
2022年秋季開始,全國各地都執行了新的課程方案和課程標準。2024年秋季開始,與課程標準相匹配的小學科學教材從低年級往高年級逐步推開,過渡期內如何用好舊教材讓課程標準的新理念在課堂上落地生根?現以《浮力》一課為例,分析從調整教學素材、優化教學目標、改變教學流程、重視課堂評價等方面進行優化。
一、調整教學素材:讓教學內容和學段要求吻合
課程標準在教學內容上進行了精簡與整合:核心概念減少到13個,學習內容減少到54個,這種精簡與整合使課程內容更加聚焦和精煉,有助于學生在有限的學習時間內掌握更為基礎和核心的科學概念,形成科學觀念。課程標準首次引入了跨學科概念,包括物質與能量、結構與功能、系統與模型、穩定與變化等,這些跨學科概念聯結了學科核心概念,整合了科學課程內容,使科學課程內容成為系統、綜合的整體。課程標準要求課程內容要充分考慮學生的認知水平和知識經驗,按照由淺入深、由表及里、由易到難的原則進行安排,形成螺旋式上升的課程結構。教學內容的調整導致學段要求也發生了相應變化。
教師在日常教學中要根據課程標準的要求,對舊教材的教學素材進行合理調整、增減,以便更好培養學生的科學核心素養。例如,核心概念“物質的運動與相互作用”中的“力是改變物體運動狀態的原因”這一學習內容與2017年版課程標準對比,有了明顯的調整。其中,“知道日常生活中常見的摩擦力、彈力、浮力等都是直接施加在物體上的力”這個內容,原來安排在3~4年級進行教學,而現在安排在5~6年級實施教學。根據課程標準的要求,教師可將這個內容相應調整進行教學比較合理。調整后,將“直接施加在物體上的力和不需要接觸物體就可以對其施加力”放到同一個學段進行教學。教師可相應地對舊教材中的素材進行調整,如舊教材給出的實驗材料偏多,可以精簡成蘋果、彈簧秤、土豆、水盆、氫氣球、泡沫板等,讓材料更具結構,更聚焦于探究的需要。舊教材中沒有涉及地球引力對物體的作用,但是考慮到學生學習浮力的需要,同時考慮到蘋果往下掉是日常生活中常見的現象,容易引起他們探究的興趣和好奇心,且課程標準“力是改變物體運動狀態的原因”內容要求中“知道地球上一切物體都受到地球的吸引力,地球不需要接觸物體就可以對其施加引力”,實施的學段也是5~6年級,因此,教師可以添加“牛頓發現萬有引力的故事”素材,適應概念建構的需要。
二、優化教學目標:讓教學設計和課程目標吻合
課程標準在課程目標的定位是立足核心素養發展,不再只是單純地強調知識、技能和方法的掌握,而是更加注重在理解和運用這些知識、技能和方法的過程中,培養學生適應個人終身發展和社會發展所需的正確價值觀、必備品格和關鍵能力。同時,注重學段目標與學生核心素養培養的緊密結合,課程目標圍繞科學觀念、科學思維、探究實踐、態度責任四個方面進行不同學段目標的描述和呈現。具體到《浮力》一課目標,也應該從四個方面設定。
該課原有的教學目標是:認識水中的物體都會受到水的浮力;能夠根據有結構的材料探究重量、體積對物體沉浮狀態的影響;能夠做A4紙在水中承載更多硬幣的實驗,更好地體驗浮力的大小;能夠運用所學的知識解釋曹沖稱象的科學道理。其中第2條通過實驗認識沉浮條件的要求偏高,是7~9年級的學段目標。基于此,該課的教學目標可以做一些優化(見表1)。
三、改變教學流程:讓教學過程和課程理念吻合
課程標準強調情境創設、問題提出、任務驅動,注重采用以探究和實踐為主的多樣化學習方式,讓學生主動參與、動手動腦、積極體驗科學探究以及技術與工程實踐的過程。這一變化有助于培養學生的科學探究能力和創新能力。
