小學(xué)科學(xué)大單元“循證”學(xué)習(xí)模式探究

摘 要：為了更好地培養(yǎng)學(xué)生迎接未來挑戰(zhàn)的創(chuàng)新能力，促進(jìn)教師持續(xù)推進(jìn)教學(xué)課程和教學(xué)方法改革。文中在深入研究目前小學(xué)科學(xué)教學(xué)活動(dòng)中存在的問題的基礎(chǔ)上，提出像科學(xué)家一樣思考、探究的小學(xué)科學(xué)大單元“循證”學(xué)習(xí)新模式。即在小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)中，應(yīng)以“拼圖式”循證，繪生物全景圖譜，觀察發(fā)現(xiàn)生物特性，強(qiáng)化歸納演繹思維；以“爬梯式”循證，展物質(zhì)項(xiàng)目組，探究物質(zhì)世界規(guī)律，發(fā)展抽象邏輯思維；以“螺旋式”循證，創(chuàng)宇宙仿真模型，探索未知世界奧秘，提升創(chuàng)新遷移思維。這樣的學(xué)習(xí)有助于學(xué)生在小學(xué)階段形成初步的哲學(xué)觀念，有助于在根本上推動(dòng)學(xué)生科學(xué)探究能力和實(shí)踐能力的發(fā)展，從而落實(shí)核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；小學(xué)科學(xué)；大單元學(xué)習(xí)；循證

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

一、問題提出

隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展，國家越來越重視為“未來世界”發(fā)展提供動(dòng)力，尤其是通過教育和技能培訓(xùn)來“培養(yǎng)迎接未來挑戰(zhàn)的創(chuàng)新能力”。據(jù)此，更迫切需要持續(xù)推進(jìn)教學(xué)課程和教學(xué)方法改革，著力提升學(xué)生的創(chuàng)造性思考能力、現(xiàn)代化信息技術(shù)運(yùn)用能力、主動(dòng)學(xué)習(xí)能力以及教師的培養(yǎng)能力等，推動(dòng)和引導(dǎo)教育系統(tǒng)變革。黨的二十大報(bào)告提出：“教育、科技、人才是全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性支撐?！苯逃康仁瞬块T《關(guān)于加強(qiáng)新時(shí)代中小學(xué)科學(xué)教育工作的意見》中也指出小學(xué)科學(xué)課程需在“雙減”背景下做好加法，凸顯學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，強(qiáng)化年級學(xué)段有機(jī)銜接，體現(xiàn)活動(dòng)的實(shí)踐性和綜合性，實(shí)施啟發(fā)式、探究式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的深度思維，以適應(yīng)未來發(fā)展[1]。

但在目前的小學(xué)科學(xué)教學(xué)活動(dòng)中，確實(shí)存在一些問題，這些問題可能會影響學(xué)生未來的發(fā)展和對科學(xué)的興趣。

（一）“低階”式學(xué)習(xí)依賴：素養(yǎng)缺落地

在課堂學(xué)習(xí)中，學(xué)生大多還停留在淺層次的學(xué)習(xí)，他們主要通過記憶來積累知識，產(chǎn)生了低階學(xué)習(xí)依賴，缺少高階思維參與和情感投入。而科學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受科學(xué)教育過程中逐步形成適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，是學(xué)生通過科學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)化的帶有科學(xué)學(xué)科特性的品質(zhì)[2]。核心素養(yǎng)的落地依賴課程教學(xué)與評價(jià)，依賴于在學(xué)習(xí)過程中學(xué)生關(guān)鍵能力的發(fā)展。所以教師教學(xué)應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生觀察和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒖茖W(xué)推理和問題解決能力、科學(xué)溝通和合作能力等，只有對關(guān)鍵能力的培養(yǎng)，學(xué)生才能真正掌握科學(xué)知識和方法，提高科學(xué)素養(yǎng)，為未來發(fā)展打下基礎(chǔ)。

（二）“孤島”式教學(xué)模式：教學(xué)缺變革

在教學(xué)過程中，學(xué)科內(nèi)單元間缺乏整體思考，沒有依據(jù)知識之間的內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律，根據(jù)學(xué)生的思維發(fā)展特點(diǎn)和學(xué)習(xí)認(rèn)知基礎(chǔ)進(jìn)行單元或主題的整體性學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)。各學(xué)科之間缺乏交流和聯(lián)系，教學(xué)內(nèi)容孤立、分割，致使學(xué)生往往在各自的學(xué)科“孤島”上學(xué)習(xí)，而缺少跨學(xué)科的知識整合和應(yīng)用。因此，教學(xué)要在外部和內(nèi)部條件共同作用下，以育人目標(biāo)為核心，整體統(tǒng)籌安排教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)方式、資源體系、作業(yè)系統(tǒng)及評價(jià)方式，倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究，在探究過程中尋找證據(jù)以支撐素養(yǎng)進(jìn)階生長，促進(jìn)高通路遷移，提升學(xué)生高階思維和綜合能力。

