科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)提出,要科學(xué)安排進(jìn)階,設(shè)計(jì)適合不同學(xué)段、由表及里、由易到難的活動(dòng),形成有序遞進(jìn)的結(jié)構(gòu)。學(xué)習(xí)進(jìn)階指學(xué)生在學(xué)習(xí)同一主題概念時(shí)所遵循的一系列由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、相互關(guān)聯(lián)的概念序列描述。教師根據(jù)學(xué)習(xí)進(jìn)階理論設(shè)計(jì)科學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng),可以讓學(xué)生在不同學(xué)習(xí)階段開(kāi)展連續(xù)的、由簡(jiǎn)到難、相互聯(lián)系的學(xué)習(xí),改變以往較為零散、割裂的科學(xué)概念學(xué)習(xí)狀態(tài),逐漸發(fā)展、完善科學(xué)概念建構(gòu),并對(duì)知識(shí)進(jìn)行內(nèi)化升華,遷移至實(shí)際問(wèn)題的解決中。在四年級(jí)“呼吸與消化”單元《食物中的營(yíng)養(yǎng)》教學(xué)中,我們探索了基于學(xué)習(xí)進(jìn)階的教學(xué)來(lái)促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)概念學(xué)習(xí)。
一、設(shè)立進(jìn)階節(jié)點(diǎn),架構(gòu)進(jìn)階路徑
學(xué)習(xí)進(jìn)階節(jié)點(diǎn)相當(dāng)于學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的臺(tái)階,決定著學(xué)生“從哪里來(lái)”“到哪里去”“怎么去”??茖W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出了小學(xué)階段需要學(xué)習(xí)的核心概念和不同學(xué)段需要發(fā)展的具體科學(xué)概念,此為教師設(shè)立進(jìn)階節(jié)點(diǎn)的重要依據(jù)(《食物中的營(yíng)養(yǎng)》學(xué)習(xí)進(jìn)階節(jié)點(diǎn)如圖1)。
1.進(jìn)階起點(diǎn)
維果茨基認(rèn)為,學(xué)習(xí)應(yīng)從最近發(fā)展區(qū)出發(fā),通過(guò)學(xué)習(xí)適當(dāng)難度的內(nèi)容,跨過(guò)最近發(fā)展區(qū)而達(dá)到下一發(fā)展區(qū)的水平。學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)就是學(xué)習(xí)進(jìn)階的起點(diǎn)。教學(xué)前,我通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查和訪談了解學(xué)生學(xué)習(xí)的起點(diǎn):他們已經(jīng)知道一天中食用的食物非常豐富,并可能會(huì)給人體提供營(yíng)養(yǎng),但是不清楚具體提供了哪些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),以及不同食物分別含有哪些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
2.中間節(jié)點(diǎn)
學(xué)習(xí)進(jìn)階中有很多中間節(jié)點(diǎn),幫助學(xué)生逐漸抵達(dá)進(jìn)階終點(diǎn)。從核心概念的高位往下看,一個(gè)實(shí)驗(yàn)、一課時(shí)、一單元、一個(gè)學(xué)段的教學(xué)目標(biāo)常常就是中間節(jié)點(diǎn)。本節(jié)課的中間節(jié)點(diǎn)依次為:了解常見(jiàn)的營(yíng)養(yǎng)成分名稱;運(yùn)用多種科學(xué)方法尋找食物中的營(yíng)養(yǎng)成分;通過(guò)分析證據(jù)發(fā)現(xiàn)沒(méi)有一種食物富含六大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
3.進(jìn)階終點(diǎn)
對(duì)于小學(xué)生來(lái)說(shuō),學(xué)習(xí)進(jìn)階終點(diǎn)往往是小學(xué)畢業(yè)時(shí)學(xué)生應(yīng)該達(dá)到的由學(xué)科本質(zhì)、學(xué)生認(rèn)知水平、課程標(biāo)準(zhǔn)、社會(huì)預(yù)期等共同設(shè)定的學(xué)習(xí)水平。因此,教師要有針對(duì)性地設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng),明確學(xué)生需要“到哪里去”,統(tǒng)整各階段學(xué)科知識(shí),幫助他們實(shí)現(xiàn)高效學(xué)習(xí)。綜合課程標(biāo)準(zhǔn)、教材和學(xué)生的認(rèn)知水平,本課的進(jìn)階終點(diǎn)應(yīng)為:食物能提供人體必需的六大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì);不同的食物含有不同的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。隨著本課進(jìn)階終點(diǎn)的確定,上位的科學(xué)概念“人的生活習(xí)慣影響身體健康”也逐漸明晰。
