guān)于學(xué)情分析的思考與實踐。

一、需求評估：指向?qū)W習(xí)動力的激活

只有了解學(xué)生心之所向，才能創(chuàng)設(shè)學(xué)生喜歡的課堂。期初，對學(xué)生進(jìn)行認(rèn)知需求評估，進(jìn)而有針對性地選擇教學(xué)策略和方案，有助于學(xué)生更主動、積極地投入學(xué)習(xí)。在連續(xù)任教高年級科學(xué)的過程中，筆者發(fā)現(xiàn)：學(xué)生對不同內(nèi)容的興趣存在很大差異——這和學(xué)生的已有知識經(jīng)驗和生活實際有著直接的聯(lián)系。

以蘇教版小學(xué)科學(xué)六年級上冊為例，190名學(xué)生關(guān)于“你最想研究哪個單元”的調(diào)查結(jié)果如表1所示。可以看出，學(xué)生對“顯微鏡下的世界”更感興趣;而與生活息息相關(guān)的“我單元主題顯微鏡下的世界我們的地球選擇比例60.5%0.5%單元主題物質(zhì)在變化探索宇宙選擇比例2.6%36.4%們的地球”幾乎無人問津。

追問學(xué)生選擇的原因，有：“我們就生活在地球上，對它再熟悉不過了，都已經(jīng)了解了。”“其他單元更有趣，地球沒有宇宙那么神秘，更想知道顯微鏡下的世界是怎樣的?！薄斑@個單元沒有什么實驗，喜歡實驗多的單元?！薄拇_，“身處果殼之中”，加上缺乏宏觀的空間想象能力，讓學(xué)生對“我們的地球”意興闌珊。

因此，教師應(yīng)想方設(shè)法讓“我們的地球”相關(guān)知識內(nèi)容“大放異彩”。如：多采用實地觀察、長期觀測、建構(gòu)模型、模擬實驗、邏輯推理等開放、多元的探究活動，融合多媒體技術(shù)，化大為小、化靜為動、化抽象為形象，突破時空限制，實現(xiàn)虛實互補(bǔ);將野外考察與課堂教學(xué)相結(jié)合，開發(fā)、利用校內(nèi)外課程資源，拓展學(xué)生學(xué)習(xí)的空間和視野，讓學(xué)生在實踐和觀察中解決問題;提高模擬實驗的科學(xué)性，適當(dāng)增加體驗性探究實驗，在實驗?zāi)M中認(rèn)識事物和現(xiàn)象的本質(zhì)屬性，等等。在實際教學(xué)中，還可以從一些與學(xué)生生活相關(guān)的真實物體和真實問題（如“地球是球形的，可為什么我們走的路是平的”“為什么地球在飛速旋轉(zhuǎn)，我們卻不會失去平衡”等）開始，激發(fā)學(xué)生對“我們的地球”的探究熱情，幫助學(xué)生初步建立科學(xué)的宇宙觀和自然觀，以及人與地球協(xié)調(diào)的可持續(xù)發(fā)展觀。

二、概念問診：指向?qū)W生思維的發(fā)展

不管從已知到未知，還是從前概念到科學(xué)概念，思維都是其間“最活躍的晶核”。在概念構(gòu)建過程中推進(jìn)思維發(fā)展，需要從前概念入手，找準(zhǔn)思維起點。教師可通過概念調(diào)查、語言交流、圖示記錄、方案設(shè)計等思維可視化手段，找到構(gòu)建思維進(jìn)階的決策依據(jù)，有的放矢地設(shè)計利于學(xué)生概念建構(gòu)和思維發(fā)展的探究過程。

例如，教學(xué)蘇教版小學(xué)科學(xué)四年級上冊《食物的消化》一課時，筆者布置了如下概念調(diào)查來幫助學(xué)生“審視”自己：

（1）選擇：你覺得食物會到人體的哪些地方“旅行”呢？

（2）排序：猜測食物在這些地方“旅行”的順序。

（3）畫圖：在人體輪廓紙上繪一幅食物的“旅行圖”。

（4）填空：關(guān)于“食物的旅行”，你有什么看法或疑問嗎？

分析343名學(xué)生的完成情況發(fā)現(xiàn)，學(xué)生關(guān)于“消化”的前概念存在這樣幾個特點：（1）不確定食物在體內(nèi)“旅行”會經(jīng)過哪些器官;（2）對食物在體內(nèi)“旅行”的線路存在分歧;（3）不明確部分體內(nèi)器官的位置與樣子;（4）不明確食物在各個器官中的狀態(tài)。學(xué)生的幾種典型的觀點如圖1所示。

不難看出，人體是學(xué)生“最熟悉的陌生人”。生活中，我們能清晰地體會到心跳加速、呼吸急促、饑餓、頭暈等感覺，卻無法直接觀察到自己身體內(nèi)部的樣子。正是這種人體內(nèi)部的“不可見性”造成了學(xué)生的陌生感。要幫助學(xué)生“認(rèn)識自己”，需要一種啟發(fā)式的生命對話，比如用“圖”把“自己”展示出來。有深入的思維過程打底，加上清晰可視的呈現(xiàn)，這樣的探究課堂既具有“生命意味”，也凸顯思維發(fā)展。

