蔣建峰

摘 要：以“科學(xué)測量”教學(xué)設(shè)計為例，靈活應(yīng)用四階學(xué)習(xí)環(huán)探究模式開展科學(xué)概念教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生自主建構(gòu)科學(xué)概念、應(yīng)用科學(xué)概念，以此培養(yǎng)和提升學(xué)生的核心素養(yǎng)，突破教師對科學(xué)探究單一、僵化、狹隘的理解。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);四階學(xué)習(xí)環(huán);探究模式;科學(xué)概念教學(xué)

一、核心概念

（一）概念教學(xué)

核心素養(yǎng)理念下的概念教學(xué)以具體真實的問題為導(dǎo)向，充分調(diào)動學(xué)生原有知識、經(jīng)驗，用比較分類、分析綜合、歸納演繹、推理論證、抽象概括等科學(xué)方法解決問題，在解決問題的過程中建構(gòu)概念，培養(yǎng)學(xué)生認識事物、解決實際問題的思維習(xí)慣和能力。

（二）四階學(xué)習(xí)環(huán)科學(xué)探究模式

科學(xué)探究是認識新事物、歸納新規(guī)律的重要學(xué)習(xí)方法，也是幫助學(xué)生更好完成新知識、新規(guī)律、新概念建構(gòu)的重要教學(xué)方法。四階學(xué)習(xí)環(huán)探究模式根據(jù)學(xué)生在開始階段表現(xiàn)出的對已有科學(xué)概念的認知程度，圍繞科學(xué)概念，通過“評價（預(yù)測學(xué)生原有水平）”“調(diào)查（概念的探索）”“對話（概念的介紹）”“運用（概念的運用）”四個環(huán)節(jié)開展探究式學(xué)習(xí)。

二、研究過程

（一）初中科學(xué)概念屬性

概念教學(xué)要建立在熟悉各種科學(xué)概念自身特點的基礎(chǔ)上，分析初中科學(xué)概念的特點。概念可分為三類——具體概念、抽象概念和定義概念。如表1。

（二）四階學(xué)習(xí)環(huán)探究模式教學(xué)設(shè)計步驟

1.教材、學(xué)情分析?！伴L度測量”是浙教版科學(xué)七年級第一章第三節(jié)第一課時的內(nèi)容，在以學(xué)生生活認知和已有能力為基礎(chǔ)，力求將“觀察、分析、下操作性定義”的科學(xué)方法和“定性到定量、感性到理性”的科學(xué)思想融入“測量”概念的科學(xué)認知過程中，為后續(xù)物理量測量奠定基礎(chǔ)。七年級學(xué)生有濃厚的興趣，也有一定的測量實踐經(jīng)驗和知識，但學(xué)習(xí)時常只關(guān)注結(jié)果不關(guān)注過程，也沒有概念學(xué)習(xí)經(jīng)驗，常采用“記—練—理解”的學(xué)習(xí)模式。

2.教學(xué)目標分析。從具體的實踐中歸納出測量本質(zhì)，理解測量標準公認的意義;尋找單位命名的規(guī)律及換算關(guān)系，估測物體長度，體會生活與科學(xué)之間的聯(lián)系;通過測量實踐，歸納長度測量注意事項，理解刻度尺及刻度特征、意義，體會好方法對學(xué)習(xí)的促進作用。

3.教學(xué)過程設(shè)計。教學(xué)環(huán)節(jié)一（評價階段）：思考日常生活中有幾種測量方式？這些測量是為了達到什么目的？

教學(xué)環(huán)節(jié)二（調(diào)查階段）：請用測量以外的方法，區(qū)分綁在不同窗戶上的木板（長度差異?。┠膲K長。每人先獨立設(shè)計，兩分鐘后再以四人小組為單位討論、完善方案。

教學(xué)環(huán)節(jié)三（對話階段）：對話交流，揭示測量的本質(zhì)就是將物體和公認標準進行比較，公認標準隨時代不斷變化。

教學(xué)環(huán)節(jié)四（運用階段）：用視頻介紹長度測量的公認標準為1米，并完成以下任務(wù)。

（1）填上合適的長度單位或完成單位換算：

校園南北距離為200 ? ;學(xué)校教室高35 ? ;50分米= ? ?千米= ? ?毫米;20毫米= ? ?分米= ? 微米。

（2）思考：都有哪些長度單位？單位換算時有何方法？

教學(xué)環(huán)節(jié)五（調(diào)查階段）：請學(xué)生以小組為單位，利用所提供的厚木制刻度尺測量學(xué)案紙的長度，說出測量過程可分為幾步，并分析每個步驟的原因或注意事項。