縱觀學(xué)生的整個(gè)義務(wù)教育階段學(xué)習(xí)過(guò)程,學(xué)習(xí)進(jìn)階終點(diǎn)應(yīng)是學(xué)科核心概念。教師需要在明確現(xiàn)階段進(jìn)階終點(diǎn)的基礎(chǔ)上,全面了解其他學(xué)段的學(xué)習(xí)目標(biāo),凸顯概念進(jìn)階的邏輯性和系統(tǒng)性。比如,本課在跨越三個(gè)中間節(jié)點(diǎn)后到達(dá)終點(diǎn),并為學(xué)習(xí)下一課《營(yíng)養(yǎng)要均衡》做好進(jìn)階準(zhǔn)備。通過(guò)整個(gè)單元的學(xué)習(xí),學(xué)生逐漸建構(gòu)“人體所需的營(yíng)養(yǎng)是從食物中得到的”“食物的種類很多,并含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分,保持合理營(yíng)養(yǎng),才能使身體健康”等單元具體概念。
二、遵循認(rèn)知結(jié)構(gòu),調(diào)整進(jìn)階路徑
教師應(yīng)該在尊重教科書編排的基礎(chǔ)上,圍繞進(jìn)階節(jié)點(diǎn),遵循學(xué)科的知識(shí)結(jié)構(gòu),調(diào)整進(jìn)階路徑,使學(xué)習(xí)路徑符合學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。本課需要學(xué)生通過(guò)觀察食物在紙上涂抹后的痕跡,檢驗(yàn)食物中是否含有脂肪。教材安排該活動(dòng)的進(jìn)階節(jié)點(diǎn)和對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容見(jiàn)表1。
四年級(jí)的學(xué)生已經(jīng)具有水的“三態(tài)”的前概念,但是對(duì)于水留在紙上的現(xiàn)象和水蒸發(fā)后紙的變化并沒(méi)有太多的觀察經(jīng)驗(yàn)。由于認(rèn)知結(jié)構(gòu)出現(xiàn)斷層,在第一次試教中,學(xué)生不能有效辨別油跡和水跡,他們認(rèn)為白菜中的水跡是油跡,白菜含有脂肪。因此,在后來(lái)的教學(xué)中,我增加了“觀察水跡”的活動(dòng),調(diào)整該節(jié)點(diǎn)的進(jìn)階路徑(如圖2)。
調(diào)整后的進(jìn)階路徑填補(bǔ)了缺漏的知識(shí)(關(guān)于水跡的認(rèn)知),使學(xué)生能從完整連貫的認(rèn)知體系中尋找多條證據(jù),鑒別食物在紙上涂抹的痕跡更接近油跡還是水跡,積累更多的事實(shí)經(jīng)驗(yàn),并以此為支架,輕松到達(dá)下一個(gè)“臺(tái)階”。
三、搭建進(jìn)階支架,優(yōu)化進(jìn)階路徑
學(xué)習(xí)進(jìn)階中的“階”,既是幫助學(xué)生進(jìn)階的“臺(tái)階”,也是學(xué)生進(jìn)階的障礙。教師需要搭建難度適宜的支架,幫助學(xué)生輕松躍到下一個(gè)“臺(tái)階”。
1.問(wèn)題鏈驅(qū)動(dòng)思維進(jìn)階
有效的問(wèn)題鏈可以幫助思維“合縱連橫”,是促進(jìn)學(xué)生思維進(jìn)階的有效途徑。在教學(xué)本課時(shí),我在課前、課中、課后分別設(shè)置了三個(gè)問(wèn)題:昨天吃的食物中有哪些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)?怎樣在食物中找到這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)?昨天一天所吃的食物,能滿足我們?nèi)梭w的營(yíng)養(yǎng)需求嗎?三個(gè)問(wèn)題從了解學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)階的起點(diǎn)開(kāi)始,引導(dǎo)學(xué)生從對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分名稱的認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)向?qū)I(yíng)養(yǎng)成分鑒別的認(rèn)知,最后走向營(yíng)養(yǎng)和人體健康的關(guān)系。三個(gè)問(wèn)題層層遞進(jìn),引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突,并解決沖突,最終達(dá)成認(rèn)知平衡。問(wèn)題鏈其實(shí)就是進(jìn)階思維路線圖,讓一節(jié)課的脈絡(luò)變得清晰可見(jiàn)。
2.學(xué)習(xí)單導(dǎo)航自主進(jìn)階
學(xué)習(xí)單可以成為學(xué)生自主進(jìn)階的“導(dǎo)航系統(tǒng)”,幫助他們通過(guò)自主探究掌握如何自主尋找進(jìn)階的路徑以及跨越障礙的方法,使他們主動(dòng)進(jìn)階并內(nèi)化科學(xué)概念。
如“用實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的方法尋找食物中的脂肪”這個(gè)活動(dòng),學(xué)生先通過(guò)學(xué)習(xí)單明確檢驗(yàn)?zāi)康?、檢驗(yàn)樣本、檢驗(yàn)方法,然后迅速進(jìn)入實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的環(huán)節(jié),并將食物在紙上涂抹的痕跡直接呈現(xiàn)在記錄單上,用直觀的證據(jù)證明自己的檢驗(yàn)結(jié)果,建構(gòu)“肥肉、花生中含有脂肪,白菜、蝦米中沒(méi)有脂肪”的科學(xué)概念。以學(xué)習(xí)單(如圖3)作為進(jìn)階支架,能有效避免教師講授過(guò)多,給學(xué)生充分的探究時(shí)間和空間,讓他們可以對(duì)照學(xué)習(xí)單,根據(jù)自己的節(jié)奏和興趣開(kāi)展自主探究。
