核心概念视域下小学科学学习进阶教学范式的思考与实践

【摘要】在新时期教育背景下，学习进阶教学是落实新课标要求的有效抓手。小学科学教师要依据学生成长需要、课程建设和教学规律，厘清教学范式的逻辑起点，基于核心概念设计学习进阶路线图、建构学习进阶课堂范式、推进学习进阶单元课程系统化，有效培养学生的科学核心素养。【关键词】学习进阶；核心概念；核心素养；小学科学；新课标在《义务教育科学课程标准（2022年版）》（以下简称“新课标”）的实施背景下，小学科学教学需要围绕学科核心素养进行探索，把学科核心素养转化为学生成长所需的关键能力。对此，小学科学教师可以聚焦核心概念，根据学情和学科教学实际采用学习进阶教学范式，从而使科学课堂呈现出高度的整体性、全局性、系统性，进而提升科学课堂的教学效果。本文以教科版小学科学教材五年级下册“船的历史”一课的教学为例，基于一线教师的课堂教学思考与实践经验，阐释指向学习进阶的科学课程创新教学模式，以此助力小学科学课堂的革新。一、学习进阶教学范式的逻辑起点学习进阶是基于核心概念進行思维拓展的一种新型思维方式，具体指学生在一定时间跨度内学习和探究某一主题时，依次进阶、逐级深化的思维方式［1］。教师开展小学科学学习进阶教学时，必须紧扣“一个核心”，即紧扣核心概念，对标新课标，厘清新教材中的内容和教学要求，建立核心概念教学网络，为学习进阶教学指导引路、设点布局。要面向“两大主体”：一是教师通过强化学科素养，增强精准筛选教学核心概念的能力，结合单元、教材整体教学理念，精心设计教学流程和教学活动，打造知识全面、思维进阶的科学教学体系，构建趣味化、创新化、实践化教学场景，激发学生主动探索科学知识的兴趣，涵养学生的科学核心素养；二是学生在教师的引导下，主动参与到小组探究与合作中，使学科学习可视、可感、可辩，提升对核心概念的认知能力。要明确“三条路径”，即基于核心概念设计学习进阶路线图，建构学习进阶课堂模式，推进学习进阶单元课程系统化。三条路径相互关联、逐层递进，路线图指方向，课堂模式明行动，单元教学优体系。二、学习进阶教学范式的实践路径（一）基于核心概念设计学习进阶路线图运用学习进阶路线图对教学过程进行再研究、再确认、再创新，有助于教师根据学生的思维进阶规律创新教学活动，对学生的课堂参与性、学科核心概念体系的建构进行前置预判和分析，从而提升课堂教学实效。根据“船的历史”一课的教学过程，教师可以设计学习进阶路线图（见图1），直观呈现学习层次要求，使学习导向更清晰明了，帮助学生更深入、更连贯地学习基本概念，以免学生对单一概念和事实进行机械记忆，有助于学生跨越概念之“阶”，达成思维之“阶”，建构起完整的科学知识系统。笔者通过教学实践研究发现，在一系列概念认知过程中，或多或少会存在认知“阶梯”。教师如果直接帮学生跨越这些认知“阶梯”，可能会导致学生出现思维断层，影响课堂教学的实际效果。因此，在课堂教学的备课环节，教师需要巧妙设计教学活动，让学生自主“进阶”，即教师要充分了解学生的概念经验，借助学习进阶路线图，让学生自主实现“阶”的跨越。在此过程中，教师也能找到新的教学灵感和思路。（二）基于核心概念建构学习进阶课堂模式学习进阶课堂模式是衔接新课标与教学实际的“桥梁”，能够促进学生课堂学习思维的生成，使课堂教与学相得益彰。小学科学教师可以通过以下三种方法建构基于核心概念的学习进阶课堂模式。1.聚焦新课标核心概念导向根据新课标要求，小学阶段的科学教学要求学生了解技术与工程的性质和特点，技术与工程对人们生活、生产和对社会的影响，科学、技术、工程的相互影响等核心概念。因此，教师分析了教材内容的知识和学生的能力水平，将“船的历史”一课的重点放在指导学生运用技术与工程的思想和方法，在情景化、真实化的实践活动中，理解社会对技术与工程的需求。课例紧绕“船的造型”这一核心概念，从认识独木舟开始，设计一系列的实践活动，重现各种船的造型，在此基础上带领学生深入探究船的演变史，让学生建构由独立到完整、由零碎到系统的“船和沉浮材料之间的关联”的概念知识。聚焦新课标核心概念导向建构学习进阶课堂模式，能够促使师生围绕核心概念进行深入探索，有效解决了教材中因相关概念分散编排而导致核心知识碎片化的问题，改善了科学教学宽泛而浅显的情况，帮助学生建立完整的概念体系，最终实现学生科学核心素养的培养。2.聚焦生活化科学素养培育科学教育应从学生的兴趣出发，引导学生进行场景化的课题研究，加深学生对科学核心概念的认知，逐步形成立体式、体系化的大概念教与学，延展学科育人的广度。纵观教科版小学科学五年级下册教材，“船的历史”一课内容的编排保持了较好的独立性，能够保证学生经历相对完整的科学学习活动。