基于學習進階理論的初小科學課程銜接教學策略

凌琿

摘? 要：學習進階是對“應該為學生設計怎樣的學習路徑”這一問題進行探索，學段銜接教學的有效開展更需要基于學習進階。本文以教科版小學二年級科學“做一個指南針”一課為例，通過培養科學興趣，滲透科學方法，訓練科學語言，發展科學思維分析，探討基于學習進階理論的初小科學課程銜接的教學策略，并對如何更有效地推進初小科學課程銜接教學進行了補充思考。

關鍵詞：學習進階;中小銜接;科學教學策略

【中圖分類號】G642??????? 【文獻標識碼】A???????? 【文章編號】1005-8877（2021）36-0027-03

Teaching Strategies for Cohesion of Junior and Primary Science Curriculum Based on the Theory of Learning Progress

LING Hui? （ Taicang Youth Activity Center，Jiangsu Province，China）

【Abstract】Learning advancement is an exploration of the question of"What kind of learning path should be designed for students". The effective development of cohesive teaching should be based on learning advancement. This article takes the second-grade science "Being a Compass" lesson in the textbook version of primary school as an example，through cultivating scientific interest，infiltrating scientific methods，training scientific language，and developing scientific thinking analysis to explore the teaching strategies for the connection of junior and primary science courses based on advanced learning theory. ，And carried out supplementary thinking on how to more effectively promote the linking teaching of junior and primary science courses.

【Keywords】Advanced learning;Connection between small and medium-sized enterprises;Science teaching strategy

1.學習進階理論在初小科學課程銜接研究中的必要性

近年來，兒童科學教育的重要性已經被提到了一定的高度，受到世界各國的重視，弄清楚兒童科學概念的學習進程是開展科學教育的關鍵和有效途徑。美國《K-12年級科學教育框架：實踐、共通概念及核心概念》將“學習進階”作為學習期望的核心表述形式，認為學生對科學核心概念的學習進階就像爬樓梯的過程，學習進階的中間過程類似于樓梯逐級上升的臺階，各個臺階象征著學生在不同的年齡階段所能達到的理解核心概念和科學操作技能的不同水平，其理念要求科學課程必須具有良好的一致性與連貫性。

目前，小學科學課程在一至六年級開設，但在實際教學中，筆者常發現學生不能將科學概念建構成良好的連續性知識體系，以致出現每學習一個單元的內容或者每堂科學課后，學生得不到實質性的思維發展，甚至阻礙初中階段物理、化學、生物、地理等學科相關知識學習的繼續深入與抽象化。究其原因，一方面是由于每周科學課課時量的限制，另一方面則與我們教師對某一科學概念乃至整個小學科學與初中科學概念體系的整合程度有關。因此，本文以小學階段教科版科學二年級下冊的“做一個指南針”一課為例，分析、探討促進初中、小學階段關于“磁”的科學概念學習進階發展的教學策略。

2.初小科學課程中磁概念的學習進階設計

為確定概念的進展過程，首先需要邏輯分析。根據最新的小學科學課程標準和初中物理課程標準，結合相應的教材，分析找出初中、小學階段所包含的相關知識內容，再根據以上內容，從邏輯層面羅列出初中、小學階段關于磁的科學概念學習進階發展的內容。

“磁”這一物質科學領域的學習內容，從小學階段的觀察、描述磁鐵和磁現象為主，到初中階段對磁現象、磁場、能量等的判讀和規律的認識，這個學習進階表現出由淺入深、由點到面、由形象到抽象的特點。為了避免各階段知識之間的脫節，各個進階各個內容間的過渡也很重要，需要教師整合各學段教材內容并運用恰當的教學方法。綜觀目前國內中小學科學課程銜接的相關文獻，開展研究的群體多以中學教師或高校學生為主，小學科學教師則較少。其實，小學階段則更需要幫助學生在動手動腦學科學的過程中對磁和磁現象擁有豐富的實踐經驗，“做一個指南針”就是這樣的一節課。

