◇虞 芒(浙江:溫州大學附屬南白象實驗小學)
《義務教育科學課程標準(2022 年版)》指出:理性思維發展是小學科學課程的追求之一。理性思維既是科學思維方式方法,也包含實證、嚴謹、有邏輯的思維品質。根據皮亞杰的兒童思維發展理論,小學一二年級的學生處于“具體運算階段”。他們對事物好奇,好動,思維仍以直觀性、具體性、形象性為主,興趣是他們持續行為的主要內驅力。小學1~2 年級科學教學如何更好地實現“理”和“趣”的共同發展?筆者經過對多個課例的實踐與觀察,形成了“理趣學習活動”構建策略。
科學教育不應該傳授給學生支離破碎的抽象理論和事實,而是應當慎重選擇一些重要的科學概念,用恰當的教育方法,幫助他們建立一個對世界的完整理解,初步形成科學態度,掌握科學方法,感悟科學精神。小學1~2 年級科學教學同樣承擔著科學大概念的發展任務,這也是最適合學生發展的目標。
《神奇的紙》指向“物體具有一定的特征,材料具有一定的性能”的科學概念。從單元整組內容分析中可以明確本課主要側重從橫向角度考察一種材料性能的變化及帶來的價值。
開展小學科學教學,十分重要的一點是要探尋學生已有的學習基礎,包括學生的前概念、思維特點、能力水平等。只有清楚了這些,我們才能選擇合適的路徑幫助其實現概念發展的目標。
學生的心理特點會一直伴隨并影響其學習。不同年齡段的學生個性特點不同,感興趣的事物有差異,而這些差異被運用到教學中,會產生不同的個性價值。因此,分析研究1~2 年級學生的興趣點有助于確定更為個性化的學習目標。《神奇的紙》一課,根據對1~2 年級學生的研究分析興趣點,這一內容的確定讓學習活動的設計有了個性化的追求。
明確了科學大概念、學生學習之前的理趣基礎之后,我們能夠更好地確定小學1~2 年級科學“理趣學習活動”的目標,既要有理性發展目標,又包含興趣發展點,讓理趣學習活動目標具有科學性、適切性和個性化。
1~2 年級理趣學習活動目標的實現需要一定的學習支架作為載體,對于內容的選擇與設計、材料的選用與改進、記錄的設計、活動的組織順序等這些科學學習的主要支架,既要考慮理性思維的含量,又要把握興趣激發的可能,讓學習真實發生。
學習活動是科學學習的主要內容。1~2 年級科學教材中每一課都有相應的學習活動,而這些學習活動更多地從促進學科知識的邏輯角度設計,弱化了對學生學習內驅力的考慮。在理趣教學中,既要對活動所承載的科學概念發展價值加以確認,也要關注活動的趣味性,以此對學習活動進行取增刪減,去粗取精,讓學習活動真正支持學習目標。
1.設置“生活停靠點”,聯結活動內容生活性
小學科學課程具有實踐性,強調科學學習與學生生活緊密聯系。源于真實生活的問題和活動是學生熟悉的,建立在一定的心理自信的基礎上,容易觀照學生探究的信心。在《神奇的紙》一課中,當學生完成“讓紙娃娃力氣變大”的實驗觀察后,教師借助課件呈現生活中的物品瓦楞紙箱,幫助學生建立科學概念與生活應用的聯系。在課后拓展中,“復寫紙的觀察”這一活動內容,激發了學生課后繼續探究生活中材料特性的變化,及其產生生活應用的價值。
2.訂制“不可能任務”,發揮活動內容挑戰性
