知識建構中觀點的概括與升華*
——六年級STS課程《電的奧秘》的教學

☆ 生蕾劉駿

（1.南京師范大學教育科學學院，江蘇南京 210023；2.南京市白云園小學，江蘇南京 210023）

知識建構中觀點的概括與升華*
——六年級STS課程《電的奧秘》的教學

☆ 生蕾1劉駿2

（1.南京師范大學教育科學學院，江蘇南京 210023；2.南京市白云園小學，江蘇南京 210023）

為解決由于小學科學課課時不足限制學生開展探究活動的問題，將科學、技術和社會三門學科整合形成STS課程，讓學生有足夠的時間和空間圍繞某一個主題學習，結合多學科的知識深入探究，防止學科知識的割裂和知識點的重復。在STS課程教學中，運用知識建構理論可以更有效地實現“自主、探究、合作”學習，開展探究活動，通過觀點持續(xù)的“概括”與“升華”，讓學生學以致用。

知識建構；概括；升華；小學科學

小學科學課程為學生提供了探究自然科學的機會，但每周1課時的教學時間限制了探究活動的開展；“螺旋上升式”教材編寫方式，導致內容有寬度而無深度等問題。一個較新的方法是將科學、技術、社會三門學科整合在一起，形成STS課程，進行每周4-5課時的統整教學。整合后的STS課程可以讓學生有足夠的時間和空間圍繞某一個主題學習，結合多學科的知識深入探究，防止學科知識的割裂和知識點的重復。

知識建構（Knowledge Building）是一種新建構主義理論。與傳統的基于過程的教學不同，知識建構理論強調的是基于原則的教學設計，從觀點、社區(qū)、工具三個方面闡述了12條原則，其中，一條核心原則是強調觀點的概括與升華。在源自日常生活的問題情境中，學生提出自己的“觀點”；學生在教師的幫助下對多樣化、復雜的“觀點”進行概括和總結，不僅僅是簡單羅列觀點，而且引用他人觀點和權威資料來豐富和提煉自己的觀點；最后，教師和學生可以收集相互關聯的觀點，放入一個升華短文中，加以概括，提出更復雜且相互聯系的社區(qū)觀點。

在STS課程的教學中，運用知識建構理論可以更有效地實現“自主、探究、合作”學習。本學期的探究活動圍繞“電”展開，通過觀點的“概括”與“升華”，從學生熟悉的生活中的“電”出發(fā)，建構出有關的知識體系與設想，如不同發(fā)電方式、我國發(fā)電能源結構、國外發(fā)電方式、對我國發(fā)電能源結構的建議和大膽的設想等，學生在自主探究中對“電”有更加深入的理解，促進交流協作。

一、教學目標

1.知識與技能目標

（1）圍繞研究主題“電”，了解不同發(fā)電方式的優(yōu)缺點、我國發(fā)電方式能源結構等。

（2）初步形成“電”的系統化認知，認識到電與現代社會發(fā)展的密切聯系。

（3）能夠進一步理解知識建構學習，熟練使用知識論壇的閱讀、改進、發(fā)展等功能。

2.過程與方法目標

能自主開展基于知識建構的探究學習，積極運用多種研究方法，通過與老師、同學的交流積極主動地合作，不斷提出和完善個人觀點，共同建構社區(qū)知識。

3.情感態(tài)度與價值觀目標

讓學生更加關注與“電”相關的現實問題，增強環(huán)保意識和安全用電意識，并落實到平時的實踐行動中。

二、教學平臺

知識論壇（Knowledge Forum）是知識建構理論的支撐性工具。學生可以將自己的隱性知識外化到知識論壇中，輔以圖片、視頻等多媒體形成個人觀點。學生通過知識論壇提供的閱讀、發(fā)展觀點和支架等功能，提煉和完善自己的觀點；在小組內提出自己的新觀點；小組成員討論后將觀點進行綜合，實現個人觀點向小組觀點的轉化。在多元化觀點的基礎上，知識論壇提供“升華”功能，聯系多樣化觀點，總結出更綜合、更統籌的觀點，形成班級觀點。在此過程中，論壇內還提供了形成性評價的工具，幫助診斷學習過程中存在的問題，并反饋到正在進行的活動中。

