李張宇

【摘 要】隨著拓展性課程開發(fā)的逐步推進，“培養(yǎng)什么樣的人”與“怎樣培養(yǎng)人”成為深化課程改革的根本性問題。落實到科學學科層面，通過對樂高WEDO2.0教育環(huán)境下的小學科學拓展性課程的探索發(fā)現(xiàn)，可以通過“知識源于生活，堅持學科表達”“教學源于學生，凸顯學為中心”“跨界源于需求，指向?qū)W習本質(zhì)”這三步來實現(xiàn)科學從學科本質(zhì)走向?qū)W習本質(zhì)之路。

【關鍵詞】拓展課程 樂高教育 學科本質(zhì) 學習本質(zhì)

當下，課改已進入深水區(qū)，全課程、整合課程、走班制……層出不窮。每所學校都在努力尋找符合自身的課程定位，都在構(gòu)建最適合學生的教育生態(tài)?！盀樾W科學課堂提供與現(xiàn)實生活緊密相連的教學內(nèi)容，讓科學課更加生動起來?！?016年初，中國區(qū)樂高教育維度教育套裝（WEDO 2.0）正式發(fā)布。維度教育套裝致力于將滿足教學需求的編程軟件與基于科學教學大綱的課程以獨特的方式相結(jié)合，把科學探究主動權交給學生。在發(fā)布會之前筆者有幸成為中國區(qū)在課堂上試水實踐的教師。經(jīng)過一年時間的教學經(jīng)歷，筆者發(fā)現(xiàn)，跨越邊界的課程整合針對的是課程之間相互割裂、重復交叉的現(xiàn)狀，它能幫助形成完整協(xié)調(diào)的整體課程。具體可以分為兩類：以學科為主的整合和以學生為主的整合。目標是從學科本質(zhì)走向?qū)W習本質(zhì)。

學科本質(zhì)：小學科學教育的本質(zhì)包含科學探究、科學知識、科學態(tài)度和價值觀、科學技術和社會。

學習本質(zhì)：提問、研究和觀察；力圖通過觀察有所啟示；利用新知識對將要發(fā)生的事情進行預測；驗證預測以證明我們的理解是否正確。學生運用個人知識探究學科觀念，發(fā)展核心素養(yǎng)，學生的個人知識與學科知識的對話、互動過程即是學生核心素養(yǎng)的生成過程，即是學習的本質(zhì)。

具體可以通過三步來實現(xiàn)科學拓展性課程從學科本質(zhì)走向?qū)W習本質(zhì)之路。

一、知識源于生活，堅持學科融合

“源于生活，任何的知識都來源于生活?！蔽覀儺斎徊豢赡茏寣W生面對的所有知識都回到生活的情景中，我們要做的就是盡可能多地給學生創(chuàng)設學習的情境，從生活中引發(fā)學生學習的興趣。筆者在和學生一起處于樂高維度教育套裝運用于教學的環(huán)境下，出示汶川地震場景。大量的房屋坍塌，人員傷亡，生命和財產(chǎn)遭受嚴重的損失。接下來災后重建勢必要分析建造怎樣的房屋，它們的抗震性足以經(jīng)得住考驗。情景的再現(xiàn)自然而然地引出學習的主題《不同建筑物抗震性能探索》。置身于情景中去建立模型，理解和運用知識來解決問題，激發(fā)起學生探究的內(nèi)在動力。

【案例一】《不同建筑物抗震性能探索》教學活動片段

1.聚焦

2008年5月12日，中國汶川地震，圖片和數(shù)據(jù)呈現(xiàn)地震所帶來的危害，房屋坍塌，生命和財產(chǎn)遭受嚴重損失。災后面臨重建，怎樣的房屋抗震性能強？