小學生是天生的探索者,其好奇心和求知欲促使他們更加喜歡富有挑戰性的活動。《神奇的紙》一課的教材中為學生設計的主要活動是折一折紙,然后通過看側面形狀、按一按、放一放、摸一摸的方法比較普通紙和瓦楞狀紙的不同特點。雖然這一活動能夠實現科學概念的建構,但在活動過程中,學生按部就班,容易失去思考的欲望和探究的樂趣,不利于持續探究。因此,將活動調整為“讓紙娃娃的力氣變大”和“讓紙娃娃防水”,讓看似簡單的活動變得富有挑戰性,同樣能夠實現科學概念的發展目標,且學生興趣高漲。
1.挑選“趣玩”材料,提高材料的吸引性
新穎且富有童趣的材料往往更容易引發小學生的注意力,觸發其學習的內在動力。如《在比較中觀察》中的恐龍是學生都很喜歡的材料,《起點和終點》中的小青蛙也是學生愛不釋手的材料,它們可以更大程度地激發學生的探究興趣。
2.改進“意義”材料,突顯材料的結構性
“有結構的材料”是按照一定的邏輯結構組合使用的材料,能夠積極激發和引導學生展開一系列探究活動,幫助學生構建科學概念。《在比較中觀察》一課中僅有恐龍模型,學生很容易出現隨意玩弄而無從下手的現象。此時,可提供紙盒改進的裝置,它具有的結構功能較好地解決了長度比較中“頭對齊、身擺正”的關鍵。另外,進行高度比較時,“假山”的出現快速將學生的思考聚焦于公平比較時水平起點的一致性。
3.設計“序列”材料,呈現材料的組織性
材料的出現容易引發學生的科學學習行為,同時也容易導致學生注意力的分散。心理學研究表明,小學1~2 年級的學生注意廣度不足。因此,當教學中出現多個材料且指向不同的學習目標時,需要有序呈現,并非越多越好。另外,有一定呈現序列的科學材料能夠推進科學學習活動,促進學生思維發展。在《神奇的紙》中,水槽作為“大力士”收納盒,不僅保護了學生作品不致損壞,也能夠減少干擾,讓學生快速聚焦研討活動。
1~2 年級學生的科學記錄能力有限,具體表現在他們積累的漢字少,很多想法或觀察發現無法用文字清晰記錄、準確表達。因此,在1~2 年級教學中,不能要求學生像高年級那樣進行記錄,這容易流于形式,無法保留觀察與實驗中的真實現象。
1.換一種“記錄方式”,讓記錄更具生動性
考慮到1~2 年級學生文字記錄能力有限,抽象思維水平不足,畫畫、貼圖、實物粘貼等方法對他們更容易,也更有吸引力。圖畫介于具體與抽象之間,有助于實現科學概念的半抽象化。如筆者教學《在比較中觀察》時,提供4種恐龍貼紙(與模型1:1比例)讓學生將排序結果貼在長條形KT 板上,生動活潑,既方便學生記錄比較結果,又激發了其后續探究的動力。
2.開一條“綠色通道”,讓記錄更有舒適感
在科學學習中,文字記錄不可缺少,但直接要求文字記錄容易導致學生不愿動筆,且易使文字無法表達思維。因此,要為1~2 年級學生開設文字記錄的“綠色通道”,比如接地氣的“勾選”或“選詞”。實驗中,應提供可能會出現的詞匯供學生選擇。
學習活動的組織指根據活動的內在邏輯、充分分析活動內涵編排形成的有結構的順序,它會帶來更多理性發展和興趣激發的價值。實踐中,梳理形成了以下三類理趣學習活動的組織方式。
1.并列式開展,活動組織扎實化
指課堂上有兩個或兩個以上的學習活動,且這些活動所處的邏輯項在同一水平層。1~2 年級課堂上一般會是2項,最多不超過3項,人人都需在經歷這些活動中鞏固知識或技能。
2.遞進式跟進,活動組織梯度化
