基于學(xué)習(xí)進(jìn)階理念的小學(xué)科學(xué)課堂驅(qū)動性問題設(shè)計(jì)與實(shí)踐研究

陸春誼

【摘 要】在以學(xué)生為中心的科學(xué)課堂中，如何設(shè)計(jì)具有探究意義的驅(qū)動性問題，幫助學(xué)生達(dá)成相關(guān)知識和能力的學(xué)段目標(biāo)，構(gòu)建從低階到高階的知識架構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生的高階思維，是小學(xué)科學(xué)重要的研究方向。文章基于學(xué)生認(rèn)知發(fā)展方向、科學(xué)概念進(jìn)階關(guān)系、情境遞進(jìn)關(guān)系和學(xué)生思維進(jìn)階關(guān)系，在教學(xué)實(shí)踐中探索和實(shí)施設(shè)計(jì)驅(qū)動性問題的方法，以期為一線教師提供參考。

【關(guān)鍵詞】學(xué)習(xí)進(jìn)階 小學(xué)科學(xué) 驅(qū)動性問題 實(shí)踐研究

【中圖分類號】G613? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A? 【文章編號】1002-3275（2024）02-62-03

學(xué)習(xí)進(jìn)階理念是《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱課程標(biāo)準(zhǔn)）修訂的重要理論依據(jù)之一，突出強(qiáng)調(diào)了“立足素養(yǎng)發(fā)展”“聚焦核心概念”“科學(xué)安排進(jìn)階，形成有序結(jié)構(gòu)”等新理念。它是對學(xué)生在各學(xué)段學(xué)習(xí)同一主題概念時所遵循的連貫的、典型的學(xué)習(xí)路徑的描述，一般呈現(xiàn)為圍繞主要概念展開的一系列由簡單到復(fù)雜、相互關(guān)聯(lián)的序列，關(guān)注學(xué)生的個性化、階段性成長，有助于學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)的知識框架。這就要求教師遵循學(xué)生的年齡特征和認(rèn)知水平科學(xué)安排學(xué)習(xí)進(jìn)階，幫助學(xué)生構(gòu)建知識的進(jìn)階框架。驅(qū)動性問題則是引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行持續(xù)深入探索的牽引線，是小學(xué)科學(xué)課堂得以有效延伸的關(guān)鍵因素，驅(qū)動性問題不僅取決于問題本身的有效性，而且取決于學(xué)生對這個問題的探尋意愿和探討深度。［1］基于學(xué)習(xí)進(jìn)階理念設(shè)計(jì)驅(qū)動性問題能幫助學(xué)生構(gòu)建和拓展與科學(xué)核心概念相關(guān)的各概念之間的聯(lián)系及其遞進(jìn)關(guān)系，促進(jìn)不同階段的學(xué)生實(shí)現(xiàn)與其認(rèn)知水平相適應(yīng)的科學(xué)知識積累和高階思維發(fā)展。

一、設(shè)計(jì)小學(xué)科學(xué)課堂驅(qū)動性問題的必要性

驅(qū)動性問題是能夠連接教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)過程的問題，它能有效激發(fā)學(xué)生通過討論、實(shí)驗(yàn)、調(diào)查等方式進(jìn)行深度探究。高質(zhì)量的驅(qū)動性問題可以激發(fā)學(xué)生的高階思維，并為科學(xué)課堂提供問題化的組織結(jié)構(gòu)。然而在實(shí)際的科學(xué)課堂中，仍有一些教師提出無效問題、重復(fù)問題，并且存在問題數(shù)量多且質(zhì)量不精的情況，導(dǎo)致科學(xué)課堂結(jié)構(gòu)混亂、教學(xué)目標(biāo)未能達(dá)成、學(xué)生探究不深入等。筆者在課堂觀察記錄中，發(fā)現(xiàn)有科學(xué)教師一節(jié)課提出了38個問題，而有效的問題僅有12個，這占用了很多課堂時間，學(xué)生的科學(xué)思維卻未得到有效提升。因此，探究小學(xué)科學(xué)課堂驅(qū)動性問題設(shè)計(jì)方法對于提高教師的教學(xué)設(shè)計(jì)水平和教學(xué)效率具有重要意義。