2.探索

播放樂高學件中的視頻，感受地震波。

搭建基礎裝置、地震模擬器，并編寫程序，調(diào)試運行。

搭建三幢不同構(gòu)造的房屋模型，測試抗震性能。

3.推進

挑戰(zhàn)，怎樣的房屋抗震性能最好？

記錄我們的發(fā)現(xiàn)。

4.分享

小組上臺分享我們的發(fā)現(xiàn)，其他同學互相質(zhì)疑討論，答“記者問”。

5.達成共識

各組搭建展示最有效的抗震建筑設計（如圖1）。

本節(jié)以樂高WEDO2.0介入的科學課，結(jié)合浙教版小學科學六年級上冊《形狀與結(jié)構(gòu)》單元，學生需要思考如何設計出一個既堅固又安全的建筑。學生利用樂高積木搭建一個地震模擬器，使其可以模擬不同等級的地震。然后利用地震模擬器對不同建筑的抗震能力進行測試比較，在此基礎上分析抗震能力強的建筑在結(jié)構(gòu)上所具有的優(yōu)勢，最后各組再搭建展示最有效的抗震建筑設計。

較之傳統(tǒng)的科學課堂學習，這樣的開放式、應用型的工程任務給了學生身臨其境的體驗。學生在限定條件下從初始嘗試到通過探究建立科學理解，再到優(yōu)化設計，然后通過進一步檢驗，整個過程充分滲透了工程設計的理念，體現(xiàn)了科學與工程的聯(lián)系。而建立計算機模擬環(huán)境，讓學生通過完成模擬工程設計任務探究科學原理，在引發(fā)興趣、鍛煉工程設計思維的同時，還可以利用模擬技術展現(xiàn)難以感知的現(xiàn)象或微觀世界，從而降低了科學學習的難度，使得科學學習變得更生動真實。

這節(jié)是科學課，本應該“科學”表達，卻邁向了學科的融合。在學習發(fā)生的時候，人的思維是一個復雜的整體，無法割裂，這是其一。其二，本節(jié)課的樂高教育環(huán)境用到了WEDO2.0機器人裝置和編程軟件，可以說是在科學的基礎上加入技術，是技術、工程走進課堂的全新嘗試。

二、教學源于學生，凸顯學為中心

教學起點是來自于學生的?！恫煌ㄖ锟拐鹦阅芴剿鳌芬徽n中，當學生經(jīng)歷每年5月12日的防震減災科普和演練的時候，當學生置身于汶川地震畫面中的時候，怎樣重建家園成為了學生提出的問題。

WEDO2.0環(huán)境下的《拉力》一課，導入環(huán)節(jié)和探究拉力大小與機器人纜車運動環(huán)節(jié)均安排了交流分享環(huán)節(jié)，筆者讓學生分組上臺展示，其他學生成為大眾評審。在展示的過程中不斷地讓學生對展示的方案提出問題，互相質(zhì)疑甚至詰難，也是鍛煉學生思維嚴謹?shù)耐緩街弧?/p>

【案例二】《拉力》教學活動片段

1.導入

（1）出示W(wǎng)EDO2.0拉力視頻。

雪橇、沖浪快艇等都有鋼纜繩拉著，想一想，這鋼纜繩起什么作用？纜車靠什么動力運動起來？

（2）揭題：那我們今天就來研究小纜車。

2.安裝機器人小纜車

學生活動，拼裝一輛可以將小的物體拖動一段距離的機器人小車（如圖2），并編寫程序。

（1）為了避免人為因素的干擾，WEDO2.0就起到了相當大的排除干擾的作用。

（2）我們的機器人小纜車安裝成功了。想一想，怎樣使它運動起來？

3.探究拉力大小與機器人小纜車運動的關系

（1）推測及展示交流實驗探究方案。馬達動力在1～9級間變化，小車拖動重物運行的速度會怎樣變化？推測一下。我們增加或減少重物數(shù)量對小車的運動會有怎樣的影響？為什么這樣推測？

