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【摘 要】本文基于ADDIE模型,借助場館“實場”“人場”和“物場”的優勢,建構5EX主題探究課程,讓學生能面對真實情境中提出的問題,展開融合多種學科內容的學習,在無形中向學生滲透勞動意識,提升學生的問題解決行動力,培育學生的探究創造力,從而達成實踐創新這一關鍵能力的培養。
【關鍵詞】科學教學場館教育 實踐創新能力 課程模型
一、前言
《義務教育科學課程標準(2022年版)》的實施建議指出,關鍵能力需要通過不同的學習活動加以培養。作為科學教育的一線工作者,要想將實踐創新能力的培養落到實處,光靠校內教育是不夠的,應該利用場館資源,從校內走向校外,發揮場館教育提供“實場”“人場”“物場”的優勢,助力實踐創新能力這一關鍵能力的培育。
二、場館視域下基于實踐創新能力的主題探究課程建構
(一)場館視域下基于實踐創新能力的主題探究課程的內涵
本文所說的場館指與科學教育有關的各種公共機構,如科技館、天文館、污水廠、農業基地、動物園、植物園、水族館等。場館視域下基于關鍵能力的主題探究課程就是借助場館,通過“校館合作”開發課程,本文闡述的主題探究課程聚焦培養學生的實踐創新能力,即讓學生面對真實情境中的問題,通過將科學探究、數學應用、工程設計和技術制作有機統一,運用跨學科的知識和方法來解決實際問題,從而提升其實踐創新能力。
(二)場館視域下基于實踐創新能力的主題探究課程模型
雖然場館本身所具有的“實場”“人場”“物場”優勢有助于學生的實踐創新能力培養,但這些優勢還需要通過系統開發與實施課程才能很好地顯現出來。筆者基于課程設計領域中的主流設計方法之一——ADDIE模型課程形成系統的設計模型(見圖1),通過分析(Analysis)、設計 (Design)、開發 (Develop)、實施 (Implement)、評價(Evaluate)五個階段,聚焦“生活污水”這一主題,依托廈門市污水廠、農業生態基地這兩個場館,開發出聚焦培養學生實踐創新能力的主題探究課程“設計環保清潔劑”(見圖2)。
“設計環保清潔劑”的課程內容框架是華南師范大學李克東教授提出的跨學科學習活動5EX模型課程,李教授把跨學科學習活動分為五個學習活動環節:進入情境與提出問題活動(Enter and Questions,簡稱EQ); 探究學習與數學應用活動(Exploration and Mathematics,簡稱EM);工程設計與技術制作活動(Engineering and Technology,簡稱ET);知識擴展與創意設計活動(Expansion and Creativity,簡稱EC);多元評價與學習反思活動(Evaluation and Reflection,簡稱ER)。該課程共分為12課時。
課程伊始,創設大情境:全球每年有成千上萬的泳灘因為受到污染而被關閉。強降雨導致垃圾、動物排泄物等各種污染物被沖入水中,人們接觸污染物可導致身體患病或受到傷害。人們使用的水應該是清潔安全的,然而保持水資源清潔卻是一項艱巨的任務。城市的污水處理廠承擔著凈水這一職責。在這一情境的鋪墊下,學生將在EQ環節實地考察廈門市污水廠這一場館。通過參觀訪問,學生可以了解污水處理的原理和工藝流程,包括污水的收集、深化處理、泥水分離、消毒過濾等環節,真切感受到污水處理是一項工藝復雜的工程。同時,學生還可以感受到污水對環境造成的巨大破壞,了解處理污水要花大量的人力、物力和財力。
雖然有污水處理廠負責處理污水,但是管道破裂、污水滿溢的問題時有發生。減少污染的方法之一就是使用環保清潔劑。許多清潔工作都可借助安全、無污染的清潔用品來完成,有時候甚至只要用布或海綿加水擦洗就行。由此,教師可以引導學生探究:人們一直在探索新的清潔方法,并已發明了各種環保清潔劑,我們不妨也來試一試!通過校內學習,引導學生了解生活中使用環保清潔劑是預防生活污水的有效方式之一,從而自發提出如何制作環保清潔劑這一問題。課程的EM環節教師將帶領學生在校內完成制作環保清潔劑的知識背景的學習。通過學習,學生了解到可以使用水果皮來清潔油漬,用水果代替洗滌劑來去除餐具上的油污,既不會污染水域,又不會影響人體健康。