二、小學(xué)科學(xué)課堂驅(qū)動性問題的設(shè)計(jì)方法

（一）基于學(xué)生認(rèn)知發(fā)展方向設(shè)計(jì)驅(qū)動性問題

根據(jù)兒童認(rèn)知發(fā)展理論，教師要在學(xué)生已有認(rèn)知的基礎(chǔ)上，提出接近或者略高于學(xué)生智力水平的問題來驅(qū)動學(xué)生思考。驅(qū)動性問題需要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和課程標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)，需要基于學(xué)生認(rèn)知基礎(chǔ)且與學(xué)生當(dāng)下學(xué)習(xí)水平相適應(yīng)，如此才能有效調(diào)動學(xué)生自主探究問題的興趣，培養(yǎng)其學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力。例如在學(xué)習(xí)教科版小學(xué)科學(xué)三年級上冊“水沸騰了”一課時，學(xué)生在生活中已經(jīng)接觸過水沸騰現(xiàn)象，并且已經(jīng)形成水沸騰的溫度是100℃、水沸騰會冒煙等模糊認(rèn)知，這節(jié)課的目標(biāo)是使學(xué)生準(zhǔn)確掌握水沸騰時的溫度和現(xiàn)象（包括水中、水面和水面之上三個現(xiàn)象），并能用文字、圖表、畫圖的方式描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，將探究前后對水沸騰現(xiàn)象的認(rèn)識進(jìn)行對比分析，獲得充分和準(zhǔn)確的認(rèn)知體驗(yàn)。基于學(xué)生學(xué)情和教學(xué)目標(biāo)，可以把本課的驅(qū)動性問題設(shè)計(jì)為以下問題串：①你在生活中見過的水沸騰是怎樣的現(xiàn)象？②在水沸騰的過程中，水中、水面和水面之上的現(xiàn)象分別是怎樣的？③水沸騰過程中的溫度是多少？④水沸騰的過程中溫度有沒有發(fā)生變化？以上四個問題前后關(guān)聯(lián)，能夠有效驅(qū)動學(xué)生通過仔細(xì)觀察、規(guī)范實(shí)驗(yàn)、深入研討來糾正原有認(rèn)知，深化科學(xué)認(rèn)知，構(gòu)建更加準(zhǔn)確的科學(xué)概念。

（二）基于科學(xué)概念進(jìn)階關(guān)系設(shè)計(jì)驅(qū)動性問題

科學(xué)核心概念是學(xué)生應(yīng)該掌握的核心內(nèi)容，科學(xué)課程設(shè)置13個學(xué)科核心概念和4個跨學(xué)科概念，每個核心概念又可以分解成若干學(xué)習(xí)內(nèi)容，這些學(xué)習(xí)內(nèi)容由淺入深、由表及里，在單元課時教學(xué)中螺旋上升、逐步遞進(jìn)。教師要整合課程標(biāo)準(zhǔn)和教材的編寫意圖、整體架構(gòu)，遵循科學(xué)概念之間的連貫性與進(jìn)階性，分析和梳理知識進(jìn)階關(guān)系及其相關(guān)進(jìn)階維度，統(tǒng)籌課程資源，合理地將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分解與重構(gòu)，巧妙設(shè)計(jì)教學(xué)方案和教學(xué)活動，開發(fā)和挖掘可利用資源，使學(xué)生在探究過程中親歷知識的應(yīng)用、遷移和創(chuàng)造，領(lǐng)會并能描述科學(xué)知識之間的聯(lián)系和進(jìn)階關(guān)系，豐富學(xué)生對科學(xué)知識和核心概念的認(rèn)知形式，構(gòu)建較為系統(tǒng)的科學(xué)知識體系和進(jìn)階框架，提高科學(xué)思維能力和科學(xué)素養(yǎng)。例如在教科版小學(xué)科學(xué)三年級上冊“水能溶解多少物質(zhì)”和“加快溶解”兩節(jié)課中，教師可以有效整合探究活動，循序漸進(jìn)地開展學(xué)習(xí)探究，設(shè)計(jì)三個驅(qū)動性問題引導(dǎo)學(xué)生逐步深入探索：①水能溶解哪些物質(zhì)？②同樣多的水溶解不同物質(zhì)的質(zhì)量相同嗎？③如何加快物質(zhì)在水中的溶解速度？進(jìn)而逐步構(gòu)建“水能溶解食鹽和小蘇打”“同樣多的水能夠溶解的食鹽和小蘇打的質(zhì)量不同”“通過攪拌和提高溫度，能夠加快食鹽在水中的溶解速度”三個逐步遞進(jìn)的科學(xué)概念，并在探究中掌握控制變量的實(shí)驗(yàn)方法，在對比分析中掌握科學(xué)研究的方法。

