以“成功标准”为载体的科学思维型课堂构建

作者: 唐玲燕

以“成功标准”为载体的科学思维型课堂构建0

[摘 要]科学新课标不仅为思维型课堂的构建指明了方向,还强调从学业质量标准出发,打破评价与课堂实践之间的壁垒。基于此,教师可以借助评价标准这一衡量学生学业成就的评估工具,检验学生的思维活动与水平。在以“成功标准”(评价量表)为载体的科学思维型课堂上,教师要深入解析科学思维的目的、过程与方法,根据学生的学习证据对学生的思维发展进行实时反馈,以构建一个富有思考味的科学课堂,提升学生的思维品质。

[关键词]小学科学;成功标准;思维型课堂

[中图分类号] G623.6 [文献标识码] A [文章编号] 1007-9068(2025)06-0076-04

《义务教育科学课程标准(2022年版)》(以下简称“科学新课标”)首次将科学思维作为科学学科核心素养的重要维度,并强调“学业质量标准是以核心素养为主要维度,结合课程内容,对学生学业成就具体表现特征的整体刻画”“重视‘教—学—评’一体化,关注学生在探究和实践过程中的真实表现与思维活动”。可见,科学新课标不仅为思维型课堂的构建指明了方向,还强调要基于学业质量标准,打破评价与课堂实践之间的壁垒。为此,教师可以沿着“学业质量标准—单元质量标准—课时质量标准”的路径,制订凸显科学思维的课时质量标准,进而构建富有思考味的科学思维型课堂。

一、科学思维型课堂构建的现实困境

教师设计借助明确的评价标准来衡量学生学业成就的评估工具(评价量表)并在课堂上使用,以检查学生的思维活动与水平,建立起单课时学习内容与核心素养表现之间的关联。但笔者发现,评价量表的设计和使用存在以下问题,导致学生的思维体验不够深入。

(一)量表的初期设定忽视了学生的思维起点

教师在设计评价量表时过于追求科学立场下学习任务与评价量表的科学性和逻辑自洽性,忽视了学生立场下的思维起点,使得学生在使用量表时没有机会主动思考量表从哪里开始、要解决什么问题,造成探究与思维的割裂。

(二)量表的使用过程压缩了学生的思维空间

教师在组织学生使用评价量表时过于关注科学立场下指标的达成度,或一味追求指标的成功率,忽视了学生立场下思维进程并非一蹴而就,而是循序渐进的,使得量表难以捕捉学生的思维发展和变化。

(三)量表作为评价工具禁锢了学生的自我反思

教师在组织学生使用量表评价时常常局限于固定的操作,导致学生只能机械地进行评价,不能像科学家一样依据现有证据审视、检验自己的思维过程,更无法推翻或重建学习结果。

二、以“成功标准”为载体的科学思维型课堂教学设计

笔者在利用评价量表构建思维型课堂的过程中受到诸多掣肘,究其原因,是未能联结评价与思维型课堂的内核,而学评一致的“成功标准”为笔者提供了一个新的视角。教师要充分意识到思维型课堂的“思维”不是理性思辨,而是根据学生的学习证据,促进学生的思维发展。这就需要一种描述而非评估的评价量表,既能帮助学生明确预期目标,又能较好地监控学生的思维水平并做出反馈,最终有效提高思维型课堂评价的可操作性、观察性和指向性。

(一)概念界定

思维型课堂是一种旨在通过问题或任务解析、方案或产品设计、过程与结果评估等过程,提升学生的模型建构、推理论证及创新思维能力的课堂教学模式。“成功标准”是充分体现学评一致的评价量表,指学生在课堂上开展某一科学探究或工程实践项目时,对项目达成结果和实践卷入过程的预期,也是学生开展科学项目化学习时更具操作性的学业质量标准。

将“成功标准”应用于思维型课堂(见图1),项目名称中包含应用的思维类型;内容标准遵循学生的思维逻辑序;表现标准主要描述在探究过程或探究结果等方面的具体达成要求,呈现应用的思维水平和显化的思维过程;评价等级根据学生的真实学习与预期表现之间的差异进行评判,以“☆”(满星、半星、无星)的形式呈现。

(二)标准研制

科学新课标指出,科学思维包括模型建构、推理论证、创新思维三大要素。教师要在研读科学思维的学段目标和学业质量标准的基础上,梳理三大要素的目的、过程和方法,并据此研制成功标准。

1.以目的匹配目标,提取思维要素

教师要分析思维要素的目的与本节课的目标是否匹配,将最匹配的思维要素作为该课的思维目标。需要注意的是,在单课时的科学课堂上,教师要提取出一个思维要素作为核心内容,并设计出有且仅有一个的项目任务。

