學(xué)習(xí)進(jìn)階理論視域下的項(xiàng)目化復(fù)習(xí)課的實(shí)踐與思考
——以初中科學(xué)“溶液單元復(fù)習(xí)”為例

金碧慧

一、 研究背景

復(fù)習(xí)課的常態(tài)是教師講授梳理知識,學(xué)生反復(fù)練習(xí),不僅復(fù)習(xí)效果不佳,且學(xué)生易喪失興趣。另外,后進(jìn)生在這種老舊的復(fù)習(xí)課堂模式中更是苦不堪言,無法得到提升。因此,在復(fù)習(xí)課中實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)進(jìn)階,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與探究欲至關(guān)重要。項(xiàng)目化學(xué)習(xí)是一種極具開放性和個(gè)性化的教學(xué)方式,通過資源整合,合理引導(dǎo),使學(xué)生能自主完成合作、探究、討論、思考,滲透科學(xué)學(xué)科中思維能力的培養(yǎng),促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。因此,對復(fù)習(xí)課的設(shè)計(jì)來說,基于學(xué)習(xí)進(jìn)階的項(xiàng)目化復(fù)習(xí)是一個(gè)有效的解決思路。

二、 學(xué)習(xí)進(jìn)階理論視域下的項(xiàng)目化復(fù)習(xí)分析

(一)關(guān)于學(xué)習(xí)進(jìn)階理論

學(xué)習(xí)進(jìn)階是對學(xué)生在各學(xué)段學(xué)習(xí)同一主題的概念時(shí)所遵循的連貫的、典型的學(xué)習(xí)路徑的描述,一般呈現(xiàn)為圍繞核心概念展開的一系列由簡單到復(fù)雜、相互關(guān)聯(lián)的概念序列。已有研究表明,一個(gè)完整的學(xué)習(xí)進(jìn)階包括五個(gè)要素,即學(xué)習(xí)目標(biāo)、發(fā)展變量、成就水平、學(xué)習(xí)表現(xiàn)和學(xué)習(xí)評價(jià)。目前,國內(nèi)外學(xué)者從強(qiáng)調(diào)思維發(fā)展、概念理解、教學(xué)干預(yù)等視角對學(xué)習(xí)進(jìn)階理論進(jìn)行了界定。北京師范大學(xué)郭玉英教授研究團(tuán)隊(duì)提出以認(rèn)知復(fù)雜度為進(jìn)階變量,按照學(xué)生思維發(fā)展順序,從簡單到復(fù)雜分為五個(gè)逐級進(jìn)階的學(xué)習(xí)進(jìn)階理論框架,如圖1所示。

圖1 學(xué)習(xí)進(jìn)階理論框架

文章嘗試在教學(xué)設(shè)計(jì)和項(xiàng)目實(shí)施中運(yùn)用該理論框架,在進(jìn)階過程中螺旋發(fā)展學(xué)生的認(rèn)知狀態(tài),幫助學(xué)生構(gòu)建學(xué)科概念,并進(jìn)行整合應(yīng)用,以促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的提升。

(二)關(guān)于項(xiàng)目化學(xué)習(xí)

項(xiàng)目化學(xué)習(xí)從具體情境出發(fā),通過驅(qū)動(dòng)性問題引導(dǎo),使學(xué)生在自主解決情境化問題的過程中不斷建構(gòu)對學(xué)習(xí)內(nèi)容的認(rèn)知。對科學(xué)學(xué)科而言,基于核心素養(yǎng)設(shè)計(jì)開展的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)既圍繞科學(xué)核心內(nèi)容展開,又能使學(xué)生在解決科學(xué)問題的過程中建構(gòu)科學(xué)觀念,培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)。近幾年,國內(nèi)關(guān)于科學(xué)的項(xiàng)目化研究也在如火如荼地開展,已有較多可學(xué)習(xí)的實(shí)施經(jīng)驗(yàn),但在初中科學(xué)的復(fù)習(xí)課上仍應(yīng)用較少,應(yīng)得以推廣。將合適的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)應(yīng)用于復(fù)習(xí)課中,不僅是對已學(xué)知識的溫故知新,更是對零散知識的結(jié)構(gòu)整合。

文章將在科學(xué)復(fù)習(xí)課教學(xué)設(shè)計(jì)中采用項(xiàng)目化課程設(shè)計(jì)理念,依托學(xué)習(xí)進(jìn)階理論,以驅(qū)動(dòng)性問題為引導(dǎo),在解決具體的項(xiàng)目化問題中,關(guān)注學(xué)生的思維變化,利用思維連續(xù)性、階梯性、深入性地認(rèn)知過程來推進(jìn)學(xué)習(xí)過程。

