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基于角色体验的小学科学探究任务设计

添加时间:2021-01-29 14:58 来源:中小学教师培训 作者:冯毅

  摘要:探究式学习是科学课程倡导的学习方式,然而实践中学生真正获得的探究式学习的机会并不充分,缺乏好的任务设计是重要原因。实践中,可以基于小学科学课程与教材,设计角色体验式探究任务,以素养为核心生成角色,以体验为逻辑编排任务,围绕角色规划事情,激发主动展开探究,引导学生学做小小科学家、小小工程师、小小策划师、小小议事员,争做有科学素养的小公民。

  关键词:小学科学; 探究式学习; 角色体验; 任务设计;

  作者简介: 冯毅,教育硕士,高级教师,南京市琅琊路小学副校长,研究方向:小学科学。;

  科学学科的探究式学习是指在教师的指导、组织和支持下,让学生主动参与、动手动脑、积极体验,经历科学探究的过程,以获取科学知识、领悟科学思想、学习科学方法为目的的学习方式[1].小学科学课程倡导探究式学习,强调为学生提供充分的探究式学习机会。然而在实践层面,学生真正获得的探究式学习的机会并不充分。首先表现在“量”的不充分,教材中有大量的教学内容,为了完成教学进度,教师在学习方式的选择上自然要有所取舍。当然可以对探究任务做整合设计,但这是一项专业的工作,教师未必能做得来。其次是“质”的不充分,突出问题在于探究任务的设计缺乏真实性,缺乏与生活的联系,任务设计上时常采取“良构”式,直奔最后的结论而去,探究过程更像是走“过场”.由于缺乏复杂性、挑战性,导致学生对探究任务缺乏热情,表面上看对动手做兴致勃勃,但是缺少动脑思考。

  我们认为,要真正发挥探究式学习的功能,就必须确保为学生提供充分的探究式学习机会,而要做到这一点,设计适合学生的探究任务是关键。实践中,我们通过设计角色体验式探究任务,以角色为学生赋能,以角色体验驱动探究学习,形成了一种优化探究任务设计的解决方案。

  一、以素养为核心生成角色

  模仿是儿童的天性,也是他们学习的方式。小孩子特别喜欢玩“过家家”的游戏,在游戏中扮演各种大人的角色,体验各种职业,做各种他们认为有意思的事情,这样的学习方式完全可以移植到学科课程的学习中来。就科学学科来说,学生也的确表现出先关注做科学的人,比如科学家,再去模仿他们做事情这样的特点,如像科学家那样研究小动物。基于这一特点,我们可以设置类似“小小科学家”这样的“角色身份”,再为其量身定制探究任务,引导学生自己带着“角色身份”去模拟科学家做事情的过程,然后将各种观察到的现象、做出的解释、得出的结论等进行讨论,最后经过反思得出结论,再将这些结论用于新的情境中,解决问题。

  对儿童来说,角色身份的价值在于“赋能”,认定自己就是所扮演的人,具备独特的本领,从而唤起学习的责任感和担当意识,更加主动地投入学习中。但是学习毕竟不是“过家家”,并不是想扮演谁就扮演谁。科学家、工程师这样的专业科学工作者当然是学生扮演的对象,但是我们更想设计的角色,虽然不是专业的科技工作者,却是具备一定的科学素养、能够有效承担社会责任的公民,譬如能专业地参与社区生活的议事决策,或者能基于实证提出合理的策划方案。正如韦钰院士所倡导,科学教育应培养“知情的决策者”,而所谓知情的决策者,核心就是科学素养。同时,从小学生的年龄特点和认知水平出发,立足于将来要做有科学素养的大公民,今天要做有科学素养的小公民的立意,我们为所设计的角色都加上一个“小”字。所谓“小”,是指角色任务的难度上要符合小孩子的特点,但是所设计的任务在科学思维的含量上、动手做和动脑思相结合的要求上、提出问题和解决问题的能力的发展目标上,却是丝毫不打折扣的。

