石琦
【摘 要】《K—12科學教育框架》是基于學習進程理論下的美國教育改革標準,對我國基礎教育改革有許多啟示。結合《框架》,通過比較初小科學“光學”內容在教材內容、教學目標中的差異,總結在初小教學銜接中的若干問題;通過分析“光學”核心概念的學習進程過程,提出適應“光學”初小銜接的教學建議。
【關鍵詞】學習進程;《框架》啟示;光學;文本解讀;初小銜接
2011年7月,美國頒布了《K—12科學教育框架:實踐、跨領域概念和核心概念》引領美國新一輪的教育改革,指導科學課程、教學指導與評價。《框架》強調了科學核心概念在科學課程連貫中的主線作用,以學習進階的程序,突出科學知識的實踐性。我國很多教育研究者對《框架》的內涵及精髓進行了解讀,《框架》構建改革的重要理念就是學習進程(Learning ?progerssions)。從本質上看學習進程是許多以實證為基礎的,假定學生在合適的教學條件下,隨著時間的推移,對核心科學概念、科學解釋以及相關的科學實踐的理解,應用能力逐漸趨于復雜的過程。學習進程理論認為整個學習過程是由學習者逐級累積、提升,直至到達目標終點的過程,整個過程就像爬上一級級的階梯。起點是學習者對學科核心概念原有的認知,終點是學習者對核心概念高水平的理解與實踐應用,而中間過程則是學習者對核心概念逐步理解加深,認知不斷升華的過程。作為一名基礎教育工作者,筆者在研讀了許多研究《框架》及“學習進程”的資料之后,對初小銜接的科學課堂有了一些思考,現結合“光學”與大家共享。
一、《框架》對我們的啟示
1.注重科學核心概念在教學中的貫穿作用。美國教育改革的理念之一就是要將學習中知識的“廣而不深”轉變為“少而精”,所謂“精”就是學科中的核心概念。核心概念是指學科中關鍵性的、可以應用于生活及指導生活實踐,并且可以逐步加深的重要原理。所謂的“關鍵性”就是可以拓展、延伸的重要原理。在教學中依照核心概念組織教學可以使知識主線突出,摒棄一些零碎知識的教學,從而使學生的思維能力向縱深發展。
2.關注科學知識在社會生產、生活中的實踐應用。將科學知識應用于生產實踐甚至于科學工程,可以幫助學習者更好的理解知識的發展過程,加深學習者對科學本質的理解。
3.關注學習進程,注重課程在不同年級段的連貫性。對核心概念的學習要與學生的認知水平與理解水平相一致,既統一,又逐步提升。不同年齡的學習者有不同的認知背景、能力,對同一概念的理解也不同。教學內容應該由淺入深,由表及里,具體到抽象關注本質。
二、初小科學“光學”文本解讀
1.“光學”教材比較。溫州地區小學使用的教材是由郁波主編的義務教育課程標準實驗教科書《科學》,由教育科學出版社出版,內容安排在五(上)第2章。初中采用的是由浙江教育出版社出版,朱清時主編的《科學》,光學在七下第2章。關于“光學”內容的教學目標比較詳見附表。
2.課程標準的比較。小學(3—6年級)《科學》課程是啟蒙課程,初中(7—9年級)《科學》是入門課程,小學重在培養對科學的興趣及求知欲,幫助學生體驗科學的過程與方法。初中學生要學習必要的科學知識與技能,為學習其他學科后續學習打下基礎。小學有光和影、陽光下的影子、光是怎樣傳播的、光的反射、光與熱、怎樣得到更多的光和熱、做個太陽能熱水器等7小節。初中則有光和顏色、光的反射和折射、凸透鏡和視覺等內容。小學:識別來自光源的光或反射光,認識光在空氣中沿直線傳播,了解相關現象,知道光遇到物體會發生反射或吸收,描述光從空氣進入玻璃或水傳播方向會發生改變,觀察和描述太陽光分解后形成光帶;初中課標(2011):知道光的直線傳播,了解光的反射定律、折射現象知道平面鏡成像的特點,通過實驗了解凸透鏡成像的特點,解釋相關問題,通過實驗了解白光的組成。