（三）“樹梢”式學(xué)習(xí)觀念：探究缺實(shí)證

在學(xué)習(xí)過程中，教師和學(xué)生往往只關(guān)注分?jǐn)?shù)，猶如目光習(xí)慣地投向濃郁的樹蔭，卻忽視根的生長力，這樣的“樹梢”式學(xué)習(xí)方式，忽視學(xué)習(xí)力的培養(yǎng)是走不深遠(yuǎn)的。所以在科學(xué)探究實(shí)踐中需融入實(shí)證意識的培養(yǎng)，以“循證”學(xué)習(xí)為抓手，不僅關(guān)注科學(xué)知識的習(xí)得、科學(xué)方法的提升、科學(xué)精神的培養(yǎng)，更要注重鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。

二、小學(xué)科學(xué)大單元“循證”學(xué)習(xí)模式設(shè)計(jì)框架

為促進(jìn)學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)，發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維能力和科學(xué)探究實(shí)踐能力，以“大單元學(xué)習(xí)”為主要載體，提出基于循證視角的學(xué)習(xí)進(jìn)階過程?；趯W(xué)科核心概念統(tǒng)整教學(xué)資源，以學(xué)生主動(dòng)參與積極體驗(yàn)提升學(xué)生學(xué)習(xí)力；基于課標(biāo)育人理念變革教學(xué)方式，以整體設(shè)計(jì)推進(jìn)大單元教學(xué)促進(jìn)素養(yǎng)落地；基于核心素養(yǎng)探索進(jìn)階式學(xué)習(xí)新路徑，動(dòng)手動(dòng)腦，培養(yǎng)學(xué)生像科學(xué)家一樣思考，親歷像科學(xué)家一樣探究的過程。具體實(shí)施路徑如圖1所示。

三、實(shí)施流程

（一）“拼圖式”循證，繪生物全景圖

小學(xué)科學(xué)中有大量的生物觀察、種植或飼養(yǎng)的探究活動(dòng)。這些活動(dòng)幫助學(xué)生了解生物的生命歷程，提升觀察能力，培養(yǎng)學(xué)生熱愛自然，鍛煉學(xué)生意志力，發(fā)展學(xué)生歸納演繹思維等具有重要作用。生物世界是小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)中一個(gè)重要領(lǐng)域。下面圍繞“生物世界”，設(shè)計(jì)了“拼圖式”循證的生命科學(xué)大單元學(xué)習(xí)模式，實(shí)現(xiàn)學(xué)生思維進(jìn)階，落實(shí)課標(biāo)要求。具體實(shí)施流程如圖2所示。

（1）提煉本質(zhì)問題，大概念統(tǒng)領(lǐng)單元目標(biāo)

學(xué)生在日常生活中接觸到生物的機(jī)會較多，形成了一定的生活經(jīng)驗(yàn)?？墒沁@些原有概念往往是碎片化、斷續(xù)的，利用大單元教學(xué)模式，教師利用生命的連續(xù)性、廣續(xù)性對教材生物板塊知識進(jìn)行有效整合，提煉生物領(lǐng)域的核心大概念，依據(jù)大概念設(shè)置單元的本質(zhì)問題，激發(fā)學(xué)生探究的興趣。

（2）獲取生長之證，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)單元內(nèi)容

根據(jù)前期調(diào)查的生物概念基礎(chǔ)情況，教師深入分析生物教學(xué)內(nèi)容，全面把握生物的生長周期，統(tǒng)整生物單元知識結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生通過初步體驗(yàn)課堂探究，逐漸掌握生物周期的各個(gè)階段生長，同時(shí)為生物周期的連續(xù)生長探究活動(dòng)作銜接。