  基于上述思考,我们设计了四种角色,分别是小小科学家、小小工程师、小小议事员、小小策划师,模仿从事这个职业的人的思维方式和行事方式,共同指向科学素养。

  二、以体验为逻辑编排任务

  小学科学课程目标必须加载在具体的学习内容上才能落实,学习内容的编排应遵循一定的逻辑,才能使学生形成对所学内容的完整认识,这是对探究活动设计专业上的要求。从小学科学教材编写来看,常用的逻辑,或以科学概念的学习进阶为主线,或以探究能力的培养为主线,或以学生生活经验的扩展为主线。大部分的教材都是以科学概念为逻辑,分别就物质科学、生命科学、地球与宇宙科学、工程与技术等四大领域设计若干主题单元,再按照年段进行编排。角色体验式探究任务的编排以上述逻辑为基础,又有所超越。

  角色体验,主要体验所扮演的角色是怎么想问题的,怎么做事情的,核心是一种科学的思维方式,聚焦的是学科核心素养。小小科学家,主要体验科学家是怎么探索大自然的奥秘的,怎么提出一个问题,经过探究得到答案,核心是“解疑答惑”.小小工程师,主要体验工程师是怎么破解现实难题的,怎么界定问题,通过设计产品,满足人们的需求,核心是“产品设计”.小小议事员,主要体验如何参与决策讨论,怎么针对议题,调用自己所具备的科学知识和技能,用证据说话,提出合理化建议,核心是“决策咨询”.小小策划师,主要体验如何策划行动方案,怎么明确主题,以科学眼光看待日常的生活,为人们提供解决方案,核心是“方案策划”.

  据此,角色体验式探究任务的总体编排上,是以答疑解惑、产品设计、决策咨询、方案策划等四种体验为逻辑,对教材中的主题单元进行整合设计,凸显对科学概念的理解与运用为这根主线,更加贴近科学素养支撑下的思考和行动,为学生创设一个又一个真实的学科学、用科学的情境。同时,围绕角色体验式探究任务的设计,师生需要从既有的课程与教材中去撷取相关内容,整合设计,这在无形中增加了课程的弹性,增强了选择性,能将更多的有效时间拿出来用于开展探究活动,从而解决探究式学习机会量的不充分的问题。

  三、围绕角色体验规划事情

  角色体验式学习的要义,是引导学生像科学家那样做事情,因此学习任务被设计成事情来得更加真实。所设计的事情,首先是对学生构成意义,学生有明确的目的,带着自己的想法去规划、实施和反思学习。其次它还是杜威所倡导的“一件既非常规的、又非任意的事”[2].“非常规”就是说它是不确定的或是有问题的,需要学生真的去研究、去做才能搞清楚;“非任意”的意思是说,不能想怎么做就怎么做,必须要运用这个角色所拥有的知识、技能,如果还不具备就要开展必要的学习,在做事情所营造的情境中综合地调用学业获得去解决问题。

  我们基于现有的小学科学课程与教材,围绕四个角色、四种体验,设计新的学习模块,配套相应的所要做的事情的内容、方式和预期成果,帮助学生去把握学什么、怎么学、学会了可以做什么等关键问题。

  以苏教版小学《科学》四年级上册探究任务设计为例(如表1所示),我们将原来每个单元中所包含的几课书做整合设计,将《我们周围的空气》单元设计成“小小科学家”模块,将《冷和热》单元设计成“小小工程师”模块,将《奇妙的声音王国》单元设计成“小小议事员”模块,将《吃的学问》单元设计成“小小策划师”模块。

表1 角色体验式探究任务模块

角色体验式探究任务模块

  作为“小小科学家”,学生需要发现空气的各种奥秘,包括空气的性质、空气的成分、冷空气和热空气的特点等。由于空气是看不见摸不着的物质,通过设计实验来让空气“现身”,显现各种性质就成为学习的主要内容。学习的形式上,主要采用科学达人秀的方式,鼓励学生苦练实验本领,不仅要会做实验,还要能达到精熟的程度,在各种实验的体验中加深对空气这种常见物质的认识。

  作为“小小工程师”,学生需要设计一个超级保温杯,并与其他的“小小工程师”合作,共同解决技术难题。为了设计好保温杯,学生要学习冷热与温度、热的传递、加热和冷却、吸热和散热等科学知识,将这些知识和技能作为设计保温杯的前期研究,不断完善自己的设计方案。最终,以参加工程挑战赛来进行保温杯效能的大比拼,检验学习成果。