3.“做一個指南針”一課基于學習進階的教學方法與效果

“做一個指南針”是教科版科學二下“磁鐵”單元的第五課，整個單元的學習線索主要分為“磁鐵與周圍物體之間的作用”和“磁鐵兩極的特性”這兩條。本課屬于對磁鐵兩極特性的應用，整節課可以分為三個環節：一是了解指南針的發展歷史;二是制作一個（水浮式）指南針;三是評價改進我們的指南針。

本課的指南針有的學生已經玩過，本單元第四課也學習了如何使用指南針，從進階的視角來看，學生對指南針的結構和使用方法有一定的了解，但對指南針是怎么發明的等問題也產生了一些疑惑，這就成為本課教學的起點。學生通過利用磁鐵的性質來設計并制作一個指南針，從而體驗包括設計、實施、改進在內的工程與技術實踐活動帶來的成功和樂趣，并在制作指南針的過程中認識磁化現象，這就是本課教學要達到的終點。經過一年級的科學課學習，學生的觀察能力與描述能力有了明顯的發展，但依然處于形象思維階段，抽象概括能力和語言表達能力以及動手能力仍然比較弱，為了讓課堂教學更好地服務于學習進階，教師的引導和幫助顯然非常重要，筆者認為要注重對學生科學興趣、科學方法、科學語言以及科學思維等方面的引導與培養，為下階段的學習逐步打好基礎。

（1）培養科學興趣

保護好學生的好奇心和求知欲是科學課程的基本理念之一。在旁聽了多節低年級語文、數學課的基礎上，筆者了解到低年級學生的學習興趣較高但注意力轉移也較快，喜歡形象生動的事物，樂于聽故事、做游戲等。因此，“做一個指南針”一課導入環節中提供一份圖文閱讀材料——指南針的發展歷史，從二年級學生的閱讀能力來考慮，精簡內容并根據識字量標注拼音。這樣處理，讓學生在閱讀的過程中既體會指南針作為中國古代四大發明之一，對人類的科學技術和文明發展所起到的作用，又為接下來的教學活動奠定一定的知識基礎。總之，學習興趣的激發與延續能為初中、小學階段科學課程學習進階的推進提供有力保障。

（2）滲透科學方法

科學素養的形成是一個長期的過程，兒童時期的科學教育將對一個人的科學素養的形成起到決定性的作用。小學科學課程標準里關于科學素養的闡述中就提出要知道基本的科學方法，小學科學課程里涉及的科學方法有初步學習觀察、調查、比較、分類、分析資料、得出結論等。初中物理課程標準中也對提高科學探究能力提出了相關要求。而科學方法、科學態度等也是學習進階進程中伴隨科學概念一同發展的。作為一節科學方法指導課，在“做一個指南針”整節課中，學生將經歷工程與設計的完整過程。

首先，在繪畫交流中體驗設計的意義。如設計繪制指南針簡圖的活動環節，筆者在教學的實施過程中，并沒有直接提出“設計”這一詞語，而是通過讓學生展示交流自己繪制的圖稿使他們逐漸體悟到當需要制作一件物品時，我們往往要結合一些經驗知識，合理地進行計劃，這個過程即“設計”。這也和主要概念“工程的關鍵是設計，工程是運用科學和技術進行設計、解決實際問題和制造產品的活動”相呼應。

其次，在動手制作中體驗實施的歷程。制作磁針、固定磁針、標注方向是實施制作指南針的三個歷程。其中有內在的邏輯順序，即從獲得組裝指南針各個結構的材料，到調節指南針各個結構的組裝效果，再到實際檢驗指南針的使用效果，一步步進行下去，這也是制作一般工藝的基本流程。

最后，在思考評價中發現更多改進的方法。無論是實驗操作還是簡單工程制作，評價與改進是不可或缺的，根據小學生的年齡特點，本課在教學中采用口述自己想法的方式，讓學生體會到進一步完善作品是技術與工程領域學習的必要環節。

