整合式學習：提升科學學科學習的效果

吳文文

【摘要】在實施科學學科教學過程中，教師要充分發揮學生的多種感官功能，讓學生充分地看、充分地做、充分地想。整合式的科學學習能有效地提升學生的科學學習力，發展學生的科學核心素養，讓學生的科學學習更加高效。

【關鍵詞】小學科學；觀察式學習；操作式學習；圖表式學習；整合式學習

科學學科是小學教學的重要組成部分，對于培育學生的科學思考、科學探究、科學實踐能力都具有重要作用。在小學科學教學中教師要改變傳統的“為了探究而探究”“為了實踐而實踐”等弊病，引入多種學習方式，并將多種學習方式進行優化整合，形成一種整合式的學習方式。整合式學習方式是小學科學教學的有效方式。整合式學習不是傳統的按部就班、淺層次的學習方式，而是一種自主、開放、靈動、智慧的學習方式。整合式學習能充分激活學生的多種感官，幫助學生構建相關的科學知識模型。

一、觀察式學習：讓學生用“自己的眼睛”學習

“觀察”是科學學習的基本方法。“觀察”不是簡單地引導學生“看”科學實驗現象，而是要求教師在引導學生“看”的過程中調動學生的多種感官，如聽覺器官、嗅覺器官、味覺器官等進行體驗，引導學生發散思維，促進學生的科學想象。只有將學生的多種感官整合起來進行認知，學生對相關科學現象的認識才能從被動走向主動、從膚淺走向深刻，并逐漸透過科學實驗現象的表象認識到科學實驗現象背后的本質。

俄國著名生理學家巴甫洛夫強調，“觀察、觀察、再觀察”。觀察式學習有助于培育學生的觀察意識，提升學生的觀察能力，優化學生的觀察品質。因此教師在教學中要善于激活學生的多種感官，引導學生展開積極的觀察。在引導學生進行觀察前，教師可以提出相關的問題，也可以設置相關的任務，從而讓學生的觀察更有目的性、方向性、針對性和實效性。觀察式的科學學習主要就是引導學生用“自己的眼睛”去學習。比如教學教科版五年級上冊的“光的傳播方向會發生改變嗎”一課，筆者向學生展示了相關的科學實驗：其一是讓光在同一均勻介質中傳播，引導學生觀察實驗現象；其二是讓光在同一不均勻的介質中傳播，讓學生觀察實驗現象；其三是讓光在兩種不同的介質中傳播，如光從空氣進入水、從空氣進入玻璃，又如光從玻璃進入水、從水進入玻璃等，引導學生觀察實驗現象。在實驗觀察的過程中，筆者啟發學生思考：光的傳播方向有沒有改變？光的傳播方向是怎樣改變的？你能嘗試畫出相應的光路圖嗎？通過這些問題，啟發學生思考，促使學生自主發現和總結實驗規律。有學生說，光從空氣進入水中，偏折得厲害。有學生說，光從水進入玻璃時，也偏折得厲害。還有學生說，光在同一種物質中傳播方向是直的，而一旦進入另一種物質之中就會發生偏轉等。盡管孩子們的表達還比較稚嫩，畫的圖也比較粗糙，但卻是學生通過科學實驗的觀察而自主得出的結論，因而是有意義、有價值的結論。

觀察式學習是一種直面實驗現象的學習。引導學生觀察，不是為了讓學生成為一個機械的“看客”。作為教師，在科學教學中要激發學生的觀察興趣，調動學生的觀察積極性。通過觀察，學生能產生系列性的發現，能進行深度思考，能展開富有成效的探究，助推學生科學思考、科學探究。

二、操作式學習：讓學生用“自己的雙手”學習

相比較于觀察性的學習，操作性的學習能讓學生獲得更深刻的學習感受與體驗。學生在操作的過程中手腦融合、協作共生，形成一種“做思共生”的學習樣態。學生會在做中思、在思中做；會以做導思、以思促做。