（2）修正實驗方案。

以WEDO2.0介入的科學課堂上，教師以學生為本，當好組織者和引導者的角色。本課筆者通過播放WEDO2.0課件中學生感興趣的視頻作為導入，一方面是為了激發(fā)學生的學習興趣，另一方面是為了讓學生了解纜車的運動原理，引出“我們的小纜車”，提高制作機器人小纜車的愿望。接著安排設計并安裝機器人小纜車的活動。在調(diào)試小纜車的過程中，同時安排了挑戰(zhàn)性的任務：研究不同的馬力可以拉動多少個重物？在研究拉力大小和小車運動速度關系的活動中以“實驗探究”為主，讓學生親自經(jīng)歷“根據(jù)問題猜想—設計實驗方案—小組合作實驗—交流得出結(jié)論”等一系列探究活動。特別是在學生匯報交流的過程中，學生能自己說的教師絕不包辦，教師只有 “無言”或“少言”才能換得學生自主實驗后的“多言”，從而使學生的主體性得以充分發(fā)揮。學生才能真正成為課堂的主人，才能用自己的思維、想法指導行動。

堅持學為中心，教學的出發(fā)點和著力點從關注教師如何“教”轉(zhuǎn)變?yōu)殛P注學生如何“學”，讓學生走到前臺，教師適當后撤。學生通過經(jīng)歷、質(zhì)疑、修正后達成共識。

三、跨界源于需求，指向?qū)W習本質(zhì)

學生需求包括：學校育人目標體現(xiàn)的有利于學生全面、健康、終身發(fā)展的課程需求；家長對學生個性成長期望所反映出的課程需求；學生自身成長愿景所體現(xiàn)的課程需求。

基于WEDO2.0環(huán)境下的《廢品分類回收》一課，通過整合使得信息技術、小學科學、品德與社會、綜合實踐四門課程互為載體，有效實現(xiàn)了跨學科的目標，改變了長期以來信息技術有目標但缺內(nèi)容載體，品德課空洞乏味，環(huán)保教育流于說教的狀況。

【案例三】《廢品分類回收》教學片段

片段一：課前活動

1.開展一次小范圍的調(diào)查活動：布置一個小隊學生（4～6人）調(diào)查附近的廢品回收站或詢問廢品回收工作者，他們回收些什么？這些物品回收后有什么用處？還可自行設計一些感興趣的問題，要求在采訪時做好記錄，為在班級匯報作準備。

2.小組上網(wǎng)查閱關于“有毒垃圾”的信息，并作好匯報準備。

片段二：垃圾的分類和分裝

1.廢品分類回收中垃圾車承擔了非常重要的角色，接下來我們一起來搭建并了解垃圾車的工作原理（如圖 3）。

2.搭建，打開智能集線器，并連接上電腦，可以通過觀看相應的影音視頻來獲得幫助。

3.給車子編寫程序，使其可以在回收站卸下小型回收物品。體驗裝卸時的分類處理。

WEDO2.0介入的《廢品分類回收》一課，拓展教學的起點立足于學生的科學課內(nèi)容，指向?qū)W習能力的培養(yǎng)和提升。前期的充分調(diào)查研究和課堂上的搭建體驗，使得學生在垃圾分類回收這一環(huán)保主題內(nèi)容上，有話要說，有思想的碰撞，更有素養(yǎng)的提升。

將樂高WEDO2.0引入科學課堂，學校科學教師團隊開始逐一梳理教科版小學科學課程的教學內(nèi)容，結(jié)合WEDO2.0基礎實驗、引導實驗和開放性實驗，逐漸整理成學校的WEDO校本課程。通過兩種模式走進課堂，第一種是科學課的主要活動和延伸，第二種是選修課程推進。基于樂高的科學探究有其長處也有需要調(diào)整的地方。哪些內(nèi)容適合樂高教育和科學課的跨界整合？課時安排如何保障跨界拓展課程的時間需求？樂高教育和小學科學跨界拓展課程的核心素養(yǎng)具體指標如何遴選，實踐如何落地？從學科本質(zhì)走向?qū)W習本質(zhì)，需要我們且行且思考，且思且實踐。

參考文獻：

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[4]卡琳，巴斯，康坦特.教作為探究的科學[M]北京：人民教育出版社，2008.

（浙江省嘉興市南湖區(qū)七星中心小學 314001）