三、 學(xué)習(xí)進(jìn)階理論視域下的項(xiàng)目構(gòu)建

以學(xué)習(xí)進(jìn)階理論為依托,開展項(xiàng)目化學(xué)習(xí)過程的構(gòu)建,首先要進(jìn)行基于進(jìn)階理論的學(xué)情分析。其次,課程標(biāo)準(zhǔn)、教材等在教學(xué)設(shè)計(jì)過程中也需要進(jìn)行細(xì)致研究。分析過程需關(guān)注兩個(gè)方面:①確定進(jìn)階起點(diǎn),建構(gòu)核心概念。該過程需了解學(xué)生已有的事實(shí)經(jīng)驗(yàn)和已具備的知識結(jié)構(gòu)。②預(yù)設(shè)進(jìn)階目標(biāo),確定關(guān)鍵進(jìn)階節(jié)點(diǎn)。在預(yù)設(shè)進(jìn)階目標(biāo)的過程中始終圍繞課程標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)生認(rèn)知發(fā)展需求,明確學(xué)生可能存在的關(guān)鍵進(jìn)階難點(diǎn)及可能出現(xiàn)的認(rèn)知狀態(tài)等。綜合以上考慮,設(shè)計(jì)基于進(jìn)階的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)建構(gòu)流程,如圖2所示。

圖2 基于學(xué)習(xí)進(jìn)階理論的項(xiàng)目化復(fù)習(xí)建構(gòu)流程

四、 學(xué)習(xí)進(jìn)階理論視域下的項(xiàng)目構(gòu)建范式應(yīng)用

以學(xué)習(xí)進(jìn)階理論視域下的溶液項(xiàng)目化復(fù)習(xí)課為例展開分析:

(一)進(jìn)階視域下的學(xué)情分析

“溶液”單元涉及內(nèi)容較多,包括溶液組成與特征、飽和/不飽和溶液、濃/稀溶液、溶解度、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、溶液配制/稀釋及結(jié)晶方法等。這些概念既有區(qū)別又存在著內(nèi)在聯(lián)系,學(xué)生往往梳理不清而胡亂應(yīng)用。復(fù)習(xí)前須進(jìn)行學(xué)情調(diào)查,分析高頻錯(cuò)題:

利用表中硝酸鉀的溶解度解決以下兩個(gè)問題:

溫度/℃020406080100溶解度/克13.331.663.9110169246

1. 下列有關(guān)說法正確的是

( )

A. 在20 ℃時(shí),若100克水中溶解的硝酸鉀越多,則溶解度就越大

B. 在40 ℃時(shí),100克硝酸鉀飽和溶液中含有硝酸鉀63.9克

C. 在60 ℃時(shí),200克硝酸鉀飽和溶液中,則溶質(zhì)和溶劑的質(zhì)量比為11∶9

D. 0 ℃時(shí)硝酸鉀飽和溶液一定比40 ℃時(shí)硝酸鉀飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)小

錯(cuò)因分析：學(xué)生易錯(cuò)選B,原因是對溶解度概念不清晰;學(xué)生對選項(xiàng)C的分析只停留在溶液組成這一一般概念上,想當(dāng)然地認(rèn)為200克的飽和溶液中溶質(zhì)為110克,溶劑為90克,并沒有對飽和溶液和溶解度概念做深入分析。學(xué)生認(rèn)為題目中沒有告知溶質(zhì)和溶劑的質(zhì)量,無法計(jì)算出某溫度下的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù),從而無法選出正確選項(xiàng)D。

2. 20 ℃時(shí)將20 g硝酸鉀固體放入50 g水中,充分溶解后所得溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少?

錯(cuò)因分析：學(xué)生誤解20/(20+50)=28.6%,沒有考慮溶質(zhì)是否能完全溶解完的問題,其根本原因還是對溶解度概念理解不透徹。

由這兩題可以看出,學(xué)生對溶解度和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)這兩個(gè)概念尤其混淆,且理解起來難度較大,對概念之間沒有構(gòu)建相應(yīng)的聯(lián)系,學(xué)習(xí)方式仍然停留在零散地認(rèn)知單一概念的層面。而在實(shí)際解決問題的過程中,往往需要學(xué)生將所學(xué)知識進(jìn)行整合和聯(lián)系,全面系統(tǒng)地遷移應(yīng)用于新情景中。對八年級學(xué)生而言,他們還不具備較為完善的抽象思維模式,所以使得溶液這部分內(nèi)容成為教學(xué)中難以攻破的重難點(diǎn)。在查閱文獻(xiàn)資料后,發(fā)現(xiàn)大多溶液復(fù)習(xí)課并沒有很深入透徹地解決這一問題。

(二)進(jìn)階視域下的認(rèn)知狀態(tài)設(shè)計(jì)