3.初小“光學”文本銜接中存在的問題
(1)重復 相同的教學內容重復出現,難度并未發生改變。如“光源、光的直線傳播”內容,同為知道光源的概念,說出生活中常見的光源,如:太陽、蠟燭、螢火蟲等,利用實驗探究知道光是沿直線傳播,卻在兩個階段重復出現,難度設計也未呈梯度變化。真空中的光速為3X108米 ∕秒,同為告知,另外光的色散,紅外線,紫外線等知識在小學階段以閱讀材料出現,而在初中階段再次出現且未作任何深化。
(2)超前 某些知識超出了該階段學生的能力水平。小學階段利用大量篇幅學習了“光和熱”的知識,使學生認識不同顏色的物體在陽光下吸收的熱量不同,了解陽光的直射與斜射的關系,收集太陽能熱水器的相關資料及制作和評價簡易的太陽能熱水器等內容要求學生了解生活中太陽能熱水器的構造及基本知識,通過科技小制作來對學習太陽能的利用,以及對科技作品的評價與改造。這些內容要求學生有較強的實驗探究及小組合作交流能力,是初中著重培養的能力之一,超出了五年級學生的科學探究能力范疇。
(3)缺失 初中階段的一些光學重點及難點知識如平面鏡成像,凸透鏡成像,眼和視覺的形成未在小學階段做應有的鋪墊。平面鏡成像生活性強,對像與物的關系、特點學生有較強的感性認識,應該在小學教材中出現。凸透鏡成像是初中的教學難點,而小學生對放大鏡有較好的生活體驗,可以提前做好鋪墊。小學生中近視眼的發病率很高,對于眼球的結構及近視眼的成因也可做簡單介紹。
三、“光學”初小銜接教學的思考
1.以核心知識為主線組織教學。知識發展的速度是爆炸式的,學生在課堂上學習時間有限,過多零碎、片段的知識占用了大量的學習時間及精力。學生通過核心知識的學習,可建立起知識的基本框架,提升解決問題的能力。這樣才能在今后不斷汲取新的知識,豐富知識框架。光學的核心知識是光的反射、光的折射及凸透鏡的成像規律。學生在初中階段學習這部分知識時,既要有對實際問題的分析,又要有數學幾何知識作為基礎,多數學生較難掌握。如果在小學階段能夠使學生充分體驗光的反射及折射現象,了解基本的生活應用再過渡到中學的規律學習,就水到渠成了。教師在教學設計時應該充分考慮核心知識的地位,并且根據不同的認知水平設計核心知識的認知梯度,如手影,平面鏡成像到光的反射、折射,凸透鏡成像。
2. 以核心知識的學習進階體現教材的連貫性。光的反射、光的折射、凸透鏡成像規律等核心知識,安排在小學階段應充分體現學生對生活現象的體驗及感受,如發光物體的分辨,影子的形成,平面鏡對光的反射作用,放大鏡對光線的會聚作用。在初中階段可以通過實驗進一步探究光線的反射及折射規律。小學側重突出對核心知識的感受及體驗,現教材中的光和熱的關系及對太陽能的認識和利用建議移到初中教材中,現初中內容中的光的色散、光源等知識可以改到小學階段學習,陽光下影子的變化等非核心知識的學習建議刪除。
美國的教育改革有其特殊的背景及環境,如何結合我國的教育現狀借鑒先進之處,是值得深入思考得課堂教無定法。只要適合學生的,都可以創造自己特色的課堂,只有關注學生的認知發展,關注學生的成長,才能真正促進學生科學素養的提高。
【參考文獻】
[1]高芳,陳志偉.學習進程:美國科學教育改革新思路[J].外國教育研究,2011,5
[2]中華人民共和國教育部.科學課程標準[Z].北京師范大學出版社,2001
[3]郁波.義務教育課程標準實驗教科書《科學》(五年級上)[Z].北京:教育科學出版社,2001
(作者單位:浙江省溫州市第十七中學)