指向探究實踐素養的科學“電路”單元學習進階策略

江蘇省蘇州市吳江區八坼小學 趙 鎮

一、學習進階的概念與特征

（一）學習進階的概念

學習進階最早于2004 年在《加拿大科學、數學與技術教育雜志》中被提出。2007年，美國國家研究理事會(簡稱NRC）認為，學習進階是對學生連貫且逐漸深入的思維方式的描述。學習進階并非簡單地將碎片化知識整合重建的過程，而旨在學生的思維方式的進階。

（二）學習進階的特征

1.學習目標細分量化

2.探究方向逐級深化

一般情況下，學生會使用固定的思維方式來理解某一個具體的概念理論，在進行深入探究時往往會受到限制。學習進階則不僅限于一個特定的思維方式，而是針對同樣的概念，支持學生用不同的方式去思考理解，即使產生錯誤，也可通過這樣的方式發現學生思維存在的問題。學生的思維方式得到了充分的拓展，有助于對不同的課題進行深入的探究。

3.學習經驗上下過渡

“階”是一個起承轉合的過渡，是當前學習經驗的“終點”，也是新一輪學習經驗的“起點”。 離開“終點”，積累了一定的基礎知識與基本能力，踏上“起點”，在各種探索中達到更高一級的水平，存在一定的連貫性，展現出學生不同階段的發展。

二、探究實踐下的學習進階價值

（一）創設真實情境，掌握基本科學知識

在教學中創設真實情境，表現為在具體的情境中誘發學生好奇心，吸引學生進一步學習，激發其強烈的探索和求知欲望，將主動權交還給學生。在這個過程中，學生主動思考其存在的不合理性，提出相應的科學問題，為此進行一系列的猜想假設、制訂計劃、搜集證據、分析證據、得出結論、表達想法、反思過程等，由此形成并掌握一定的科學探究知識。

（二）提供實驗支撐，理解與運用科學知識

實驗在科學教學中占據著重要的地位，簡單的文字敘述很難將科學原理講解清楚。針對具體的問題，教師要通過提出方案，利用材料進行實際操作實驗，展示其中的科學原理。整個過程中，對實驗過程的觀察、數據的分析，有利于幫助學生理解相應的科學原理，掌握一定的理論基礎，同時也能提高學生的實驗操作水平，形成并發展學生的實踐能力。

（三）轉變學習理念，分析知識掌握方法

新課改下，科學課堂仍存在著知識傳遞的現象，這種純粹教授的方式忽視了學生自主能力的發展。教師要將課堂還給學生，將以教師的教為主轉變為以學生的學為本。教師在課堂上的作用是引導，是輔助，讓學生自主確定學習的方向及目標，自主選擇學習的方法，對學習的過程進行自控，自覺反思學習的整個過程和結果，有助于學生自主學習能力的掌握和提升。

2.3 用藥預防 臨床實驗證明，角化細胞生長因子可以降低口腔黏膜炎的嚴重程度，縮短黏膜炎的持續時間。該藥能保護放化療時口腔和咽喉部的上皮細胞免遭損傷，同時刺激新的上皮細胞生長、分化，重建新的口腔黏膜屏障［23］。此外，谷氨酰胺混懸液對預防口腔黏膜炎也具有安全有效的作用［24-25］。還有研究發現，廣譜的細胞保護藥氨磷汀能有效預防惡性血液病化療后所致的口腔黏膜炎［3］。

三、學習進階的教學策略

（一）設計情境構建目標，促進學生知識記憶

1.設計優質提問，讓問題貫穿學習過程

優質的問題，能夠讓學生快速進入情境，發現更多的問題，把問題的產生和解決貫穿于整個學習的過程中。以教科版科學四年級下冊“電路”單元為例，單元首頁呈現的是愛迪生在實驗室的一幅圖，從這幅圖開始，教師將整個單元的學習放置于一個大情境之內，用問題串聯起各課之間的聯系，不再以分散式的情境分課導入，進而達成整個單元的期待目標。如單元首頁“愛迪生在實驗室中”引發學生探究興趣，讓學生了解人類對電的不斷探究；第一課時“電和我們的生活”引導學生關注有關電的問題；接下來四個課時“點亮小燈泡”“簡易電路”“電路出故障了”“里面是怎樣連接的”，用大量的實驗來幫助學生建構電路的概念；后三個課時“導體和絕緣體”“電路中的開關”“模擬安裝照明電路”，則與生活實際相聯系，幫助學生應用與深化理解電路的概念。

在這樣的大情境之中，學生對“電路”單元的學習自發地產生了一定的期待目標，在問題的驅動下，與整個情境進行互動，調用原有認知積極地、主動地去思考如何解決問題，形成科學研究能力。同時，在解決問題的過程中，學生不斷發現并提出新的問題，逐漸掌握學習的主動性。

2.多種方式引導，從被動提問轉向主動提問

傳統課堂中，學生習慣性地接受教師的提問，思維方式趨于定向。即使教師創設一定條件，將提問的主動權交予學生，但由于情境內容受限，學生的提問偏向于被動提問特定的內容，使得這種提問的存在毫無意義。要讓學生不是為了提問而提問，而是因為想提問而提問，教師就需要采用更多的方式去引導學生轉向積極主動的提問。