(三)進(jìn)階視域下的項(xiàng)目化復(fù)習(xí)構(gòu)建

經(jīng)調(diào)查研究,因?qū)嶋H教學(xué)中課時(shí)緊張,教師們往往省略了浙教版科學(xué)教材中關(guān)于“硫酸銅晶體的制備和生長”這部分內(nèi)容的具體安排。因此,筆者選擇了“如何制作藍(lán)寶石”這一項(xiàng)目內(nèi)容,并在知識進(jìn)階層面進(jìn)行項(xiàng)目構(gòu)建,如圖3所示。

圖3 “如何制作藍(lán)寶石”項(xiàng)目設(shè)計(jì)及核心知識

從對科學(xué)概念理解發(fā)展而形成的層級進(jìn)階思維模型出發(fā),由“經(jīng)驗(yàn)——映射——關(guān)聯(lián)——系統(tǒng)——整合”五大不同進(jìn)階階段構(gòu)成,分析出溶液項(xiàng)目化教學(xué)中的不同層級及概念,進(jìn)而設(shè)計(jì)了溶液項(xiàng)目化復(fù)習(xí)范式,如表1所示。

表1 “溶液大單元”項(xiàng)目化復(fù)習(xí)教學(xué)流程

本項(xiàng)目明確溶液學(xué)習(xí)過程中的思維進(jìn)階,從“經(jīng)驗(yàn)”——溶液淺認(rèn)識,“映射”——溶液的特征、概念及結(jié)晶方法,“關(guān)聯(lián)”——飽和溶液及溶解度概念,“系統(tǒng)”——溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算,及最后“整合”核心知識的關(guān)聯(lián)應(yīng)用,將思維進(jìn)階融入了項(xiàng)目問題的解決中。

本項(xiàng)目圍繞“如何制作藍(lán)寶石”這一核心任務(wù),基于質(zhì)疑破疑的邏輯進(jìn)階,如為何得不到晶體、為何不同方案配制效果相同、如何優(yōu)化方案、如何讓晶體生長等,使學(xué)生在破疑過程中,運(yùn)用溶液配制、溶解度計(jì)算、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算、結(jié)晶方法等必備核心知識,通過實(shí)驗(yàn)探究、對比分析、創(chuàng)新設(shè)計(jì)等系列活動(dòng),將溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)與溶解度這兩大概念建立聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)了知識的結(jié)構(gòu)化和思維的進(jìn)階發(fā)展。

(四)項(xiàng)目反饋

1. 項(xiàng)目評價(jià)設(shè)計(jì)

項(xiàng)目學(xué)習(xí)過程中的評價(jià)對學(xué)生在項(xiàng)目學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)不足及后期改進(jìn)而言非常重要。設(shè)計(jì)評價(jià)量表時(shí)不僅要關(guān)注結(jié)果評價(jià)和過程評價(jià),還要積極探索項(xiàng)目過程中的增值評價(jià),同時(shí)補(bǔ)充完善綜合評價(jià)。另外,評價(jià)過程應(yīng)從教師參評、學(xué)生自評及小組互評等多方面進(jìn)行,評價(jià)應(yīng)貫穿項(xiàng)目實(shí)施全過程,甚至可以沿用至項(xiàng)目完成后學(xué)生的繼續(xù)再探究階段。據(jù)此設(shè)計(jì)了以下評價(jià)量表:

評價(jià)類型評價(jià)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)描述5分4分3分2分1分0分結(jié)果評價(jià)有無作品有作品5分,沒作品0分美學(xué)角度作品整潔美觀,造型有創(chuàng)意過程評價(jià)科學(xué)角度尊重科學(xué)事實(shí),不出現(xiàn)科學(xué)性錯(cuò)誤操作角度操作科學(xué)、準(zhǔn)確,結(jié)晶用時(shí)較短增值評價(jià)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與反思創(chuàng)新探究實(shí)驗(yàn)如果失敗,是否有失敗后的反思,具體哪里失敗,為什么會(huì)失敗實(shí)驗(yàn)如果成功,哪些是關(guān)鍵,還有哪些地方需要改進(jìn)優(yōu)化,如何改進(jìn)能利用所學(xué)知識與方法對生活中感興趣的相關(guān)現(xiàn)象繼續(xù)探索研究綜合評價(jià)合作責(zé)任全組成員共同協(xié)作、不怕困難生活態(tài)度感受科學(xué)之美,熱愛生活樂于探究

2. 基于項(xiàng)目的課后檢測

為較好地檢測課程目標(biāo)是否達(dá)成,教師需對課后檢測練習(xí)進(jìn)行改編和重設(shè)計(jì)。

挑戰(zhàn)一:根據(jù)硫酸銅的溶解度表格,判斷下列語句的正誤,并圈出語句中的錯(cuò)誤之處。

溫度/℃020406080100硫酸銅溶解度/g14.320.728.540.055.075.4

①40 ℃時(shí),100 g硫酸銅的飽和溶液中所含有硫酸銅28.5 g

( )