（3）訓練科學語言

小學科學的課程目標中就要求“發展用科學語言與他人交流和溝通的能力”。同樣，義務教育物理課程標準中也提出：“能書面或口頭表述自己的觀點……有初步的信息交流能力。”訓練好學生的科學語言，有助于教師更準確地對學生學習理解的進程情況進行判斷。小學低年段的學生特點之一表現為話常常說不清楚，語言零碎不成句甚至詞不達意。所以，為了訓練小學生的科學語言表達能力，筆者常常選擇在學生研討交流的過程中運用例句、仿句來輔助表達。這樣，不僅可以滲透、掌握科學詞語，還可以提高交流效率并以此發展小學生的科學思維。“做一個指南針”這節課在交流自己的設計圖稿的活動中，筆者運用“我用了_______（材料名稱），作為指南針的_______（結構名稱）”這一句式來訓練學生的科學語言表達能力，加深其對指南針結構及各個結構功能的認識，也提高了交流效率。

（4）發展科學思維

在教學中，問題貫穿著課堂，也推進著學習的進程和思維的發展。筆者認為無論是初中還是小學，學生的科學思維水平是指在學習科學的過程中解決問題的能力，要激發學生解決問題的動力，就需要教師在備課時精心設計并梳理串聯每一節課的問題結構，下圖是“做一個指南針”這節課設計的問題結構：

本課的問題結構由輔助問題和核心問題組成，一節課的核心問題，應當是為了實現教學目標而設置的認識障礙的問題，是能促進認知發展、有思考空間的問題。“如何用提供的材料做一個指南針”即為本課的核心問題，圍繞這個核心還需要有輔助問題幫助支撐、串聯教學，本課的輔助問題與三個教學環節相關聯。其中，在第二個教學環節“制作一個（水浮式）指南針”之設計繪制指南針簡圖的活動里，學生遇到了困難，即課堂提供的材料中沒有磁針。這個困難在筆者最初的預設中是直接告訴學生采用磁化的方法，但是這樣操作，學生還是被動學習，學生的思維就止步不前了。之后，通過加入科學閱讀資料，提問：“閱讀了古人如何制作指南針的研究，你有什么啟發？”引導學生體會到當思維陷入困境時可以查閱資料，參考借鑒他人的方法并從中獲得解決問題的思路。本課最后提問：“如果再做一個指南針，你準備怎么改進？”這個問題將這節課的思考延續，有助于學生對工程與技術有更多的體會。這樣用問題的方式處理本課的教學思路，學生的思維在一次次思考碰撞中得到提升，本課的科學味也變濃了。

4.基于學習進階理論的初小科學課程銜接教學的補充思考

（1）全面把握學科學情

中小學科學課程銜接還需要通過課堂觀察與學生問卷，歸納出不同年級段學生學習科學概念過程中的一般問題與特點，并通過跨年級的測評對學生學習科學概念的認知發展進程進行評估。從而根據不同學段學生的學習特點與科學概念的核心內容，圍繞核心概念在教學廣度、深度和方法等維度上組織教學活動，以幫助激發學生科學學習興趣，養成良好的科學學習習慣。

（2）調整具體教學措施

學習進階正是圍繞核心概念構建的，我們可以圍繞某一個核心概念，從具體教學案例著手，分析研究小學階段科學概念學習進階的構建與呈現方法，嘗試在科學概念與科學探究活動之間，既鋪設自然過渡的臺階，又準確、嚴謹地建構科學概念。通過課堂實踐，筆者梳理出一些具體促進科學概念學習進階的教學策略。