  作为“小小议事员”,学生需要对治理身边的噪音污染提出合理化建议。这是一项专业化的工作,学生必须先让自己成为声音研究的专家,他们研究声音是怎么产生的、如何传播的,分析我们是怎样听到声音的,不同的声音究竟有哪些不同。回到议事的主题上,学生们调用所学的知识和技能,就如何治理噪音提出建议。发布学习成果的形式是举行议事听证会,邀请专家、老师和同学们共同参加,进一步论证建议的可行性。

  作为“小小策划师”,学生需要为学校食堂策划一份新的午餐菜谱。扮演这个角色,学生要转换思维,换一种眼光看待每天都在吃的饭菜,从食物的营养成分、食物的消化吸收、有利于健康的食物搭配、食物的安全性等角度就怎样吃才更科学、更健康形成自己的见解,在此基础上制定一份新的营养菜谱,并通过方案发布会的形式宣介自己的研究所得。

  四、激发主动展开探究

  角色体验式探究任务强调对角色的体验,不是有了体验即可,还要对体验进行反思,从而修正自己的观点,或形成新的观点。体验学习理论认为学习应是由学习者的思维、情感、行为和自我等共同参与的过程,而不只是一个单纯的认知过程[3].国内学者高慎英指出,体验学习方式不仅关注学生“亲历”过程,更强调学生在亲历中、在热情求知中获得个人化理解。这种学习方式看中的是学生直接“面向复杂本身”、超越“细节教育”“热情地求知”等基本要素[4].受此启发,我们认为角色体验式探究任务的设计不仅要设计探究任务本身,还应对探究任务如何展开提出策略建议。

  为了充分激发学生学习的主动性,对探究任务有自己的规划、实施与反思,我们设计了一种有助于学生主动学习的“四步骤模型”即“早知道、会安排、能落实、有反思”(如图1所示)。每一个角色体验学习模块,都是按照这样的四个步骤展开探究任务。

学生主动学习四步骤模型

图1 学生主动学习四步骤模型

  “早知道”:从教的角度看,就是要着眼学生的前概念,立足最近发展区,通过呈现现象、唤起体验、提出问题等方式,激发学生的思维,促其进入思考状态,开启学习的进程。从学的角度看,学生预先了解会学什么、怎么学和学会了可以做什么等重要信息,明确自己学习的方向,同时结合自己对本主题的认识,预期学习成果。

  “会安排”:从教的角度看,将学生“卷入”角色,尽可能调动多种感官去感受科学现象,亲历探究过程,丰富体验,积累经验,促进学生以自己的方式思考和表达观察到的现象、做出的判断、得出的结论。从学的角度看,学生设计所有的学习活动,包括学什么、不学什么、用什么方法学等。有的学习内容是可以选择的,有的内容则可以自己增加。

  “能落实”:从教的角度看,将学习任务变为学生想主动去做的、具体的事情,问题指向明确,探究过程清晰,前后关联紧密,逐渐深入,步步为营,直至解决问题。从学的角度看,学生落实学习计划,同学之间、同学与老师之间都保持着密切的交流,使得学习能够一步一个脚印地踩实、做好。

  “有反思”:从教的角度看,教师不仅能判断出学生有没有掌握所学的知识,还能判定学生会不会运用学到的知识、技能解决问题,解决问题的实际效果如何,促进学生反思学习过程,积累科学方法。从学的角度看,学生在学习的同时还能够有“元认知”的机会,能够反思自己的学习,基于反思规划新的探究主题,预期新的学习成果。

  参考文献

  [1] 中华人民共和国教育部.义务教育小学科学课程标准[S].北京:北京师范大学出版社,2017:3.
  [2] 杜威.民主主义与教育[M].王承绪,译。北京:人民教育出版社,2001:169.
  [3] 石雷山,王灿明.大卫·库伯的体验学习[J].教育理论与实践,2009(10):49-50.
  [4] 高慎英.体验学习论:论学习方式的变革及其知识假设[M].桂林:广西师范大学出版社,2008:139.

  作者单位:南京市琅琊路小学

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