②60 ℃時(shí),100 g硫酸銅的飽和溶液中溶質(zhì)與溶劑的質(zhì)量比為2∶5

( )

③60 ℃時(shí),將40 g硫酸銅固體置于60 g水中可配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的硫酸銅溶液

( )

④60 ℃硫酸銅飽和溶液一定比0 ℃的硫酸銅飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)大

( )

通過對比分析可看出,在進(jìn)行本項(xiàng)目復(fù)習(xí)后,學(xué)生對“同溫度下某飽和溶液中各成分的質(zhì)量配比”以及“不同溫度下同溶質(zhì)的飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)”這兩類題型的掌握程度有明顯提升。這也充分說明學(xué)生對飽和溶液、溶解度、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)等幾大概念的認(rèn)識更加深刻,并建立了概念之間的內(nèi)在聯(lián)系,使知識在一定條件下融會(huì)貫通,從而解決更復(fù)雜的問題。

挑戰(zhàn)二:請你根據(jù)溶液項(xiàng)目化學(xué)習(xí)來制作思維導(dǎo)圖,構(gòu)建他們之間的相互關(guān)系。

學(xué)生在經(jīng)過這一大單元復(fù)習(xí)課后,不僅能完善溶液的基礎(chǔ)知識體系,而且能更好地將所學(xué)知識形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(見圖4),利于知識的整合與遷移應(yīng)用。

圖4 “溶液”單元知識體系與結(jié)構(gòu)

五、 總結(jié)與反思

(一)關(guān)于大單元復(fù)習(xí)課的知識梳理

在溶液單元項(xiàng)目復(fù)習(xí)的過程中也會(huì)遇到問題,比如,復(fù)習(xí)內(nèi)容中有一些零散的知識有時(shí)無法面面俱到。解決的策略是預(yù)設(shè)思考:在復(fù)習(xí)之前,可先讓學(xué)生自行整理溶液這部分內(nèi)容的思維導(dǎo)圖,這樣不僅能幫助教師了解學(xué)生對單元整體知識的認(rèn)識程度,同時(shí)又能看出學(xué)生對知識之間的聯(lián)系能否進(jìn)行自主構(gòu)建。而課程結(jié)束后的導(dǎo)圖完善,則可讓學(xué)生在自我前后對比中深刻感受現(xiàn)有結(jié)構(gòu)層次與原有知識框架之間的不同和升級。另外,還可以借助一些學(xué)生進(jìn)行知識的全面鞏固。

(二)關(guān)于復(fù)習(xí)課的項(xiàng)目選擇與優(yōu)化

以項(xiàng)目化學(xué)習(xí)開展復(fù)習(xí)時(shí),項(xiàng)目內(nèi)容的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量貼近學(xué)生,與學(xué)生的認(rèn)知情境達(dá)成較高的適配度。例如,溶液這塊復(fù)習(xí)內(nèi)容較難找到合適的項(xiàng)目,筆者認(rèn)為,因概念較抽象,復(fù)習(xí)時(shí)若能將舊情景煥然一新,一方面能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,另一方面也可以給學(xué)生一種似曾相識的感覺,能快速有效地將學(xué)生記憶中的舊知喚起。相比于一些全新未知的項(xiàng)目而言,這更能兼顧到各個(gè)層級的學(xué)生,更具有全面性。另外,選擇硫酸銅為復(fù)習(xí)的主線,可較好地通過溶液顏色的深淺來判斷溶液濃度的大小,使抽象概念形象化,便于學(xué)生理解。但由于項(xiàng)目化復(fù)習(xí)重在培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)際情境中運(yùn)用知識去解決問題的能力,其中會(huì)涉及產(chǎn)品制作等實(shí)操過程,因此復(fù)習(xí)時(shí)長將會(huì)延伸,這在一線教學(xué)中是個(gè)較難平衡的點(diǎn),如何做好項(xiàng)目優(yōu)化設(shè)計(jì)也是個(gè)需要不斷努力的方向。

(三)進(jìn)階理論在教學(xué)過程中的困境

由于學(xué)生存在個(gè)體差異,因此不同學(xué)生在項(xiàng)目過程中的進(jìn)階狀態(tài)缺乏一致性,這使得教師在進(jìn)行學(xué)生認(rèn)知狀態(tài)分析時(shí),不能兼顧到所有學(xué)生,而使得進(jìn)階在實(shí)施過程中無法達(dá)到效益最大化。因此,將進(jìn)階理論應(yīng)用于教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),需考慮不同層級學(xué)生的認(rèn)知水平最近發(fā)展區(qū),用由淺入深的“階”提升各層級學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和能力水平。