三、教學對象

南京市白云園小學六年級（2）班有28名學生，其中，男生13人，女生15人。在計算機操作方面，學生的打字速度達到了基本要求，熟練掌握使用計算機編輯文本、瀏覽網頁等基本操作。在論壇使用方面，學生在“電”這個主題之前已經接觸過知識論壇，會使用知識論壇瀏覽、發(fā)表、修改、引用和聯系觀點。在自主學習方面，學生能夠自發(fā)地提出問題，并與他人進行討論，合作探究學習。在對主題感知方面，“電”與學生的生活息息相關，學生能夠從生活中發(fā)現有關“電”的現象、知識或經驗。

四、教學過程

知識建構理論強調從真實的觀點、現實的問題出發(fā)。“電”作為現代生活中必不可少的能源，學生在生活中早已通過感知接觸過“電”并形成了初步的經驗。教師引導學生從身邊真實的情景——燈泡出發(fā)，激發(fā)學生的學習興趣；通過自主探究，集體建構，逐步建立關于“電”的系統性認知以及“電”與現代社會發(fā)展的密切聯系；在現有認知水平上實現知識的創(chuàng)新。

五、個人觀點的提出

1.問題情境

教學初期，教師通過“點亮小燈泡”的實驗創(chuàng)設學習情景，對學生進行集中教學，讓學生初步感知“電”的現象，熟悉并掌握基本的操作技能，激發(fā)學生的興趣，為以后的學習探究作鋪墊。

2.初步提出個人觀點

教師在課程初始創(chuàng)設的學習情景激發(fā)了學生的學習興趣，學生開始在生活中尋找有關“電”的現象：有的學生提出“鳥站在電線上為什么不會觸電”的問題；有的學生注意到干電池、發(fā)電機等與“電”有關的物體；有的學生簡單描述了有關“電”的現象，如閃電、燈泡發(fā)光等；還有的注意到不同的發(fā)電方式，如：水力發(fā)電、火力發(fā)電、潮汐發(fā)電等。學生將這些觀點和問題及時記錄在知識論壇中的“對電的了解”和“最初的問題”兩部分，以便學生觀點的交流和分享。

3.篩選并確定研究內容

教師組織學生進行課堂討論，每個學生都要提出自己的觀點。在教師的引導下，與學生對觀點進行分類匯總，確定了研究內容分為“電從哪里來”、“電的流動”和“電與生活”。在“電從哪里來”中，確定了對閃電、火力發(fā)電、水力發(fā)電等不同的發(fā)電方式的探究。教師還帶領學生參觀火力發(fā)電廠，向專業(yè)人士請教，聽講座來豐富學生的知識體系。

4.觀點推進

確定探究閃電后，學生開始從教師提供的網站、文本資料或書籍入手，詳細了解閃電的形成過程。與之前簡單描述閃電現象不同的是，學生能用自己的語言概括并在課堂討論中表述自己的觀點，還會利用示意圖形象、具體地解釋閃電的形成。

對于研究潮汐發(fā)電的學生，在閱讀資料的過程中，教師指導學生提取其中的重要信息；學生整理后，提出“潮汐發(fā)電和水力發(fā)電工作原理相似”的觀點，并畫出示意圖，詳細解釋了潮汐發(fā)電的工作原理；最后，提出要對問題“為什么潮汐發(fā)電現在還沒有大規(guī)模使用”進行深入探究。

教師通過“點亮燈泡”的實驗創(chuàng)設情境，引入到有關“電”的研究主題，引導學生從真實的問題出發(fā)，允許多樣化觀點的存在。學生經過與同伴、教師的討論，從多樣化的觀點中確定了自己的研究主題，并在知識論壇中寫下對研究主題最初的了解，形成個人的最初觀點。學生通過閱讀他人的觀點，引用與自己觀點聯系密切的觀點；同時在教師指導下仔細閱讀權威資料，并將其中的關鍵字詞、語句進行歸納，融合到自己的觀點中，推進個人觀點。

學習初期，學生并不知道如何概括資料和觀點，只是將查找到的資料復制到知識論壇中，作為個人的最初觀點；隨著探究的深入，學生意識到要通過閱讀材料，概括出材料主旨，并用自己的語言歸納成觀點，才能繼續(xù)探究，推進個人最初的觀點。在提出個人最初觀點到個人觀點推進的過程中，學生實現了從最初的簡單羅列觀點和問題，到引用他人觀點來豐富自己的觀點，再到概括權威資料，融合到自己的觀點及提煉觀點的跨越。