消化是多個消化器官協(xié)作完成的過程，消化器官的功能則是由它的結(jié)構(gòu)決定的。因此，將消化器官的結(jié)構(gòu)與功能建立聯(lián)系是本節(jié)課學(xué)習(xí)的關(guān)鍵，是理解“生物結(jié)構(gòu)和功能圖1

適應(yīng)性”這一學(xué)科大概念非常重要的一環(huán)。對于人體這個特殊的“暗箱”，可以借助消化器官模擬、腸胃結(jié)構(gòu)對比等活動，幫助學(xué)生學(xué)會分析器官結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，并據(jù)此反思自己的日常飲食習(xí)慣，讓學(xué)生在對生命本質(zhì)的認(rèn)識基礎(chǔ)上，學(xué)會積極地生存、健康地生活與獨立地發(fā)展。

可見，“生命科學(xué)”領(lǐng)域課程內(nèi)容的概念問診，要善用各種思維可視化工具和方法，暴露學(xué)生的前概念，透視學(xué)生的思維發(fā)展，直觀呈現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。特別是，收集學(xué)生研究過程中的思維痕跡，推測他們的思維過程和狀態(tài)，了解其思維變化發(fā)展的特點，有針對性地優(yōu)化教學(xué)實踐，促進(jìn)學(xué)生思維向積極的方向發(fā)展。

三、課前任務(wù)：指向深度學(xué)習(xí)的促發(fā)

課前任務(wù)，通常要圍繞一個具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)主題（具有根本性、綜合性、生活性和統(tǒng)攝性等特點）展開，一般的形式有準(zhǔn)備材料、搜集信息、自然觀察、參觀調(diào)查、科學(xué)制作等。課前任務(wù)與學(xué)生的生活實際、思維水平密切相關(guān)，能整合一節(jié)課的學(xué)習(xí)重點和關(guān)鍵內(nèi)容，激發(fā)和推進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。

例如，蘇教版小學(xué)科學(xué)五年級上冊《簡單電路》一課，是小學(xué)階段電學(xué)研究的起始課。其中，看似簡單的“點亮小燈泡”活動往往讓很多學(xué)生束手無策。因此，就“點亮小燈泡”這個核心主題，筆者設(shè)計了如下課前任務(wù)：

（1）觀察電池，里面有什么？儲存著什么？

（2）觀察燈泡，里面什么樣？試著畫一畫。

（3）想辦法點亮小燈泡：你還需要什么，它有什么作用？你準(zhǔn)備怎么連接？先畫一畫，再試一試。

在“畫電路”這項課前任務(wù)中，351名學(xué)生中，高達(dá)61.3%的學(xué)生設(shè)計思路比較相似：都是一種“單線連接”，如電池和燈泡底部直接接觸（如圖2所示），或者僅用一根電線連接電池和燈泡（如圖3所示）。他們認(rèn)為，燈泡是只需要一端連接的“接收器”，而電池是電能的“輸出器”。

在對實驗材料（電池、燈泡和導(dǎo)線）認(rèn)識的進(jìn)一步分析中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對燈泡的認(rèn)識局限在外部的可見部分，如玻璃泡、燈座、燈絲。然而，問題的核心恰恰在“內(nèi)”而不在“外”，正是由于學(xué)生對燈泡內(nèi)部燈絲走向的未知，才導(dǎo)致他們對燈泡連接點的不確定，形成了電源（電池）、用電器（燈泡）“單線連接”的錯誤認(rèn)識。

基于課前任務(wù)的分析，筆者圍繞“點亮小燈泡”這個核心任務(wù)設(shè)計了如圖4所示的學(xué)習(xí)活動。

問題1：用一根導(dǎo)線將電池一端和燈泡底端連在一起，就能點亮小燈泡嗎？活動1：學(xué)生測試單線連接（沒有點亮小燈泡）。問題2：在解決怎么連接的問題前，是不是先要解決這樣一個問題，就是除了燈泡的底部，還有沒有其他連接點？活動2：觀察燈泡（外觀），由玻璃泡、燈座、燈絲等組成。問題3：燈絲的兩端各連接一條金屬架，這兩條金屬架一直往下延伸，延伸到哪里？活動3：觀察燈泡（內(nèi)在），兩條金屬架的一條連接在燈泡底部，另一條連接在螺紋殼上。

圖4可以看出，本課的學(xué)習(xí)線索是一組邏輯相關(guān)又螺旋上升的“問題串”，它們或在認(rèn)知矛盾處刨根問底，或在知識形成處尋根溯源。這樣有思維張力的“問題串”有助于學(xué)生對“簡單電路”的認(rèn)識在“設(shè)疑—追問—沖突—發(fā)現(xiàn)”的過程中逐漸豐滿。

在教學(xué)實踐中我們還發(fā)現(xiàn)，學(xué)習(xí)“物質(zhì)世界”領(lǐng)域的有關(guān)內(nèi)容時，學(xué)生往往會接觸到許多抽象的概念，比如“力”“電”“能量”等。這些概念即便對于小學(xué)高年級學(xué)生而言，依舊是很難理解的。所以，教師在設(shè)計課前任務(wù)時，要從知識順序和認(rèn)知順序出發(fā)，設(shè)定連續(xù)進(jìn)階、逐級深入的“問題串”，為學(xué)生提供由淺入深的學(xué)習(xí)路徑，找到一種基于理解和應(yīng)用的思維順序，使深度學(xué)習(xí)真正發(fā)生。

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