3.班級(jí)記錄表呈現(xiàn)思維進(jìn)程
班級(jí)記錄表是全班同學(xué)共同的學(xué)習(xí)記錄單,在教學(xué)活動(dòng)中逐步完成記錄單,有助于呈現(xiàn)學(xué)生的思維進(jìn)階過(guò)程,幫助他們明確下一階段的進(jìn)階方向。
在實(shí)驗(yàn)探究環(huán)節(jié)中,學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)出白菜、豬肉、花生、米飯等食物含有不同的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),并將檢驗(yàn)結(jié)果匯總在班級(jí)記錄表中。在記錄表的提示下,學(xué)生發(fā)現(xiàn)只有蝦皮中沒(méi)有檢驗(yàn)出營(yíng)養(yǎng)成分,于是產(chǎn)生疑問(wèn):蝦皮中沒(méi)有營(yíng)養(yǎng)成分嗎?新問(wèn)題的產(chǎn)生,意味著新的學(xué)習(xí)再一次發(fā)生。班級(jí)記錄表將學(xué)生零散、模糊的發(fā)現(xiàn)以有序、清晰的方式呈現(xiàn)出來(lái),幫助他們梳理、歸納,讓他們從“實(shí)驗(yàn)是尋找營(yíng)養(yǎng)成分的好方法”的科學(xué)觀念進(jìn)階到“實(shí)驗(yàn)不是尋找營(yíng)養(yǎng)成分的唯一方法”。
4.多種科學(xué)方法助力進(jìn)階
科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出,要采用多種科學(xué)學(xué)習(xí)方法,使教學(xué)活動(dòng)符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律、充分調(diào)動(dòng)他們的積極性。當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的方法難以檢驗(yàn)出所有的營(yíng)養(yǎng)成分時(shí),探究的腳步戛然而止,概念的建構(gòu)遇到壁壘。此時(shí),教師要適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生使用更多的科學(xué)方法,如查閱資料、查看營(yíng)養(yǎng)成分表、訪問(wèn)專家等。教師通過(guò)出示常見(jiàn)食物營(yíng)養(yǎng)成分表、不同食物包裝袋、專家訪問(wèn)視頻,幫助學(xué)生搜集更多的證據(jù),尋找不易被實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的營(yíng)養(yǎng)成分,修正、完善科學(xué)概念,同時(shí)發(fā)展科學(xué)探究能力,提升科學(xué)素養(yǎng)。
四、嵌入教學(xué)評(píng)價(jià),實(shí)時(shí)調(diào)控路徑
《人是如何學(xué)習(xí)的》一書指出,學(xué)生的思維需要以各種方式被教師及學(xué)生自己觀察到,比如研討、作業(yè)等。評(píng)價(jià)不僅存在于某一階段,更應(yīng)在學(xué)習(xí)過(guò)程中持續(xù)進(jìn)行。根據(jù)威金斯的UbD逆向設(shè)計(jì)模型,教師需要在課前就確定評(píng)估量表,顯示學(xué)生“到達(dá)了哪里”。教師要在不同的學(xué)習(xí)階段,適時(shí)嵌入評(píng)價(jià)手段,逆向反思學(xué)生是否達(dá)成了學(xué)習(xí)目標(biāo)。本課逆向反思評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)表見(jiàn)表2。
在學(xué)習(xí)開(kāi)始前聚焦預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果,通過(guò)評(píng)估特征將內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)習(xí)目標(biāo)具體化,以評(píng)價(jià)量表為依據(jù),反思學(xué)習(xí)進(jìn)階過(guò)程,可以有效調(diào)整學(xué)習(xí)進(jìn)階路徑設(shè)計(jì),幫助、證明學(xué)生真正建構(gòu)科學(xué)概念,并理解、運(yùn)用科學(xué)概念解決問(wèn)題。
科學(xué)概念的學(xué)習(xí)過(guò)程是漫長(zhǎng)的,以學(xué)習(xí)進(jìn)階為理論依據(jù),促進(jìn)概念建構(gòu),符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律。在教學(xué)實(shí)踐中,教師要跟蹤觀察學(xué)生的科學(xué)概念掌握程度,分析其學(xué)習(xí)進(jìn)階過(guò)程,建構(gòu)進(jìn)階認(rèn)知模型,從而實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí),發(fā)展其核心素養(yǎng)。