（3）運(yùn)用長程繪本，拼圖式鏈接單元探究

根據(jù)觀察對象的不同，將長程繪本大致分為動(dòng)物、植物、微生物三個(gè)主題，結(jié)合每個(gè)主題各自特點(diǎn)，長程繪本中記錄的信息側(cè)重點(diǎn)也有所不同，以便學(xué)生能結(jié)合觀察尋找共性。我們可以嘗試設(shè)計(jì)的繪本內(nèi)容主要包括對生物形狀、大小、顏色等的觀察引導(dǎo)，讓學(xué)生通過文字、圖表等形式記錄下來。然后沿著生物生長的各個(gè)階段，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察記錄，記錄下生物生長變化過程，期間引導(dǎo)學(xué)生借助表格、畫圖等方式記錄生物生長變化。繪本沿著生物的每一個(gè)階段，不斷地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn)，最終促使學(xué)生完成長程的觀察探究活動(dòng)。

（4）創(chuàng)生物全景圖，展示多元化遷移成果

通過構(gòu)建長程繪本，學(xué)生對生物生長有了全面的認(rèn)識，對生物特征深入感知。結(jié)合種植飼養(yǎng)等活動(dòng)觀察記錄，學(xué)生梳理完善長程繪本，歸納觀察對象的特征及生長規(guī)律。通過展示交流，學(xué)生回顧觀察所得，形成了大概念高階發(fā)展。當(dāng)學(xué)生積累了一定經(jīng)驗(yàn)后，教師設(shè)計(jì)新的探究主題，引導(dǎo)學(xué)生回顧生活新情境，探索其他生物的生長，逐步完善生態(tài)系統(tǒng)的認(rèn)知發(fā)展。

（二）“爬梯式”循證，展物質(zhì)項(xiàng)目組

物質(zhì)世界學(xué)習(xí)貫穿小學(xué)六年科學(xué)的探究過程，物質(zhì)領(lǐng)域包括了聲、光、電、水、空氣等。下面的“爬梯式”循證設(shè)計(jì)物質(zhì)科學(xué)大單元學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)讓學(xué)生通過對物質(zhì)探究，培養(yǎng)學(xué)生了解身邊的物質(zhì)世界，尋找其規(guī)律，提升探究能力，發(fā)展學(xué)生通過現(xiàn)象看本質(zhì)的抽象邏輯思維。通過將大單元設(shè)計(jì)成大項(xiàng)目，以任務(wù)串聯(lián)的形式幫助學(xué)生更好地開展課外探究活動(dòng)，利用多媒體技術(shù)記錄物質(zhì)變化過程，探尋物質(zhì)規(guī)律。具體實(shí)施流程如圖3所示。

（1）發(fā)布項(xiàng)目任務(wù)，訪談?wù){(diào)研定單元基點(diǎn)

小學(xué)科學(xué)物質(zhì)單元教學(xué)領(lǐng)域涉及較多，基于學(xué)習(xí)進(jìn)階理論，充分考慮單元教材內(nèi)容和學(xué)生實(shí)際情況。為找準(zhǔn)學(xué)生對于物質(zhì)相關(guān)知識了解情況，以問卷等方式對學(xué)生進(jìn)行零散概念的調(diào)研，對各年級物質(zhì)單元進(jìn)行梳理。從宏觀層面規(guī)劃整合大單元體系，結(jié)合學(xué)生認(rèn)知水平和教學(xué)內(nèi)容提煉物質(zhì)領(lǐng)域大概念。

（2）依托項(xiàng)目活動(dòng)，合作探究尋變化之證

基于物質(zhì)單元概念層級，根據(jù)學(xué)生知識結(jié)構(gòu)和思維特征，從進(jìn)階學(xué)習(xí)理論思考，設(shè)計(jì)物質(zhì)單元學(xué)習(xí)進(jìn)階表。結(jié)合探究實(shí)踐微型項(xiàng)目設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)聯(lián)實(shí)驗(yàn)探究過程中的各種現(xiàn)象，深入學(xué)科核心概念的學(xué)習(xí)。通過小組項(xiàng)目實(shí)施和項(xiàng)目優(yōu)化環(huán)節(jié)，促進(jìn)學(xué)生多層次、多水平概念的提升，通過各式小項(xiàng)目創(chuàng)設(shè)，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。

（3）回顧項(xiàng)目歷程，層層深入豐物質(zhì)概念

學(xué)生結(jié)合項(xiàng)目冊的內(nèi)容，整理在整個(gè)項(xiàng)目活動(dòng)中所收集的證據(jù)，在小組中研討交流形成最有效的信息不斷豐實(shí)物質(zhì)大概念。學(xué)生通過回顧自己在整個(gè)項(xiàng)目活動(dòng)的參與度，分析自身的優(yōu)勢與不足，全方位提升個(gè)人能力。

（4）展工程項(xiàng)目組，自主完善物質(zhì)知識網(wǎng)