《浮力》一課原有的流程是:將一些物品放入水中,觀察它們的沉浮情況;研究沉在水里的物體是否受到浮力的影響;研究影響物體沉浮狀態的因素,想辦法讓一張A4紙在水里承載更多的硬幣;利用所學的知識解釋曹沖稱象的科學道理。從教學流程看,這只是考慮了物體在水中是否受到浮力,沒有考慮物體在空氣中是否受到浮力影響,窄化了“浮力”的概念。事實上,課程標準關于浮力這部分內容在7~9年級有明確的要求:通過實驗認識阿基米德原理和沉浮條件,并解釋生產生活中的有關現象。因此,教師優化了教學流程。
1.情境引入,解釋蘋果從樹上向下掉的原因
用視頻播放“牛頓發現萬有引力”的故事引入新課,讓學生嘗試畫出蘋果下落的過程,并對所畫的圖進行解釋。
2.猜測驗證,獲得蘋果落入水中上浮的體驗
第一步順著上一環節引導學生猜測蘋果落入水中會是怎樣的運動狀態,小組討論,將它畫下來。第二步展示小組所畫的圖,對自己所畫的圖進行解釋。第三步選擇桌面上合適的材料進行驗證。第四步解釋實驗現象,得出結論。
3.實驗探究,感受水中物體受到托力上浮
引導學生借助水槽、水、泡沫板等材料設計探究性實驗,感受水中物體受到托力上浮。學生根據設計的實驗計劃,分組實驗,圍繞兩個問題“將泡沫板摁入水中,你有什么感覺”“松開手,你發現了什么”交流實驗現象和結論。
4.猜測驗證,感受水中下沉的物體也受到托力
引導學生猜測如果將一個土豆放進水里,它會是怎樣的狀態,之后開展實驗驗證。根據實驗現象思考:土豆有沒有受到水的托力?可以用什么方法來證明?學生分組討論設計實驗方案。學生分組領取材料并實驗,交流實驗現象,得出實驗結論,教師追問土豆下沉的原因。
5.拓展延伸,感受空氣中下落的物體受到托力
引導學生回顧,通過“猜測—驗證”的方法知道了水具有托力,托住了,物體就浮;托不住,物體就沉。那么回到課的開始,蘋果在從樹上掉下來沒有入水前,有沒有受到誰對它的托力?
借助氫氣球向上飛的現象,引導學生思考:為什么一放手,氫氣球就往上飛呢?它不應該受萬有引力作用下落嗎?學生交流,蘋果在下落過程中也受到了空氣的托力,只不過“沒有托住”。由此,總結概括建構大概念:水和空氣都具有豎直向上的托力,這個力就叫浮力。
改變后的教學流程,更符合課程標準中“力是改變物體運動狀態原因”這一學習內容對于5~6年級的學段要求。探究蘋果在水和空氣是否都受到“托力”這一核心問題,有利于學生建構相對合理的浮力概念及相關科學觀念。
四、重視課堂評價:讓評價與教學吻合
課堂評價要體現對學生核心素養發展的全面關注,不僅要關注他們對科學概念的掌握程度,更要關注他們在科學觀念、科學思維、探究實踐和態度責任方面的表現。評價方式上要做到多樣化:通過傳統的考試方式,檢測學生對科學概念的掌握程度和應用能力;通過實驗操作過程和結果,評價學生的探究實踐能力和動手能力;結合項目式學習活動,評價學生在完成項目過程中的表現,包括團隊合作、問題解決、創新思維等方面;通過觀察學生在課堂討論、科學報告、口頭匯報等環節中的表現,評價他們的科學素養和綜合能力。舊教材很少呈現評價的內容與形式,在課堂實施的過程中要補好評價的短板。具體到某節課的評價時,教師要根據教學內容的不同、學生發展的要求,制訂合理的評價標準,采取合適的形式進行評價。教師可以參照表1設計《浮力》一課的課堂評價,讓評價與教學吻合。
(作者單位:江蘇省海安市曲塘小學教育集團)