教师可以从五年级学生的生活出发，设计符合学生兴趣与动手能力水平的探索活动，同时确保探索活动使用的材料都是从学生生活中选取的。如此一来，学生能根据已有的生活经验进行科学探索，对概念逐“阶”完善，从而丰富认知，提升思维能力，促进科学核心素养的发展。3.聚焦阶梯化思维培养路径本课尝试应用学习进阶理论，通过实践建构教师的教与学生的学之间的“桥梁”，强化小学生阶梯化科学思维的培养。笔者依据新课标关于课型的定位，将课堂活动对标为四个学习阶段，如下所示。【第一阶段】创设情境，强感知而善提问学习层次：概念目标，形成意识；学习目标：通过制作独木舟模型的活动，感知最初的小船的样子和船的载重量与稳定性；学生进阶水平发展：通过研究独木舟负载物体和稳定性等，了解船的外形、结构、稳定性和动力之间的关系；学习意图：通过创设教学情境，对独木舟进行研究，培养学生发现问题、提出问题、解决问题的学习进阶思维。【第二阶段】自主探究，强合作而明概念学习层次：探究目标，理解本质；学习目标：通过阅读资料和课堂习得，认知不同时期的船在材料、外形、动力和功能等方面的不同，了解不同的船的优缺点；进阶水平：通过认识船的历史，了解造船的技术发展推动着人类社会的发展和文明进程。学习意图：通过自主探究和小组合作，以对各种船的不足的研究为认知基础，发现动力、船型、材料、构造等要素对船产生的影响，从发现问题中学习、探索、认识船的发展，培养科学创新的思维品质和能力。【第三阶段】总结反思，强内涵而拓外延学习层次：科学态度，深入分析；学习目标：通过认识船的发展历程，感受劳动人民的聪明和才智；进阶水平：根据前阶段习得的各种船的不足，提出问题、分析问题，提出个性化改进方案，并对改进方案的优劣做出合理的评判；学习意图：通过完成“观察不同船的共同点—探索原因—验證实验”学习闭环，引导学生课后主动探索影响船的速度和稳定性的要素，使学生深度参与探索、研究、论证、感受“船的历史”所反映的科学发展情况，强化学生爱科学、爱劳动、爱生活、爱人民的学科育人导向。【第四阶段】解决问题，强迁移而立结构学习层次：回归生活，走进社会；学习目标：感受船的发明和技术革新给人类社会发展带来的深远影响和变化；进阶水平：感知人们的需求是促进科技改革的动力；学习意图：对“船的历史”进行总结回顾并拓展，引导学生开展结构化思考，让学生理顺船的演化与科技发展的内在关系，鼓励学生从船的其他方面继续探究，激发学生的思考力、想象力和转化力，延续学生课程探究的兴趣。（三）基于核心概念推进学习进阶单元课程系统化课程教学论告诉我们，教学的实施必须将事实性知识置于学习者的概念框架之中，通过各种丰富且具有代表性的情景、事实来展示概念，推动课堂教学从感性发展到理性，从单一发展到综合，从经验事实发展到科学总结，继而逐步建构学科结构。课堂中只有零散的核心概念是不行的，只有概念上的认识也是不够的。教师必须要在课程体系、单元教学的统摄下，立足学科课程要求和教学本质，积极落实大单元教学法，引导学生基于对课程建设、单元知识的理解去参与实践活动。这样既能够让学生学会如何运用准确的知识解释科学现象，同时又能够让学生在实践中体会科学知识的原理，从而提升科学核心素养。因此，教师围绕学生探究能力培养目标，在整体课程观、学科观、教学观的引领下，有效选择不同的科学教学内容，循序渐进地提高教学层次和难度，把学习进阶理论贯穿于单元教学始终，发挥单元教学的“枢要”作用，让科学教学更立体、更系统、更具有前瞻性。具体而言，教师要先对单元知识进行整合，再细致地对每一课的具体内容进行教学分析，调整课时教学方案，从而实现各课时的无缝对接，进而有效促进学生核心素养连贯一致的发展［2］。本课所在的单元以船的材料、结构、动力等发展演变过程中的重要节点为内容，引导学生在认识、设计、制作船的实践活动中，初步感知浮力，了解人类为了提升船只性能而对船进行改进，感受生产、生活需求对科学技术发展的推动作用。基于此，教师根据单元规划，依托船演化的重要节点来组织课时内容，将科技发展的社会需求转化为一个个具体的工程技术问题，展示了查资料以及设计、制作、测评和改进技术产品的过程，集中呈现学习进阶单元课程系统（如图2所示）。基于“船的历史”一课，教师对单元教学进行统筹，以大项目建构、小项目研究来推进，开展单元学习活动和课时目标结构衔接的教学设计，高质量完成对“船的历史”一课的教学，让学生在经历了一系列单元整合的项目化研究后最终设计、制造出自己的船，拓宽了学习视野，提升了学习能力。在此过程中，学习进阶教学范式贯穿始终，助推教师的专业化成长，有利于