六、小組觀點的形成

在學生感興趣的研究問題中，有些學生開展了對干電池進行探究。于是，學生在知識論壇中提出對干電池的了解后，以小組的形式，通過設計一個實驗來探究干電池的發(fā)電原理，最后在論壇中提出小組的觀點。

1.設計實驗

確定對干電池的發(fā)電原理探究后，學生認為要了解干電池的內部結構，于是，學生選擇對一個廢舊的干電池進行解剖；學生將解剖后的干電池與電池的內部結構圖對照，認識了電池的內部構造。為進一步探究電池的工作原理，學生根據教師提供的實驗一般流程，提出自己的假設“電池里的酸性物質與鋅片反應而產生電”。為驗證這一假設，學生將實驗搬到課堂上，利用教師提供的實驗器材，將鋅片放入白醋中并測量其電流，結果測量出了微弱的電流，證明了假設的正確性。

2.深入探究

小組演示實驗后，學生開始提出問題：“為什么用白醋而不是其他的物質”、“鋰電池、充電電池的工作原理是什么”、“與非酸性物質反應能否發(fā)電”以及“為什么干電池只能用一次而充電電池可以在充電后重復使用”等。小組成員對于能給出確定答案的問題在課堂上及時解答；對于不確定或不知道的問題會記錄下來，以便課后查閱資料，進行下一步的探究和解答。

學生提出個人觀點后，教師將觀點相同或相似的學生分到一個小組。在小組內部，小組成員先提出自己的觀點；組內成員進行討論，質疑，查資料；最后，將觀點進行匯總，確定一個研究主題并提出小組的綜合觀點。

實驗前，干電池探究小組的成員提出個人的觀點，組內總結概括一個探究的問題，提出假設，設計實驗。實驗過程中，學生對實驗進行解說，學生所有的解釋都是在理解原理、概括材料、抽取關鍵詞的基礎上進行的。實驗結束后，全班學生對小組成員提出問題，有的問題是對實驗本身提出的問題；有的是其他相關的問題，這使小組的觀點與其他的觀點形成關聯，促進觀點的升華。除了進行小組實驗，學生還可以通過示意圖對某一原理進行解釋，如學生畫出示意圖并向全班同學詳細描述水力發(fā)電的過程。

在個人觀點向小組觀點轉化的過程中，對權威資料的閱讀與概括促進了觀點的綜合。學生對其他小組提出質疑之前，必須先閱讀其觀點和有相關的理論依據之后，再提出自己的問題或觀點。因此，學生掌握的不僅僅是自己研究問題的知識，還對其他觀點的相關知識有了一定的了解，加強了觀點間的聯系，拓寬了知識面。

七、班級觀點的建構

經過一段時間的探究后，學生對各種發(fā)電方式有了一定的了解。教師讓學生圍繞主題“我國發(fā)電能源結構是否合理”，來探究我國的發(fā)電能源結構的合理性、國外發(fā)電方式及對我國發(fā)電方式的建議等。

1.組內交流

學生最初接觸的發(fā)電方式是火力發(fā)電，在小組內學生根據在發(fā)電廠的參觀經歷、專家講座以及權威資料，提出有關火力發(fā)電的個人觀點，如“火力發(fā)電污染環(huán)境”。在此類觀點的啟發(fā)下，學生對火力發(fā)電的污染物產生了興趣，發(fā)現火力發(fā)電的污染物主要有二氧化硫和粉塵等，還發(fā)現火力發(fā)電對人的呼吸道會造成傷害，但也發(fā)現火力發(fā)電相較其他的發(fā)電方式有“費用低”、“受環(huán)境制約較小”等優(yōu)勢。每個小組將組內觀點匯總，畫出思維導圖便于課上交流。

2.班級交流

每個小組派代表向全班匯報小組的觀點，其他同學可以對小組的觀點提出質疑，也可以提出自己的觀點。除了將火力發(fā)電與不同發(fā)電方式進行對比之外，學生還參考國外的發(fā)電方式提出“美國天然氣資源豐富，可大力發(fā)展天然氣發(fā)電；以色列大面積沙漠，可大力發(fā)展太陽能發(fā)電”的觀點，提出新能源、清潔能源的概念。