（三）基于情境遞進(jìn)關(guān)系設(shè)計(jì)驅(qū)動性問題

課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)設(shè)計(jì)學(xué)生喜聞樂見的科學(xué)活動，營造愉快的教學(xué)氛圍，保護(hù)學(xué)生的好奇心，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的內(nèi)在動機(jī)，利用學(xué)校、家庭和社會的各種資源，為學(xué)生提供良好的、貼近生活的學(xué)習(xí)情境，喚醒他們的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)，讓學(xué)生聯(lián)系以往的經(jīng)驗(yàn)投入實(shí)踐探究活動。情境可以源于學(xué)生的生活實(shí)際，也可以選自教材內(nèi)容，依據(jù)情境的遞進(jìn)關(guān)系，結(jié)合科學(xué)課程內(nèi)容設(shè)計(jì)有效的驅(qū)動性問題，可以有效破除單一思維，使學(xué)生設(shè)身處地尋找解決問題的對策，創(chuàng)造性地解決問題。例如在教科版小學(xué)科學(xué)“水結(jié)冰了”和“冰融化了”兩節(jié)課中，筆者有效整合課程內(nèi)容，結(jié)合學(xué)段目標(biāo)，設(shè)計(jì)連貫性和遞進(jìn)性的探究活動，向?qū)W生講述“曹操筑冰城抵御馬超”的故事，設(shè)計(jì)以下三個驅(qū)動性問題：①曹操在什么條件下想到這一妙計(jì)？②為什么冰城可以抵御馬超的強(qiáng)弓弩箭？③假設(shè)你是曹操，馬超退兵之后如何破冰而出？使學(xué)生用科學(xué)思維方式從情境的起因、過程和結(jié)果來分析情境中涉及的科學(xué)知識。其中，問題①能使學(xué)生基于情境中的天氣來思考水結(jié)冰的條件，問題②能使學(xué)生思考冰的特征，問題③能使學(xué)生探究冰融化的條件。這三個驅(qū)動性問題隨著情境的發(fā)展而逐步遞進(jìn)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和探究冰的興趣，使學(xué)生在探究中掌握科學(xué)知識，在情境中領(lǐng)會科學(xué)知識的遷移應(yīng)用。

（四）基于學(xué)生思維進(jìn)階關(guān)系設(shè)計(jì)驅(qū)動性問題

高階思維能力是一種超越基礎(chǔ)知識記憶與理解的復(fù)雜認(rèn)知能力，包括創(chuàng)新、批判和反思性思維等，近年來被越來越多的學(xué)者關(guān)注。在素質(zhì)教育背景下，教育趨勢逐漸從重知識向重能力轉(zhuǎn)變，尤其重視高階思維能力的培養(yǎng)。培養(yǎng)高階思維有助于學(xué)生形成適應(yīng)未來發(fā)展的必備品格和關(guān)鍵能力。基于學(xué)生思維進(jìn)階關(guān)系設(shè)計(jì)驅(qū)動性問題可以有效提高學(xué)生的思維能力，促使學(xué)生的思維從低階到高階發(fā)展，這是科學(xué)育人的重要導(dǎo)向目標(biāo)。確定學(xué)生的思維進(jìn)階關(guān)系是教師設(shè)計(jì)驅(qū)動性問題的前提條件，通過分析單元目標(biāo)和課時目標(biāo)，根據(jù)教材編寫意圖從學(xué)生科學(xué)思維的進(jìn)階關(guān)系設(shè)計(jì)驅(qū)動性問題，可以使學(xué)生的探究層次更加清晰，高階思維能力得到發(fā)展。例如針對教科版小學(xué)科學(xué)三年級上冊“空氣”單元的第4課“空氣有質(zhì)量嗎”設(shè)計(jì)問題①：空氣看不見、摸不著，但能做成輕飄飄的氣球，那它有沒有質(zhì)量呢？針對第5課“一袋空氣的質(zhì)量是多少”設(shè)計(jì)問題②：可不可以用我們身邊常見的物體來衡量看不見、摸不著的空氣的質(zhì)量呢？針對第6課“我們來做‘熱氣球”設(shè)計(jì)問題③：如果我們給一袋空氣加熱會發(fā)生什么？針對第7課“風(fēng)的成因”設(shè)計(jì)問題④：如果冷熱不同的空氣混合在一起，會發(fā)生什么呢？以上四個問題分別是四節(jié)課的課前驅(qū)動問題，也是單元課時之間的遞進(jìn)問題串。如此基于學(xué)生的學(xué)情且緊扣科學(xué)概念提出具有遞進(jìn)探究意義的問題，使學(xué)生能有效串聯(lián)起課時之間螺旋上升的科學(xué)概念，由淺入深地展開探究，促進(jìn)高階思維的發(fā)展。