基于前期的探究活動(dòng)，學(xué)生以各式微型項(xiàng)目為載體，開展一系列實(shí)踐互動(dòng)，不斷完善物質(zhì)相關(guān)學(xué)科大概念。利用已掌握的跨單元的大概念，將學(xué)生學(xué)習(xí)延續(xù)至課外探究以及學(xué)生實(shí)踐操作深層次工程項(xiàng)目組，創(chuàng)新探究形式，進(jìn)一步觀察物質(zhì)的后續(xù)變化，完善和遷移原有認(rèn)知，完善物質(zhì)知識網(wǎng)絡(luò)。

（三）“螺旋式”循證，創(chuàng)宇宙仿真模型

宇宙天體是小學(xué)科學(xué)中又一重要的探究活動(dòng)，它具有抽象、觀察周期長等特點(diǎn)，所以在天體運(yùn)動(dòng)探究過程中，可以采用模型建構(gòu)開展探究活動(dòng)?！奥菪健毖C構(gòu)建地球與宇宙科學(xué)大單元學(xué)習(xí)模式，使學(xué)生通過天體運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象的觀察，提出問題引發(fā)學(xué)生思考，通過設(shè)計(jì)、制作模型解釋現(xiàn)象成因，通過組內(nèi)推理論證，提升抽象概括能力，促進(jìn)模型迭代升級，不斷重構(gòu)、完善宇宙天體的相關(guān)概念。具體實(shí)施流程如圖4所示。

（1）引發(fā)認(rèn)知沖突，原模型外顯迷失缺陷

有關(guān)宇宙天體知識的學(xué)習(xí)較為抽象，學(xué)生很難在生活中知其所以然，存在迷失概念。運(yùn)用問題回答調(diào)研掌握得知學(xué)生對宇宙的了解情況，學(xué)生對宇宙的了解往往不夠完整，甚至產(chǎn)生較多的錯(cuò)誤概念或迷失概念。通過問答等形式將學(xué)生原有認(rèn)知中的不足之處充分外顯，形成認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的欲望。

（2）搜索探究信息，模型開發(fā)融虛擬技術(shù)

針對一些受天氣或者時(shí)間限制的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生常常不能完整地記錄天體的長程變化情況。用模擬虛擬實(shí)驗(yàn)代替實(shí)物探究活動(dòng)，通過虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步完善觀察現(xiàn)象。

（3）整合虛實(shí)證據(jù)，螺旋式迭代仿真模型

在常規(guī)課堂中，甚至是單個(gè)活動(dòng)探究中，讓學(xué)生通過模擬探究形式，使用單個(gè)素材回答宇宙相關(guān)問題，以致了解到宇宙的基礎(chǔ)概念和本質(zhì)概念，使學(xué)生記住單點(diǎn)信息。巧借虛擬實(shí)驗(yàn)，完善天體現(xiàn)象，迭代模型厘清現(xiàn)象。通過設(shè)計(jì)模型、制作模型，并嘗試用模型解釋現(xiàn)象，不斷厘清現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，修正完善認(rèn)知模型。

（4）巧借央館虛擬，完善宇宙概念

通過樣態(tài)調(diào)研、單項(xiàng)探究、央館虛擬技術(shù)、課題開發(fā)研究、建構(gòu)（修正）模型工具等實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)“宇宙”知識的循證進(jìn)階過程。利用大單元教學(xué)模式，提煉宇宙領(lǐng)域大概念，將宇宙單元板塊利用知識系統(tǒng)性、完整性對教材知識進(jìn)行有效整合，逐漸形成一種具有較強(qiáng)整體性的宇宙天體認(rèn)知學(xué)習(xí)體系。

四、結(jié)語

美國科普作家卡爾·薩根說過：“每個(gè)人在他們幼年的時(shí)候都是科學(xué)家，因?yàn)槊總€(gè)孩子都和科學(xué)家一樣，對自然界的奇觀滿懷好奇和敬畏?！盵3]通過小學(xué)科學(xué)大單元“循證”學(xué)習(xí)，打開了“新的學(xué)習(xí)之門”，引領(lǐng)學(xué)生走近科學(xué)，熱愛科學(xué)，真正讓他們探究和實(shí)踐多樣化的學(xué)習(xí)方式，為核心概念建構(gòu)尋找深層次理解和遷移的依據(jù)或支撐，讓他們?yōu)榕d趣而學(xué)，為未知而學(xué)，為未來而學(xué)，努力像科學(xué)家一樣思考，像科學(xué)家一樣探究。

參考文獻(xiàn)：

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（責(zé)任編輯：加順花）