3.新的觀點

將我國發(fā)電方式與國外其他發(fā)電方式比較后，大多數學生認為我國發(fā)電能源結構不合理。于是，教師要求學生提出自己的建議和設想，有的學生考慮到火力發(fā)電是以煤炭為原料，認為“中國的煤炭總有一天會用完，所以，我的設想是逐步減少火力發(fā)電”，建議“把小型和中型的發(fā)電廠合并到大型的發(fā)電廠，這樣可以減少一半的資金，并投資在減少污染上”；有的學生認為可以充分依靠自然條件發(fā)電，如利用雷電，“可以引取自然的雷電，儲存起來，以備不時之需”；或者借鑒國外技術，使用清潔能源；還有學生提出“宇宙太陽能發(fā)電”，不過受技術條件的限制，這種發(fā)電方式還只是一個設想。教師對學生提出的建議進行記錄和總結，讓每個學生的觀點都得到了認可。

4.制作作品

教師征求學生意見設計PPT作品，將對不同發(fā)電方式的探究結果以作品的形式呈現出來。將學生的觀點進行匯總，推進個人、小組觀點向班級觀點轉化，并將PPT作品放在校內展示。

在對“我國能源結構是否合理”的探究過程中，學生在已有知識的基礎上，借鑒他人觀點，提出更加精煉、全面的個人觀點。小組在匯總個人觀點時，從最初的將每個人的觀點羅列，到對觀點進行篩選，提出質疑，去掉沒有理論依據的觀點，合并相同或相似的觀點，再將各個觀點中的關鍵詞提取出來加以總結概括，形成小組觀點的思維導圖，在全班范圍內進行交流。全班學生進行討論，及時記錄他人提出的問題，繼續(xù)探究與自己觀點相關的問題。學生在閱讀其他人的觀點之后，簡要提出火力發(fā)電的優(yōu)缺點，并提出自己的設想，以創(chuàng)新的思維方式提出自己的新觀點。課程接近尾聲之時，教師組織學生設計PPT作品，將小組觀點進一步推進為班級觀點，同時，加強學生各個觀點之間的聯系，達到升華觀點的目的。學生提出的新的探究問題也將在知識論壇中留下痕跡，方便學生課下繼續(xù)深入探究，拓寬知識面。

八、總結

以知識建構為理論基礎，通過學習“電”，學生在概括能力、加強觀點間聯系和知識創(chuàng)新三個方面都有了明顯的提高。

1.提高學生歸納與概括的能力

學習初期，學生通過簡單地復制和粘貼資料來表達自己的觀點，如描述閃電現象。經過一段時間的學習之后，在教師的指導下，學生從仔細閱讀和理解權威材料、實地考察、講座中選擇自己需要的知識支撐觀點；在小組和班級的討論中，借鑒他人的觀點，提取其中的重要信息，與自己的觀點進行整合，用實驗、示意圖、思維導圖等多種方式呈現觀點，并用自己的語言論述觀點，對閃電形成過程借助于示意圖的方式來闡述，提高了學生理解、概括材料的能力。

2.加強觀點間的聯系，形成系統化的知識結構

從個人觀點到小組觀點再到班級觀點的過程中，學生不斷地閱讀和借鑒他人的觀點，豐富自己的觀點，使每個人的觀點相互聯系；同時，學生通過探究將深層次的知識點聯系在一起。最終形成班級作品時，學生對本主題的相關問題已經有了系統化的認知，形成了知識體系，如學生對干電池發(fā)電原理的探究，涉及到的問題不僅包括干電池的內部結構、發(fā)電原理，還包括對不同種類電池發(fā)電原理的探究、以及對干電池的成分是否一樣提出質疑。

3.進行知識創(chuàng)新

學生提出的觀點無論正確與否都會得到教師的肯定，這使學生敢于提出一些創(chuàng)新性的觀點，如“宇宙太陽能發(fā)電”、“利用跑步機發(fā)電”等新奇的想法。同時，探究過程不因課程結束而終止，學生在知識論壇中提出新的問題，可以在課后繼續(xù)進行探究，以便于促進知識創(chuàng)新。

*本文得到2013年度江蘇省社科基金項目《信息化時代學習方式變革研究》（課題批準號13JYB004）資助。

［編輯：鄭方林］

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