做思共生，就是要讓學生的觀察學習、操作學習、想象學習形成一種互通、共通的狀態。在這樣的科學學習中，不僅學生的心理置身其中，身體也融入教學場域，從而形成了一種身心協同認知的狀態。這個狀態有助于促進學生對科學知識的理解，并對科學知識完成自主建構。在操作性學習的過程中，學生積極地實現認知的同化與順應，并在認知同化、順應的過程中實現科學學習的進階。比如教學五年級上冊“擺的快慢”這一部分內容，筆者首先啟發學生猜想：擺的快慢可能與哪些因素有關？在學生猜想的基礎上，引導學生應用“控制變量法”動手操作，分別探索擺幅與擺的快慢的關系、擺長與擺的快慢的關系、擺錘的重量與擺的快慢的關系等。教師在這個過程中不能充當“甩手掌柜”，而是要積極跟進、適度介入，引導學生思考需要控制哪個變量、實驗過程中要注意什么、實驗的結果與什么因素有關等。正是通過動手操作，讓學生對影響擺的快慢的因素形成一種直觀、具體的認知，進而對知識形成深刻的理解。操作性的科學學習，讓學生用“自己的雙手”探索，能有效提高學生動手能力。

操作性學習是重要的科學學習方式，決定著學生的科學學習效能。在操作性學習過程中，科學知識不是靜態的、符號化的知識，而是融合了學習體驗、情感、互動、技能、態度在內的一種綜合性、動態性的學習。這樣的一種學習方式充分調動了學生的多種感官，能讓學生全身心地投入學習。

三、圖表性學習：讓學生用“自己的大腦”學習

“圖表性學習”是學生科學學習的一種常用方式，是一種形象化、具體化的學習方式。所謂“圖表性學習”，是指“學生在探究科學現象的過程中畫出相關的圖形、表格等，以促進學生科學認知、推理、判斷的過程”。借助于圖表，學生能對相關的科學現象建立一個直觀、形象化的認知。圖表性學習是一種可視化的學習，一方面能敞亮學生的科學認知，將學生內隱的科學認知呈現出來；另一方面能讓教師掌握到學生的科學學習狀態。

圖表性學習是一種調動學生直觀性、想象性思維的學習，是真正讓學生“用自己的大腦”進行學習的方式。比如教學“電和磁”這一部分內容時，為了直觀、形象、具體地讓學生感知到抽象的、不可見的“磁”，筆者在實驗的過程中將一塊條形磁鐵放置在白紙上，然后將一些大頭針撒在紙上，讓學生初步感知到磁力的存在。在此基礎上，筆者再次將鐵屑撒在紙上，并輕輕地抖動白紙。在磁的作用下，鐵屑動起來了，并形成了一定的紋理、紋路，這樣的實驗過程給學生留下深刻的印象，讓學生建立了關于磁力的大小、方向等鮮活、生動的表象。在此基礎上，筆者引導學生畫磁力線來描述、刻畫磁力的大小、方向、樣態等。盡管畫磁力線突破了教材教學的要求，但筆者認為，畫圖能讓學生對磁力的大小、方向等有更為深刻的認知。這樣的實驗使“磁”對學生來說不再是抽象的、不可觸摸的存在，而是成為一種具體的、鮮活的存在。借助于直觀、形象的磁感線，學生還能展開動態的想象，如磁鐵同極靠近會怎樣、磁鐵異極靠近會怎樣等。同時，這樣的畫圖教學也為學生進入初中之后系統學習電磁學奠定了堅實的基礎。

畫圖表的過程是學生對科學研究對象深度感受、體驗的過程。圖表不僅能對科學現象的規律進行歸納總結，更能幫助學生解決相關的問題，助推學生的深度思考與探究。在科學學科教學中，教師要引導學生畫圖表來分析問題、用圖表來解決問題等，借助圖表化的代物、圖表化的示范、圖表化的分析、圖表化的記錄，助推學生用圖表來進行科學學習。

學生的科學學習方式應當是豐富的、多元化的。作為教師，在實施科學教學的過程中，要以學生的興趣為先，充分調動學生的多種感官，讓學生充分地看、充分地做、充分地想；要創設科學適宜的情境，激發學生的科學學習內驅力，促進學生的科學高階認知，鍛煉學生的科學高階思維，從而讓學生自主建構科學知識，思考、探究科學現象。實踐證明，整合式的科學學習能有效地提升學生的科學學習能力，發展學生的科學核心素養，讓學生的科學學習更加高效。

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