三、基于學(xué)習(xí)進(jìn)階理念的小學(xué)科學(xué)課堂驅(qū)動性問題設(shè)計(jì)與實(shí)踐案例

小學(xué)科學(xué)是一門以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨的核心課程，課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)要注重加強(qiáng)學(xué)生探究實(shí)踐能力的培養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力的提高，充分發(fā)揮科學(xué)課程育人功能。這引起了科學(xué)課程教學(xué)設(shè)計(jì)、活動形式、課堂形態(tài)、教學(xué)評價(jià)等的革新，課堂革新行動和教學(xué)質(zhì)量提升成為一線教師的重要研究課題。如何創(chuàng)新課堂形式實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，同時最大限度地發(fā)揮課堂育人功能，是教學(xué)活動的重要方向。筆者在充分研究分析教學(xué)目標(biāo)和學(xué)情的基礎(chǔ)上，遵循學(xué)習(xí)進(jìn)階理念，精心設(shè)計(jì)驅(qū)動性問題，引導(dǎo)學(xué)生逐步完善和補(bǔ)充前概念，構(gòu)建較為完整的科學(xué)概念，課堂教學(xué)環(huán)環(huán)相扣，讓學(xué)生在小組交流研討和互評互助中突破教學(xué)難點(diǎn)，有效延伸課堂探究的空間，培養(yǎng)學(xué)生自主探究的科學(xué)精神，體現(xiàn)以學(xué)生為主的課堂理念。

例如在教科版小學(xué)科學(xué)三年級上冊“我們關(guān)心天氣”一課中，筆者基于學(xué)習(xí)進(jìn)階理念并結(jié)合學(xué)段目標(biāo)和本課教學(xué)目標(biāo)要求分析學(xué)情，精心設(shè)計(jì)本課的驅(qū)動性問題，使學(xué)生的科學(xué)觀念和科學(xué)思維在相應(yīng)的教學(xué)環(huán)節(jié)能夠得到進(jìn)階發(fā)展。三年級的學(xué)生在二年級上冊“各種各樣的天氣”一課的學(xué)習(xí)中，已經(jīng)初步認(rèn)識了不同天氣及其對地球家園和人類生活造成的影響。學(xué)生雖然能感受到天氣變化對生活的影響，但是他們還不清楚天氣的基本特征，不明白天氣的科學(xué)概念，不了解天氣特征的觀測方法，分不清天氣與氣候的差別，往往不能根據(jù)天氣來判斷每天應(yīng)該穿什么樣的衣服。在本節(jié)課的學(xué)習(xí)過程中，隨著學(xué)生對各種天氣特征的認(rèn)識和對天氣概念的深入理解，希望學(xué)生能更加關(guān)心天氣，對天氣有比較全面和科學(xué)的認(rèn)知，并能在小組合作學(xué)習(xí)中持續(xù)準(zhǔn)確且具體地觀測和記錄天氣，保持研究天氣的好奇心和熱情。

第一環(huán)節(jié)：了解學(xué)生的前概念。先向?qū)W生呈現(xiàn)四張“陰”“晴”“雨”“雪”天氣現(xiàn)象的相關(guān)圖片，再向?qū)W生提問：“你怎么描述這樣的天氣現(xiàn)象呢？”學(xué)生可以很快答出對應(yīng)的天氣情況。教師順勢提問：“你怎么描述南寧今天的天氣呢？”大部分學(xué)生根據(jù)觀察和切身感受描述為“晴天”，也有學(xué)生補(bǔ)充描述為“萬里無云”。此時教師收集并記錄學(xué)生的答案到黑板右側(cè)，為后續(xù)學(xué)習(xí)和修正科學(xué)概念作鋪墊。