教學(xué)環(huán)節(jié)六（對話階段）：對話交流，梳理長度測量的步驟和注意事項。

師：為什么不挑另外兩把木尺？——生：一個太長不方便（量程不合適），另一個1厘米以下只能估計測量（最小刻度太大，測量不夠精確）。

師：如果這張紙緊貼在墻上，你用厚刻度尺測量有何弊端？——生：容易斜著讀數(shù)，讀不準。

師：如何克服這個弊端？——生：側(cè)著放刻度尺，使刻度線緊貼被測物。

教學(xué)環(huán)節(jié)七（運用階段）：仔細觀察塑料尺，說說有什么獨特的設(shè)計能更好實現(xiàn)測量的操作要求。

4.教學(xué)設(shè)計意圖。在“教學(xué)環(huán)節(jié)一”中先讓學(xué)生獨立思考再小組討論，相互評價，統(tǒng)一觀點。第一問喚起已有認識，第二問分析具體事例，并在對比中分析出測量目的——為了“區(qū)分差異”。通過提問不僅促使學(xué)生建構(gòu)概念，也便于教師評價學(xué)生的知識和能力，為下一環(huán)節(jié)教學(xué)做準備。

“教學(xué)環(huán)節(jié)二”為建構(gòu)抽象概念，通過實驗、觀察找到支持觀點的現(xiàn)象證據(jù)，而非簡單調(diào)查、檢索現(xiàn)成結(jié)論。讓學(xué)生自主實踐，設(shè)計出兩塊木板直接比較和借助外物（如手掌）間接比較兩種方法，再統(tǒng)一用相同外物（相同的鉛筆、人民幣）進行間接比較，經(jīng)過由生活經(jīng)驗→現(xiàn)象分析→抽象歸納→下操作性定義的過程，以此鍛煉科學(xué)思維。

“教學(xué)環(huán)節(jié)三”是概念建構(gòu)的核心，須按科學(xué)的思維模式，采用合理的科學(xué)方法完成概念建構(gòu)，并了解概念的現(xiàn)實意義和建構(gòu)思想、方法。通過對話分析，間接比較概念與測量的聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生概括出“測量就是與相同標準進行比較”，進而提出測量的定義，再從測長度延伸到測質(zhì)量、測時間，實現(xiàn)測量概念的建構(gòu)。借助視頻，讓學(xué)生了解長度標準演變歷史，理解國際單位制重要性，體會科學(xué)知識是暫時的、動態(tài)性的，是在探究中不斷修正的，激發(fā)學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)。

“教學(xué)環(huán)節(jié)四”通過對比，熟悉物體長度，估計不熟悉的長度，用科學(xué)知識和方法分析現(xiàn)實情境，既是對測量概念的一種靈活運用，也是對長度標準的理解和應(yīng)用。再通過復(fù)習(xí)長度單位相關(guān)知識，引導(dǎo)學(xué)生分析長度單位背后的規(guī)律，將零碎的知識結(jié)構(gòu)化，提升學(xué)生思維能力。

“教學(xué)環(huán)節(jié)五、六、七”屬于第二輪探究，因剛完成相關(guān)內(nèi)容學(xué)習(xí)，此輪探究式學(xué)習(xí)省略“評價階段”?！敖虒W(xué)環(huán)節(jié)五”通過學(xué)生自主測量，將整個長度測量過程進行分解?！敖虒W(xué)環(huán)節(jié)六”將學(xué)生說出的零散的操作過程或注意事項，整理為“選—放—看—讀—記”有序的步驟，同時在操作分析的過程中穿插進行量程、最小刻度、估讀的介紹。“教學(xué)環(huán)節(jié)七”讓學(xué)生用所學(xué)的測量知識，解決現(xiàn)實問題，注重學(xué)生觀察能力的鍛煉，這也是科學(xué)與生產(chǎn)技術(shù)的結(jié)合，是STEAM理念的一種應(yīng)用。通過觀察現(xiàn)象和知識對比，實現(xiàn)“研究現(xiàn)象——科學(xué)知識——解釋現(xiàn)象”的科學(xué)認知過程。

三、實踐反思

確定“測量”概念和“長度測量步驟”為“科學(xué)測量”的兩個重點，兩次利用四階學(xué)習(xí)環(huán)探究模式，將概念教學(xué)中舊知喚醒、實驗探究、概念建構(gòu)、概念應(yīng)用四個環(huán)節(jié)按評價、調(diào)查、對話、運用四個 階段有序展開，將科學(xué)觀念、科學(xué)方法、科學(xué)思維以及態(tài)度責(zé)任融入學(xué)生的探究活動中，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生全程參與。學(xué)生不僅能掌握科學(xué)知識，訓(xùn)練基本技能，而且能自主思考、分析現(xiàn)象，通過使用歸納、分析、比較等一系列科學(xué)方法自主建構(gòu)概念并得出結(jié)論，使學(xué)習(xí)知識所用的科學(xué)方法、科學(xué)思維得以鍛煉提升。

四、結(jié)語

四階學(xué)習(xí)環(huán)探究模式其最初主要應(yīng)用在生物課的具體概念教學(xué)上，概念的建構(gòu)常采用調(diào)查等方式探究，而將其應(yīng)用到“測量”等抽象概念教學(xué)時，應(yīng)根據(jù)具體教學(xué)內(nèi)容的特點進行適當(dāng)調(diào)整?？傊?，四階學(xué)習(xí)環(huán)探究模式應(yīng)用要靈活，不要機械死板。

參考文獻

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