指學習活動的某一方面的邏輯不在同一水平層而使活動必須按照一定的推進順序進行。在《誰輕誰重》教學中,“先根據觀察猜一猜誰輕誰重,再用手掂一掂判斷誰輕誰重,然后借助簡易天平和回形針稱一稱判斷誰輕誰重”,這三個活動同樣指向“比較誰輕誰重”,但方法的科學性和指向的思維水平層次不同。遞進式的活動組織方式,能夠較好地實現概念的進階或探究的優化。
3.發散式探索,活動組織個性化
針對一個學習活動,學生會有自己的個性思考并形成方法,且各種方法之間沒有誰先誰后的邏輯關系,適合采用發散式組織開展探究。在《神奇的紙》一課“讓紙娃娃變成大力士”的活動中,學生會有各種各樣的方法,此時,發散式開展活動能夠充分尊重學生自主性,讓其打開思維,保持興趣與個性,還有利于豐富學生的探究結果與證據。
1.概念簡單化
1~2 年級學生依靠感知,其初期分類和排序能力尚在發展中,他們還不能在各種情境中靈活自如地運用這些能力,多數學生無法理解邏輯類別和下位類別的概念。他們觀察的物體通常只代表其本身,不能作為一種模型而賦予其抽象的含義。在1~2 年級教學中,我們不需將概念進行抽象化提煉,而是在學生能夠接受的程度內進行建構。
2.操作條理化
1~2 年級學生在開始科學觀察與實驗之前,心中需有明確的實驗方法和步驟,步驟的呈現和表達要做到簡潔明了,條理清晰。在教學實踐中,運用微課能夠較好地實現操作條理化。在《起點和終點》教學活動二“用紙帶量取青蛙跳遠的距離”這一活動中,通過微課“紙帶來幫你”的學習,學生很快就抓住了實驗操作的要點和順序,而且使普普通通的一根紙帶變得鮮活有趣。
3.證據豐富化
科學結論的形成需要基于充足的證據,因此科學學習中證據不可或缺。1~2 年級學生理性思維需要在不斷地收集證據、形成結論的過程中逐漸發展。他們只有積累了足夠的感性經驗或現象才能夠有機會實現理性思維的發展。在《神奇的紙》教學中,學生4 人小組,每人都通過折一折讓紙娃娃的力氣變大,小組內4 人的方法不同,折紙的結果不同,但都能夠成功。12 個小組之間也有許多相同的方法和不同的方法。在40 多份證據的支持下,學生逐漸概括發現,讓紙娃娃的力氣變大的方法有:改變它的形狀或讓它變厚。此時的證據不僅共同指向了科學概念,而且發現,在共同指向的過程中學生會不斷獲得成功挑戰的積極情緒體驗。
1.語言兒童化
用童趣語言促進理解。很多時候,教師喜歡把語言表達定格在學科專有的詞語上,確實,在3~6年級我們都是這樣努力的。對于1~2 年級學生而言,他們對諸如“承重能力”這樣的詞語較難理解,但將其轉換成小學生自己的語言之后,他們就很容易明了。教學中,我采用了“力氣變大”“大力士”這些詞語來幫助學生理解。兒童語言不僅有助于學生理解概念,同時童趣語言也能夠讓學生興趣盎然。
2.情境故事化
用故事情境明確問題。低年級學生喜歡聽故事,有故事性的內容容易吸引他們。將關鍵問題以故事化的形式直接融入教學情境,不但能夠明確所探究的問題,學生的熱心腸也能夠助力探究的主動性。
1.方法游戲化
學生不僅是天生的探索者,還是天生的游戲者。生活中他們會被各種游戲吸引。課堂上,游戲方式同樣能夠使他們興趣高漲,讓其思維更加深刻。在這一過程中,學生對材料的特征印象深刻,很容易形成“不同材料有不同特征”的科學概念。
總而言之,在小學1~2 年級科學理趣學習活動構建中,既要重視理趣學習目標的科學性、適切性、個性化,關注活動內容、記錄方式、實驗材料、活動組織等學習支架的結構邏輯,還要不斷優化理趣學習策略以提高學習效度與深度。