第二環(huán)節(jié)：探索新知。教師先啟發(fā)引導(dǎo)：“這樣的描述夠不夠全面呢？天氣到底有什么特征呢？”再出示長城的兩張圖片，冬季下雪時銀裝素裹，夏季晴天時郁郁蔥蔥，景色各不相同。引導(dǎo)學(xué)生觀察思考，得出“同一地點(diǎn)不同時間的天氣可能不一樣”的科學(xué)概念。再出示兩張圖片，同樣是12月，位于我國南端的海南碧海藍(lán)天，而位于我國北端的黑龍江卻是白雪皚皚。學(xué)生很快可以思考得出“同一時間不同地點(diǎn)的天氣可能不一樣”的科學(xué)概念。教師抓住時機(jī)提問：“那么描述天氣時一定要指明什么因素呢？”學(xué)生很快就明白描述天氣時一定要指明是哪個地點(diǎn)哪個時間的天氣。此時教師在黑板右側(cè)對學(xué)生的前概念進(jìn)行第一次修正，加上“南寧，11月20日”。接著引導(dǎo)學(xué)生對所熟知的天氣進(jìn)行分類，從分類活動中總結(jié)天氣可以從“氣溫”“云量”“降雨量”“風(fēng)”進(jìn)行分類，進(jìn)而分析氣溫會影響“冷暖”，云量會影響“陰晴”，降雨量會影響“雨雪”，從而總結(jié)概括出天氣的科學(xué)概念，即天氣是指一個地方在某一短時間里大氣的冷暖、陰晴、雨雪、風(fēng)等情況。此時，學(xué)生清楚地知道描述天氣需包含上述四個因素，是完善前概念的最佳時機(jī)，教師順勢提問學(xué)生：“關(guān)于今天南寧的天氣，你還應(yīng)該補(bǔ)充描述什么呢？”經(jīng)過上述引導(dǎo)，學(xué)生已經(jīng)能準(zhǔn)確地說出答案。教師在黑板右側(cè)補(bǔ)充學(xué)生的回答“氣溫約26℃，降雨量為零，微風(fēng)”，此時是第二次修正和完善學(xué)生的前概念。學(xué)生對天氣的認(rèn)識得到進(jìn)一步完善，突破了本課的學(xué)習(xí)重點(diǎn)。

第三環(huán)節(jié)：拓展環(huán)節(jié)。結(jié)合天氣預(yù)報(bào)的播報(bào)信息，認(rèn)識和設(shè)計(jì)天氣符號來表示天氣情況，這個任務(wù)對于三年級的學(xué)生而言難度不大，學(xué)生都能認(rèn)出大部分的天氣符號。教師要使學(xué)生掌握天氣符號簡潔、直觀、形象的特點(diǎn)。學(xué)生對設(shè)計(jì)天氣符號的任務(wù)較感興趣，教師請學(xué)生為當(dāng)天南寧的天氣設(shè)計(jì)一個天氣符號，在小組合作設(shè)計(jì)和小組互評活動中，學(xué)生評比出比較合理的天氣符號，這是學(xué)生第三次修正和完善前概念。最后請學(xué)生結(jié)合完善后的天氣科學(xué)概念，分組模仿天氣播報(bào)員對當(dāng)天南寧的天氣進(jìn)行預(yù)報(bào)練習(xí)。此環(huán)節(jié)使學(xué)生對于天氣概念的描述更加全面和科學(xué)，學(xué)生思維能力也逐漸向高階發(fā)展。本節(jié)課立足于學(xué)生原有知識基礎(chǔ)和前概念，循序漸進(jìn)地進(jìn)行課堂探究活動，由淺入深地引導(dǎo)學(xué)生對前概念進(jìn)行思考和修正，分析總結(jié)得出新的科學(xué)概念，為課后自主探究和學(xué)習(xí)“天氣”單元提供原動力，也為順利完成“制作天氣日歷”任務(wù)打下基礎(chǔ)。

有效提問才能引發(fā)學(xué)生高效思考，根據(jù)學(xué)生年齡特征和認(rèn)知特點(diǎn)，遵循課程標(biāo)準(zhǔn)及學(xué)段目標(biāo)要求，圍繞學(xué)習(xí)進(jìn)階理念設(shè)計(jì)小學(xué)科學(xué)驅(qū)動性問題，是教師教學(xué)的重要方向和抓手，也是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的重要依據(jù)，是幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)思維進(jìn)階的重要途徑。小學(xué)科學(xué)一線教師要善于設(shè)計(jì)問題、探究問題、優(yōu)化問題，才能更好地啟發(fā)學(xué)生積極思考，引發(fā)學(xué)生之間的良性互動，并促使學(xué)生在自主探究中實(shí)現(xiàn)高階思維的發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

［1］鄭新華，施瀾．學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)中驅(qū)動性問題的設(shè)計(jì)與重構(gòu)［J］．現(xiàn)代基礎(chǔ)教育研究，2022，48（4）：132-137.