基于廣度、精度與深度的初中科學探究學習進階

鄭建銘

摘 要：學習進階能夠刻畫學生的認知和思維模式，針對初中科學教學探究而言，學習進階框架主要包含探究動力和探究能力，學生通過不同的探究活動，最終獲得科學思維方面的提升。除了學習進階框架模型外，教師還需要創(chuàng)設(shè)核心概念水平層次模型、基本環(huán)節(jié)測量要素模型，通過這些模型來增強科學教學的整體布局，精準開展學習探究，引導學生多角度體驗科學探究，增強科學學習的廣度、精度、深度。

關(guān)鍵詞：初中科學;學習進階;廣度;精度;深度

學習進階需要圍繞核心概念開展建構(gòu)，將學生的知識掌握情況、探究能力等劃分為不同層級，以學生的學習表現(xiàn)作為進階發(fā)展的證據(jù)。初中科學的核心概念包括問題、證據(jù)、解釋、評價和方法，知識進階、技能進階、關(guān)聯(lián)進階都有科學的序列，能夠反映出學生思維的發(fā)展階段。

一、初中科學探究學習進階的廣度

學習進階框架模型可以綜合考量科學知識、探究技能、科學情感等方面，達到教材重構(gòu)的目的，將教學內(nèi)容進行改造，提高教學內(nèi)容與學生的適應(yīng)性。科學探究等學習進階框架模型中包含探究動力和探究能力，能夠達到學科育人中的多維度目標，讓學生在科學態(tài)度、思維以及探究能力上得到提高。在科學探究學習進階框架模型的指導下，學生可以在科學探究中完成知識、技能的提升，對不同的探究活動進行關(guān)聯(lián)，形成全方位、立體化的知識架構(gòu)，最終加強科學思維。在知識提升方面，學生要了解科學知識，掌握科學概念，深入探索科學原理，最終形成科學觀念。技能的提升需要涉及活動操作，學生需要進行模仿，獨立完成操作任務(wù)，最終做到全面遷移，完成復雜的探究問題。關(guān)聯(lián)進階需要建立不同情境的關(guān)系，運用科學本質(zhì)來解決現(xiàn)實問題，研究科學規(guī)律，形成科學思維。如在學習“聲音的產(chǎn)生和傳播”時，教師引導學生開展探究活動，通過真空罩實驗裝置、音叉、鐵架臺等實驗工具，創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)興趣，使學生掌握聲音產(chǎn)生的原因，形成科學態(tài)度，正確認識生活中的各種聲音，讓學生完成情感進階，提高探究能力。

二、初中科學探究學習進階的精度

科學探究學習進階的精度需要通過核心概念的水平層次模型來展現(xiàn)，對核心概念進行深度強化，結(jié)合學生的科學探究能力劃分發(fā)展層次，體現(xiàn)出科學探究的重點。核心概念的水平層次模型能夠進一步突出科學探究活動的完整性，根據(jù)學生的學習情況來凸顯探究環(huán)節(jié)的關(guān)鍵點。如在學習“重力”時，學生首先要思考重力是怎么形成的？重力大小的決定因素包括什么？在形成問題之后，學生要對其進行解釋，建立假設(shè)，如重力可能與物體高度有關(guān)、可能與質(zhì)量有關(guān)。然后對這個假設(shè)進行證明，通過測量法、觀察法，探究影響重力大小的因素，最終得出結(jié)論并開展評價。問題是整個科學探究活動的關(guān)鍵，證據(jù)是進行科學探究的事實依據(jù)，能夠有力驗證猜想和假設(shè)，學生需要收集并處理證據(jù)。評價主要針對整個科學探究活動的各個環(huán)節(jié)，學生需要對科學問題進行評價，從問題的價值性、可探究性、新穎性入手，對探究方法和探究依據(jù)進行評價。

三、初中科學探究學習進階的深度

學習進階的深度可以在科學探究基本環(huán)節(jié)測量要素模型中體現(xiàn)出來，教師需要深入分析六個探究基本環(huán)節(jié)，觀察學生的思考角度。在探究問題中，學生須了解探究內(nèi)容與測量要素的關(guān)系，通過多個途徑尋求探究的證據(jù)，運用自身創(chuàng)造性的科學思維，解決實際探究問題。學生須主動提出問題和假設(shè)，設(shè)計出完善的方案，獲取并分析有針對性的證據(jù)，通過觀察和實驗等方法，獨立開展科學探究活動。科學探究要與測量目標結(jié)合起來，讓學生充分體會到科學探究的實用價值，就要進行多角度體驗，掌握教材和探究問題之間的關(guān)系，即“考查什么內(nèi)容”“通過什么測量形式呈現(xiàn)”的問題，這是科學探究基本環(huán)節(jié)測量體系能夠展現(xiàn)的內(nèi)容，教師需根據(jù)該體系確定猜想和假設(shè)環(huán)節(jié)，選擇符合測量要求的探究切入點，不斷挖掘探究方向，增強探究活動的操作性。如在學習“電流的測量”時，教師要明確學生應(yīng)該掌握的內(nèi)容，整合教材和課標要求，挖掘內(nèi)容的認知屬性，并通過探究過程展現(xiàn)出來。電流測量探究的重點在于連入電流表和完成讀數(shù)，在連入電流表時，學生需要考慮電流方向，了解電流表的三個接線柱，這是探究活動的重點。科學探究基本環(huán)節(jié)測量要素模型能夠?qū)W生在進階路徑上的發(fā)展狀態(tài)進行追蹤，對學生的科學探究能力進行精準測量，突破探究活動的瓶頸。

科學探究學習進階的廣度、精度以及深度分別可以通過不同模型展現(xiàn)出來，但學生在具體學習過程中的進階路徑并非完全相同，教師須結(jié)合具體的教學內(nèi)容與學生的學情，設(shè)計科學探究的環(huán)節(jié)，達成學科育人的主要目標，培育學生的必備品格和關(guān)鍵能力，提升學生的核心素養(yǎng)。