基于地圖學(xué)習(xí)的 科學(xué)課程設(shè)計(jì)

蔡菁

一、地圖學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)

（一）地圖學(xué)習(xí)模式的理論基礎(chǔ)

人類學(xué)習(xí)的過程和記憶的存儲與調(diào)用過程有極大地關(guān)系。因此如果我們想要研究兒童的學(xué)習(xí)過程，必然繞不開對記憶模式的討論研究。普遍的調(diào)查研究顯示，記憶在大部分人腦中有兩種模式：利用分類儲存系統(tǒng)記憶和利用位置系統(tǒng)記憶。

分類記憶是對信息進(jìn)行練習(xí)和復(fù)述來進(jìn)行信息的錄入和存儲的，這種記憶方式形成的記憶符合艾賓浩斯遺忘曲線，遺忘很容易在較短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生，必須要通過不斷的強(qiáng)化來減少遺忘的發(fā)生。并且，在環(huán)境因素發(fā)生改變后，這些被記憶的信息不容易被快速調(diào)取，也就是說學(xué)習(xí)的遷移不容易發(fā)生。再者，分類記憶由于目標(biāo)性很強(qiáng)，所以一次處理的信息量有限，因此在一定的時(shí)間內(nèi)儲存在腦中的記憶是相對來說較少的，也就是記憶處理的效率是比較低的。但是由于各種各樣的原因，當(dāng)下學(xué)校教育中的傳統(tǒng)教授式學(xué)習(xí)更多地依賴于這種分類記憶。

位置記憶認(rèn)為每個(gè)人都有空間記憶系統(tǒng)。我們將信息放在特定的情境中，這個(gè)情境中的所有一切包括我們自己都有著一定的關(guān)聯(lián)，而我們只需要經(jīng)歷這樣一個(gè)情境就很容易記住情境中的一切包括它們之間的關(guān)聯(lián)，因?yàn)檫@一切都是有意義的。而這個(gè)情境中的一切包括他們之間的各種聯(lián)系就在我們的頭腦中形成一種圍繞情境主題的地圖。當(dāng)我們需要調(diào)用情境中的某個(gè)信息時(shí)，我們只需要按照頭腦中的各種地圖的索引找到相應(yīng)的地圖，就可以快速完成信息的提取調(diào)用。而這一張張不同的地圖就構(gòu)成了我們的空間記憶系統(tǒng)。在位置記憶中，地圖中的信息與信息之間互相發(fā)生著有意義的聯(lián)系，牢不可破，因此遺忘是不容易發(fā)生的。更重要的是，由于情境的完整性，地圖中的信息是多樣化的而且數(shù)量十分巨大，所以利用位置記憶我們可以在較短的時(shí)間內(nèi)獲得更高的效率，我們不僅收獲的是認(rèn)知層面的記憶，技能的和情感的成分也都整合在每一張地圖中。因此，我們認(rèn)為，為了發(fā)展兒童全方位的核心素養(yǎng)，我們提倡在小學(xué)科學(xué)課程設(shè)計(jì)中融入更多地運(yùn)用地圖模式的學(xué)習(xí)方式。

（二）地圖學(xué)習(xí)的概念界定

主題地圖：一定主題情境中的一切事物（包括兒童自己）和事物之間的所有聯(lián)系在兒童大腦中形成的總體印象。

地圖學(xué)習(xí)：通過圍繞一定主題的有意義的經(jīng)驗(yàn)過程，讓兒童創(chuàng)設(shè)自己的主題地圖的學(xué)習(xí)方式。

通過從結(jié)果、記憶方式、特征這三個(gè)方面分析傳統(tǒng)教授式學(xué)習(xí)與地圖學(xué)習(xí)，我們不難發(fā)現(xiàn)地圖學(xué)習(xí)對學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展是更有利的。（如表1）

二、地圖學(xué)習(xí)模式下的小學(xué)科學(xué)課程模型

（一）有意義的經(jīng)驗(yàn)是形成主題地圖的主要方式

有意義的經(jīng)驗(yàn)過程主要指的是教師依據(jù)教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)具有一定復(fù)雜性的真實(shí)情境，兒童通過真實(shí)情境的浸潤，內(nèi)在動機(jī)的激發(fā)以及對信息的積極加工，在一定的時(shí)間段內(nèi)完成有挑戰(zhàn)的任務(wù)，通過這樣一個(gè)有意義的經(jīng)驗(yàn)過程在頭腦中形成一張基于這個(gè)情境下的主題地圖。