第一，及時復習。

德國心理學家艾賓浩斯提出的“記憶遺忘曲線”揭示了學習材料的遺忘進程是不均衡的，遺忘的速度是先快后慢的，遺忘的內容是先多后少的。每次習得的新概念沒有及時復習、鞏固就會產生遺忘。科學課上除了實驗操作，科學記錄也不可或缺，及時的記錄可以有效地幫助學生對學習的內容進行觀察、回顧、分析和總結，同時幫助教師從中了解學生學習的進展情況和對科學概念的掌握程度，從而對教學過程進行形成性的評估，更有針對性地實施教學。在探究活動中，在關注記錄的科學性的同時，教師應采用多種符合小學階段兒童認知特點的記錄方式，讓學生表達自己的想法和觀點，如簡圖、圖表、小報等。由于小學科學課周課時量的限制，教師可以利用每次上課前幾分鐘的時間來幫助學生將科學記錄在課程學習的過程中經常性地回顧。同時，借助畫一畫單元概念圖譜等方式，對學習的知識進行梳理并適當延伸，如此既可以作為重要的學習資料進行保留，幫助學生養成良好的記錄習慣，又為接下來中學階段的學習打基礎。

第二，本質探究。

科學概念是對大量的具體事例的概括。這些事例有的是含有概念本質屬性的例證，有的則是沒有本質屬性的例證。要掌握概念的本質，教師不能拘泥于小學教材中對科學概念的解釋，必須去了解中學甚至大學階段相關概念的定義，站在更高的視角來審視教學，引導學生辨別同類事物的本質屬性與非本質屬性，這樣才能順利達到科學概念的學習進階終點。對于那些難下定義的概念來說，應能讓學生列舉有關概念的多個例證，同時辨別它們與鄰近概念的異同。

例如，在教學“磁性”這個概念時，其本質屬性是“能吸引鐵之類的物體”，而“能吸引金屬一類的物體”是非本質屬性。以往教學都是要求“通過實驗找出哪些物體可以被磁鐵吸引”，這樣直接找出“磁性”的本質屬性的方法，是容易讓一些前概念對實驗結果先入為主并產生混淆的。具體體現為很多學生認為因為磁鐵能吸引鐵，鐵又屬于金屬，那么磁鐵就能吸引金屬。為了避免形成這種非本質屬性的新的錯誤概念，有的教師采用對實驗結果再討論、再實驗的方法將概念修正。其實，教師還可以將實驗要求改為“找出哪些物體不能被磁鐵吸引”，這樣反向思考，更能夠幫助學生在自主探究的過程中發現新概念的本質屬性。

第三，具化概念。

科學概念的形成過程是以感覺、知覺和表象為基礎，通過分析、綜合、抽象、概括、系統化、具體化等思維活動，從個別到一般、從具體到抽象、從現象到本質的認識過程。因此，在教學如“磁”“熱”“電”等這一類抽象概念時，就需要教師選擇、組織更具體驗性的活動來幫助學生建立概念模型。比如，搜集身邊的磁鐵或含有磁鐵的物體帶到課堂進行介紹與展示等。另外，有效運用概念圖、思維導圖等圖示法將思維外化，也有助于學生把握重點、厘清思路，促進科學概念學習。

綜上所述，基于學習進階的初小科學課程銜接教學策略的研究不僅需要從學生的實際出發，還應系統地發展學生的學科能力與學科思維，課堂的教學活動等也都需致力于對科學概念、科學方法、科學態度等的階梯式培養，相信科學課程銜接的教學研究能在不斷的實踐反思中結出碩果。

參考文獻

[1]教育部.義務教育物理課程標準（2011年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2011.

[2]劉晟，劉恩山.學習進階：關注學生認知發展和生活經驗[J].教育學報，2012（2）.

[3]郭玉英，姚建欣，等.整合與發展——科學課程中概念體系的建構及其學習進階[J].課程·教材·教法，2013（2）.

[4]朱玉潔，陳凱，康正龍. 初中化學與小學科學教材銜接例析——以南京地區所用教材為例[J].化學教學，2014（07）.

[5]溫·哈倫.科學教育的原則和大概念[M].北京：科學普及出版社，2015.

[6]袁媛，朱寧波.探析國外科學教育領域的“學習進階”研究[J].外國中小學教育，2016（7）.

[7]教育部.義務教育小學科學課程標準（2017年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2017.

[8]周育妹，林建芬，杜倩萍.用學習進階理論探討小學科學與初中化學的有效銜接[J].中學化學教學參考，2020（3）.