探索促進小、初、高學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)的連貫一致發(fā)展

田海霞　翟小銘

《初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011）》中提出“以學(xué)生終身發(fā)展為本，以提高全體學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為目標(biāo)”，意指初中物理教學(xué)不應(yīng)只局限于初中學(xué)段的教學(xué)內(nèi)容，應(yīng)該從培養(yǎng)學(xué)生個體終身發(fā)展所必需的學(xué)科核心素養(yǎng)角度出發(fā)，建構(gòu)課程和實施教學(xué)。2014年，北京市頒布了《北京市初中科學(xué)類學(xué)科改進意見》，進一步明確了“加強學(xué)段銜接和學(xué)科整合”的要求。為此，我們從初中學(xué)段特殊的教學(xué)實踐要求出發(fā)，嘗試探索銜接小學(xué)、高中的初中科學(xué)及物理教學(xué)實踐課程，以促進學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)的連貫一致發(fā)展。本次初中教學(xué)實踐活動以“電動機”為主題，由北京市五十中的三位教師分別設(shè)計了兩節(jié)初一科學(xué)課和一節(jié)初三物理課，并進行了教學(xué)實踐。

設(shè)計意圖與愿景

本次初中三節(jié)課的設(shè)計意圖是期望教師能進一步明晰初中科學(xué)和物理課程的教學(xué)指向，為促進小、初、高學(xué)生核心素養(yǎng)的連貫發(fā)展進行實踐探索。為此，在教學(xué)設(shè)計之初，我們規(guī)劃了如下設(shè)計愿景。

1. 把學(xué)生物理核心素養(yǎng)的發(fā)展放在第一位

學(xué)生的物理核心素養(yǎng)體現(xiàn)在物理學(xué)科觀念的建構(gòu)和物理學(xué)科思維的培養(yǎng)上。經(jīng)過對教學(xué)內(nèi)容的分析，在這三節(jié)課中，我們試圖通過學(xué)生積極主動觀察、自發(fā)產(chǎn)生探究問題、大膽猜想假設(shè)、動手實踐驗證、小組交流合作等方式，發(fā)展學(xué)生的物理學(xué)科思維水平，由此建構(gòu)物理學(xué)科觀念。在教學(xué)過程中，我們始終堅持把發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)放在第一位，摒棄知識本位的課程觀，為學(xué)生的終身發(fā)展奠基。

2. 突出不同學(xué)段的教學(xué)要求和特色

初一科學(xué)課程和初二物理課程的出發(fā)點都是發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，但具體的教學(xué)要求和特色是有差異的。初一科學(xué)課程側(cè)重于學(xué)生科學(xué)興趣養(yǎng)成、動手能力訓(xùn)練和問題意識培養(yǎng)等，而初二物理課程則側(cè)重于物理學(xué)科的思維方式培養(yǎng)、物理學(xué)科觀念的建構(gòu)、物理探究能力發(fā)展以及物理知識的學(xué)習(xí)等方面。為此，在教學(xué)設(shè)計中，我們注重指導(dǎo)教師從自身學(xué)段的具體要求出發(fā)設(shè)計教學(xué)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)相同主題內(nèi)容時，在不同學(xué)段有不同的收獲和發(fā)展。

3. 承前啟后體現(xiàn)連貫一致發(fā)展的要求

連貫一致發(fā)展有兩層含義：學(xué)生認(rèn)知的連貫一致發(fā)展和教學(xué)內(nèi)容設(shè)計的連貫一致性。在教學(xué)設(shè)計過程中，我們要求教師必須從自身學(xué)段學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平出發(fā)設(shè)計課程，要充分分析學(xué)生的前概念水平，了解學(xué)生在學(xué)習(xí)活動之前的狀況，并據(jù)此設(shè)計教學(xué)活動。還要求教師分析下一學(xué)段課標(biāo)要求，將具體的教學(xué)活動目標(biāo)鎖定在為銜接下一學(xué)段教學(xué)要求服務(wù)上，使學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展具備連貫性。同時，在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計上 ，要求教師分析不同學(xué)段教學(xué)內(nèi)容的差異，找出本學(xué)段教學(xué)內(nèi)容與其他學(xué)段教學(xué)內(nèi)容的差異，基于此設(shè)計教學(xué)，使不同學(xué)段的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計具有連貫一致性。

教學(xué)實踐過程

1. 初中科學(xué)教學(xué)實踐

在和幾位初中教師一起備課時，我們發(fā)現(xiàn)“電動機”這一教學(xué)主題，小學(xué)講、中學(xué)物理講，現(xiàn)在初一科學(xué)課也講，將來高中物理還會涉及這方面的內(nèi)容，但是每一學(xué)段的差異是非常明顯的。“電動機”這一主題涵蓋的內(nèi)容很多，如電動機的結(jié)構(gòu)、電動機的原理、電動機的制作、電動機的應(yīng)用等。基于對初一學(xué)生的認(rèn)知能力及心理特點分析，我們決定為初一的科學(xué)課設(shè)計兩種教學(xué)思路。

一種設(shè)計由魔術(shù)意念螺絲入手，學(xué)生通過動手制作及對比觀察兩個簡易小電動機，找尋簡易電動機的主要組成部分：電池、磁鐵、導(dǎo)線連通電路；然后教師通過演示實驗，引導(dǎo)學(xué)生思考電動機的原理，但原理只是接觸皮毛——通電導(dǎo)線在磁場中受力，在此不作深入研究，為學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)（初中物理和高中物理）留有余地；最后讓學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)的方式制作簡易電動機。