例如我們在學(xué)習(xí)《橋》這個(gè)學(xué)習(xí)內(nèi)容的時(shí)候，教師給學(xué)生提供了一個(gè)有挑戰(zhàn)的任務(wù)：小組合作完成一座橋的設(shè)計(jì)與制作。那么學(xué)生在得到這樣一個(gè)任務(wù)后，由于都希望建造一座自己喜愛的橋的模型，自發(fā)地去思考要完成這樣的任務(wù)需要哪些信息，如何得到這些信息，以及對得到的信息要做怎樣的處理加工，通過一系列的復(fù)雜的學(xué)習(xí)行為，最終完成本組的設(shè)計(jì)與制作，基于《橋》主題地圖得以形成，并且這張地圖中的一切由于學(xué)生的親身經(jīng)歷而變得更加有意義。

（二）主題地圖是由互相影響的認(rèn)知、情感、思維成分共同構(gòu)成

學(xué)生在有意義的經(jīng)驗(yàn)過程中，不僅經(jīng)歷了認(rèn)知的建構(gòu)，同時(shí)也在解決問題的過程中獲得了科學(xué)思維能力水平和工程與技術(shù)能力的提升，更是在小組成員中，小組與小組間的表達(dá)、交流、質(zhì)疑和互動中形成各種情感的流動。因此，基于這一真實(shí)情境形成的主題中必然包含了認(rèn)知成分、思維成分和情感成分。

還是舉《橋》這個(gè)例子，在經(jīng)歷完成一座橋的設(shè)計(jì)與制作這個(gè)任務(wù)的經(jīng)驗(yàn)中，學(xué)生將建筑學(xué)中的結(jié)構(gòu)與功能知識、材料學(xué)中的各種材料的優(yōu)缺點(diǎn)、工程技術(shù)領(lǐng)域的實(shí)操技能以及如何運(yùn)用科學(xué)語言表達(dá)交流和質(zhì)疑整合到一張地圖中記憶。這種記憶中的各個(gè)成分之間互相影響，例如知識層面的信息會指導(dǎo)他們?nèi)绾稳フ{(diào)整測試工程技術(shù)領(lǐng)域的建造過

程，而工程技術(shù)領(lǐng)域的建造過程又會帶來新的問題與挑戰(zhàn)引導(dǎo)他們?nèi)ブ貥?gòu)自己的認(rèn)知，而同伴之間的質(zhì)疑與交流，贊揚(yáng)和指點(diǎn)會不斷影響他們對自己的設(shè)計(jì)的調(diào)整。

三、基于地圖學(xué)習(xí)的小學(xué)科學(xué)課程設(shè)計(jì)范例

例1.地球與宇宙內(nèi)容下的《太陽系大家族》課程設(shè)計(jì)

[課程名稱 學(xué)生活動 主題地圖中包含的成分 《太陽系大家族》——制作太陽系模型 1.組建研究小組，完成模型制作的計(jì)劃與分工。

2.搜索關(guān)于太陽系中包含的主要天體和各天體的特征的相關(guān)資料。

3.將各天體的直徑數(shù)據(jù)以及天體與太陽之間的距離數(shù)據(jù)按比例縮小至可操作范圍，準(zhǔn)確畫出太陽系模型的設(shè)計(jì)圖。

4.基于本組的設(shè)計(jì)自己尋找合適的材料小組合作完成模型的制作。

5.小組逐一對本組的作品和研究過程進(jìn)行匯報(bào)展示，所有同學(xué)對他人的作品進(jìn)行評價(jià)打分。 太陽系中的天體構(gòu)成及排列順序;恒星、行星、衛(wèi)星的概念及相互關(guān)系;八大行星的概況。

制定完成任務(wù)的合理計(jì)劃;收集、處理、交流信息的能力。

團(tuán)結(jié)合作的能力;運(yùn)用數(shù)學(xué)方法建模的能力;向他人表達(dá)與展示自我的語言能力;對他人的研究進(jìn)行質(zhì)疑、欣賞和評價(jià)的能力。

體會到宇宙世界的神奇與偉大;形成尊重自然和保護(hù)地球家園的積極愿望。 ]

課堂掠影：