如教科版科學四年級下冊“電路”單元的第一課“電和我們的生活”中，填寫關于電的知識記錄表，表格要求學生填寫關于我們已經知道的電的知識和我們還想知道的電的知識。表格呈現的時候，學生已經開始了思考的過程，沒有過多的指導，學生自發完成了表格的填寫。關于我們已經知道的：人體可以導電、太陽能充電、導體、絕緣體……我們還想知道的：電有顏色嗎？人體內有電嗎？閃電怎么產生的？……在填寫的整個過程中，教師不需要過多地去指導甚至灌輸學生如何填寫，而要將表格交給學生。學生在試圖完成表格的過程中，自然而然就產生了疑問：怎么填？為什么這么填？這么填寫是對，是錯？還能夠怎么填寫？諸多問題迎面而來。當學生主動提出問題時，也就意味著學生自發地在思考問題并努力提出想法以解決問題，其科學探究能力也初步展現。

（二）實踐中探索，培育探究能力

1.從“學著做”到“做中學”

“做中學”強調學生動手和動腦二者相結合，在動手、動腦的過程中經歷探究實踐的全過程，由此習得知識、構建概念框架，同時發展探究能力。

另外，在過往的實驗中，教師都是精心準備實驗器材，在上課前反復檢查器材、模擬實驗，試圖保證百分之百的實驗成功率。完美的實驗確實能夠讓學生更容易地理解其中的科學原理，甚至提升了其實驗操作的自信。但這成功的實驗卻缺乏了探究過程的真實性，脫離了真實生活。允許錯誤數據、失敗實驗的存在，才是真正幫助學生培育探究能力的方式。以教科版科學四年級下冊“電路”單元為例，整個單元由大量的實驗構成。第二課時“點亮小燈泡”中，只有將操作過程中失敗的未能點亮小燈泡的電路與成功的能點亮小燈泡的電路相比較，學生才能夠真切地發現：電流從電池的一端出發，通過小燈泡的燈絲，再回到電池的另一端，形成一個完整的閉合電路，小燈泡才能亮。除此之外，“開關控制燈泡亮暗的電路”“電路檢測器”“接線盒內是如何連接的”“導體和絕緣體”“開關的設計與制作”“家庭照明電路的設計”這些實驗，不需要苛求實驗成功率，讓學生從失敗中提取關鍵信息，進而改進實驗，也是學生自我探究能力提高的過程。

從做中學，與現實生活緊密相連，掌握的不再僅僅是其中的科學原理、概念，還有能解決生活實際問題的能力。

2.推進學習共同體

教師和學生作為課堂中能夠思考、表達的存在，二者的組合構成了一堂課的關鍵。傳統教學是以教師教學生學的方式進行，教學改革之后，提倡以教師為主導、學生為主體的教學方式。實際上，除了學生與學生之間的合作學習，還能構成師生之間的合作共享，組合成為學習共同體。

以教科版科學四年級下冊“電路”單元為例，該單元后三個課時以應用與深化理解電路概念為主，講究在真實的實踐中理解科學概念。在這樣的基礎上，教師要建立師生合作學習的交流新模式，以平等的方式共同學習，共享科學探究全過程，使學生敢于表達、愿意表達，在整個學習過程中發揮共同體的作用，更能促進學生的發展。

（三）知識遷移，激發內驅力

1.建立舊知與新知的聯系

學習的過程不是知識的簡單積累，而是利用新舊知識之間的聯系，使得舊知導新知、新知固舊知。教師要建立舊知與新知的聯系，把握好新舊知識之間的連接點，實現知識的遷移，引發學生的思考，激發學生的學習內驅力。

以教科版科學四年級下冊“電路”單元為例，在編排上，教材根據學生的已有認知，將整個單元前后課程以舊知識引新知識為主設計，前后聯系極為密切。第一課時利用學生對電的原有認知，建立對電路學習的期許，同時借助“關于電的知識記錄表”引出對電路的研究，建構電路概念。由此，第二至第五課時以研究電路為主，隨后第六至第七課時應用與深化理解電路概念，第八課時是對電路知識的實際運用，從科學探究走向科學實踐，從科學理論轉向生活實際，追求更加真實的教學。整個單元前后相連，有利于培養學生的邏輯推理、分析判斷等科學思維，幫助學生建構科學概念。

2.牽引多元學科融合

課堂之中，學生主動探究所學內容，將已學知識與生活經驗相結合，意味著不同學科之間開始相互交叉與滲透。教師要給予學生足夠的自由空間，找到不同學科之間的共通點，利用共通點，融合學科間的內在聯系，讓不同學科之間的關系如同多鏈式上升螺旋結構，相互促進，共同進步。

以教科版科學四年級下冊“電路”單元為例，整個單元滲透了很多技術與工程領域的知識點。教師要結合該領域的要求，提升學生的思維能力，培養學生的動手能力。由此，學生對知識的探究不再局限于科學這一門學科，而能從多學科角度去探討、解釋、分享，發現不同學科之間存在的聯系，為單元的學習奠定基礎。