另一種設(shè)計與學(xué)生的校本課程——制作四驅(qū)車相結(jié)合，從學(xué)生組裝的四驅(qū)車跑得有快有慢入手，讓學(xué)生猜想原因：電池，電機（馬達）有差別；然后讓學(xué)生通過拆小電動機來觀察電動機的組成，進而制作一個小電動機，并嘗試用自己制作的小電動機帶動一些簡單物體轉(zhuǎn)動，并聯(lián)想自己的作品和哪些家電類似，突出電動機的應(yīng)用；最后通過分享交流環(huán)節(jié)，讓學(xué)生充分討論學(xué)習(xí)的收獲和感受，為后續(xù)研究做鋪墊。

2. 初中物理教學(xué)實踐

小學(xué)和初一科學(xué)課都介紹過電動機的構(gòu)造，電動機的能量轉(zhuǎn)換、電動機的原理，以及電動機的應(yīng)用等。因此，初中物理《電動機》一節(jié)是從電影《變型金剛》的片段入手，提出電磁軌道炮這一新式武器，通過讓學(xué)生動手制作簡易電磁軌道炮，使學(xué)生在實踐中發(fā)現(xiàn)問題：為什么有的炮彈向前發(fā)射，有的炮彈向后發(fā)射？激發(fā)學(xué)生探究興趣，為講解電動機的原理——通電導(dǎo)線在磁場中受力做鋪墊；然后教師介紹這一原理可應(yīng)用于電動機的制作，讓學(xué)生回憶以前制作過的簡易電動機，并再次制作，使學(xué)生在實踐中再次發(fā)現(xiàn)問題：有的組制作的簡易電動機轉(zhuǎn)，有的組制作的簡易電動機不轉(zhuǎn)，只是在某個位置上來回擺動，由此誘發(fā)學(xué)生深入思考，為什么會這樣？引出電動機的一個關(guān)鍵構(gòu)造：換向器。

到此，學(xué)生對于電動機的構(gòu)造和原理的學(xué)習(xí)已經(jīng)接近完整，等到了高中，我們會進一步引導(dǎo)學(xué)生探究通電導(dǎo)線在磁場中所受到的力與磁場方向和電流方向之間的關(guān)系，并學(xué)會判斷方法——左手定則。至此，學(xué)生才能真正明白，四驅(qū)車中為什么電機的繞線匝數(shù)會影響電機的轉(zhuǎn)速，以及為什么電機裝反和電池裝反，電機會反轉(zhuǎn)，車會向后跑。

目標(biāo)達成分析及建議

經(jīng)過分析后我們認(rèn)為，此次教學(xué)實踐活動基本達成了最初的設(shè)計愿景。首先，在教學(xué)過程中真正體現(xiàn)了以學(xué)生發(fā)展為中心，教師設(shè)計的教學(xué)活動給予學(xué)生充分的活動和自主構(gòu)建的空間。其次，教學(xué)活動培養(yǎng)了學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，如學(xué)生的動手能力、建模能力、探究能力等在教學(xué)活動中都得到了不同程度的發(fā)展。再次，體現(xiàn)了不同學(xué)段學(xué)生認(rèn)知發(fā)展需求。例如，在初一科學(xué)課上，教師更注重學(xué)生觀察能力、科學(xué)興趣的培養(yǎng)，而對具體的物理原理則不開展教學(xué)；而在初二物理課上，教師注重了物理學(xué)規(guī)律、原理的探究應(yīng)用，體現(xiàn)了不同學(xué)段要求的進階發(fā)展。最后，體現(xiàn)了相鄰學(xué)段的連貫一致性。例如，設(shè)計初一教學(xué)時，對小學(xué)教學(xué)進行了充分分析；初二的物理教學(xué)設(shè)計則關(guān)注了高中學(xué)生發(fā)展的需求等。總之，本次初中學(xué)段的三堂課基本上達成了最初的設(shè)計愿景。

此次教學(xué)活動是針對不同學(xué)段學(xué)生相同教學(xué)主題如何實施的有意義嘗試。在教學(xué)設(shè)計過程中，我們指導(dǎo)教師對本學(xué)段學(xué)生的認(rèn)知特點進行了充分分析，并重視與相鄰學(xué)段的銜接，取得了較顯著的教學(xué)效果。同時，通過反思此次活動，提出如下教學(xué)建議，以供教師在教學(xué)中進一步改進。

1.針對不同學(xué)段學(xué)生特點對教材進行二次開發(fā)

每個學(xué)段的學(xué)生都有各自的特點，同一學(xué)段的學(xué)生其特點也不盡相同。因此，在教學(xué)過程中，依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)對既定的教材內(nèi)容進行適度增刪、調(diào)整和加工，合理選用和開發(fā)其他教學(xué)材料，使之更好地適應(yīng)具體的教育教學(xué)情景和學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。教師對既有教材的“二次開發(fā)”，一方面服務(wù)于教師本人個性化的教學(xué)需求，體現(xiàn)教師對教材內(nèi)容的理解與詮釋，另一方面也使原有的教材更適合具體的教育教學(xué)情景，服務(wù)于學(xué)生的需要，有利于學(xué)生將教材內(nèi)容轉(zhuǎn)化為自己知識體系的組成部分。

2. 教學(xué)活動體現(xiàn)學(xué)科特點

無論是初一的科學(xué)課，還是初中的物理課，教學(xué)活動環(huán)節(jié)都注重學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的觀察、發(fā)現(xiàn)、思考、探索與實踐；強調(diào)科學(xué)滲透，關(guān)心科技，注重實驗和探究能力的培養(yǎng)。因此，教師要根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知特點，有效整合課程資源，結(jié)合學(xué)科特色，精心設(shè)計教學(xué)活動，豐富教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供便利，在教學(xué)過程中，要注重學(xué)生學(xué)習(xí)過程的參與，注重學(xué)生對科學(xué)方法的學(xué)習(xí)與積累。

編輯 王雪莉