在ET環節,學生將前往農業生態基地場館,用場館內的材料制作一款水果類的環保清潔劑。學生經歷設計、修改、成品、再修改這一完整的工程設計過程,逐步培養了工程思維。
在課程最后的EC和ER環節,學生將了解與課程相關的職業,嘗試討論如何利用課內知識解釋與解決現實生活中的問題。在這兩個環節的學習中,教師要關注學生的評價及自我反思的能力,即以過程性評價為主,以總結性評價為輔,以多元評價對象參與評價的方式,對相關知識、任務完成、創意設計等內容進行測試與評價。
三、場館視域下基于實踐創新能力的主題探究課程的價值
場館視域下基于實踐創新能力的主題探究課程“設計環保清潔劑”以水污染以及水污染對人類和生態系統的影響為情境引入,借助污水廠、農業基地兩個場館,讓學生在接近真實生活的復雜情境中,意識到使用環保清潔劑有助于水資源的保護,從而促使學生嘗試制作環保清潔劑,利用課內知識解釋與解決現實生活中的問題。在問題情境的引導下,課程借力場館“實場”“人場”“物場”的優勢,融合科學、數學、語文、工程等多學科知識和技能,旨在讓學生在完成工程任務的過程中樹立勞動意識,提升其問題解決能力和探究創造能力。
(一)提供“實場”體驗,滲透勞動意識
發生在“實場”中的場館學習強調學生在有意義的生產和生活中進行實踐探索,學生所完成的任務往往是真實的、具有實踐性的。學生在參觀廈門市污水廠的過程中,通過參觀污水的收集、處理、消毒、過濾等環節,了解生活污水預防與處理的知識、污水對環境造成的極大破壞,以及處理污水要花費的大量人力、物力和財力。教師通過場館對污水這一學習對象進行了形象、立體的展示,結合校內背景知識的學習,學生將自發參與到污水預防和治理的任務中,并在課程活動中,逐步形成參與勞動、創新勞動方式、提高勞動效率的意識。
(二)搭建“人場”交往,提升問題解決行動力
“人場”即人與人互相作用、影響所形成的力量,即交往力。無論是在廈門市污水廠參觀調查,還是在農業基地制作環保清潔劑,學生都要以小組形式開展學習。在場館學習中構建起特有的、相互作用的“人場”,有助于促進師生、生生的對話與交流,讓學生在選擇、制訂合理的解決方案的過程中,鍛煉溝通能力和解決問題的行動力。
(三)創設主題“物場”,培育探究創造能力
“物場”是指由場館中的各種學習資源形成的資源場。利用場館提供的特有資源,創設主題任務學習,可以有效培養學生的探究創造能力。在“設計環保清潔劑”這一課程中,學生在農業生態基地就地取材,運用科學課中學習到多種水果能有效去除油漬、污漬等知識,選擇采摘并處理蘋果、梨、橘子等水果,通過加工、配比來制作環保清潔劑。學生通過農業基地提供的主題“物場”,經歷設計、修改、成品、再修改的完整的工程設計過程,逐步提升了自身的工程思維和探究創造能力。
四、反思與展望
場館教育對促進學生實踐創新能力發展具有積極的推動作用,在充分發揮社會資源的教育價值的同時,還能讓學生在社會中學到多學科的知識與技能,提升實踐能力,實現學生的綜合發展。隨著國家對學生核心素養發展的重視,場館教育在培養學生核心素養中發揮著不可替代的作用。為了進一步凸顯場館教育的優勢,教師在實施課程開發時也要關注課程的開放性和評價的開展。
(一)課程開發應該更具開放性
教師在開發和設計課程時,要基于場館的特點綜合考慮多方面的因素,盡可能使課程內容真實、豐富。課程的活動情境具有不確定性與交互性,教師要有意識地讓學生在開放性的場館學習環境中,經歷探究性和創新性的學習體驗。
(二)課程實施應關注評價與教學過程的緊密結合
評價和教學兩者相互聯系、相互影響。場館教育是小學科學課堂教學活動的延伸和擴展,為學生的全面發展提供了有力的支撐。而評價反饋的結果具有導向性,有助于教師統籌把握教學進度、調整教學方向。教師應將評價貫穿在課前、課中與課后的每個教學時段,采用多種評價方式,堅持多維度、多層面評價學生能力與素養發展的水平。
注:該文系福建省教育科學“十四五”規劃2021年度課題“導向高階思維能力發展的小學科學教學模式研究”的研究成果,課題編號:FJJKZX21-343。