2.以过程分解内容,表述评价标准

“成功标准”中内容标准、表现标准的确立需要分解思维要素的过程。先结合学生的真实水平,初步确立学生头脑中可能的思维逻辑序并以此为内容标准;再描述显化的思维过程并将其作为表现标准。表现标准既要联结学生的可见行为、表现和作品,又要有助于教师了解学生的学习需求,从而做出合理的判断。

3.以方法探查表现,迭代改进标准

为了保障“成功标准”能根据学生的学习证据,对学生的思维发展进行实时反馈,从而达到预期的学习结果,教师可依据思维要素指向的具体方法设计学习活动,动态收集学生在活动中的真实表现,以诊断学生的思维结构是否得到优化,一旦标准设定过高或过低就要及时改进。

(三)课堂模型

在以“成功标准”为载体的思维型课堂上,为了确保学评一致,教师首先让学生亲历隐含思维类型的前置学习,主动构想成功步骤,建立“成功标准”框架;其次依据学生在项目过程中的动态生成情况灵活调整教学内容,使得标准始终顺应学生思维的变化,使学生明晰“成功标准”的实质;最后引导学生回溯整体学评历程,通过课后拓展任务实现“成功标准”的迁移。

三、以“成功标准”为载体的科学思维型课堂教学实施

以教科版科学教材五年级上册“光”单元的第4课《光的传播方向会发生改变吗》为例,教师在对本节课进行多次施教和反复研究的基础上研制了“成功标准”(见表1)。

(一)立足项目任务构思“成功标准”框架,赋予思维初始动力

在思维型课堂中,教师要让学生参与评价量表的制订,通过师生协商,最终形成基于学生思维起点的“成功标准”。

1.亲历前置学习,初辨思维类型

前置学习指与项目有关的提前操作活动,能帮助学生进入研究情境。前置学习中的问题要隐含项目任务的思维类型,以便学生能顺利切入项目任务。如《光的传播方向会发生改变吗》一课的前置学习是“观察筷子斜放在空槽和水槽中的现象,并将观察结果画在图中”。在实际教学中,学生能观察到筷子在水中“偏折”的现象,并通过图示表达,从具体现象中跳出来。在交流时,学生能主动聚焦问题:为什么筷子在水中会“偏折”?一些学生虽能提及光的折射,但难以解释其原因。

通过前置学习,笔者确定了学生的思维起点——能观察到光的折射现象,却不解其故。为此,师生共同确定本课的项目核心任务是“用对比观察的证据推理论证光的折射现象”,聚焦的思维要素是推理论证。

2.构想成功步骤,绘制思维逻辑序

在明确学生的思维起点及要发展的思维类型后,为了推动学生主动自发地参与学习,教师要引导学生明确完成项目任务的关键步骤,从而绘制适合该课的思维逻辑序。

师:同学们,本次项目的主要材料有透明塑料盒、激光笔、水。请你们先想一想,要成功完成核心任务,需要经历哪几个步骤?

生1:首先要把激光笔当作筷子放入水中。

师:第一步是“实验操作”,那第二步要做什么?

生2:我们要进行观察和记录。

(教师出示“证据记录”)

生3:还要根据观察和记录,看一看激光笔有没有出现光的折射现象。

师:好,也就是进行证据分析。那最后要做什么?(教师拿出水中“偏折”的筷子。学生很快意识到任务的最后要运用光的折射原理来解释筷子“偏折”现象,也就是“结论应用”)

“实验操作—证据记录—证据分析—结论应用”就是一条思维逻辑序,符合推理论证的思维类型。这样,学生就立足项目任务,明确了“成功标准”的基本框架和内容,有效激发了思维的初始动力。

(二)通过项目历程明晰“成功标准”实质,推动思维自主监控

在项目实施过程中,教师无法预测学生的学习情况,要确保学习朝着预期的方向前进,最好的方式是评价。在围绕具体指标进行匹配和反馈的过程中,学生逐步理解“成功标准”的实质,从而推动思维的主动发展与自发监控。

1.依循标准路径,展现思维过程

经过师生协商,学生能认可“成功标准”的思维逻辑序,并愿意沿着标准路径展开实践。教师利用“成功标准”来观察学生的实际表现,能较好地揭示学生的思维水平和思维过程。

如本节课“成功标准”中的指标1为“对比观察光在空气、水中的传播特点”。学生进行实验操作,先用激光笔表示筷子,再画出光的传播路线,对比观察光在空气、水中的传播现象。在加入水后,学生观察到激光笔的光斑往左移动,说明加水后光真的发生了偏移。但是对光究竟是怎样偏移的,学生有两种不同的思维表现。一部分学生认为,光是在空气与水的交界处偏折的;另一部分学生认为,光是从发出的位置直接传播到现在的光斑处,光线和原先比“偏”了,但没有“折”。教师在组织班级研讨时,要展示这两种思维表现,以引发学生的思维碰撞,让学生意识到目前还缺乏证据证实光是怎样传播的。

2.匹配动态生成,适应思维变化

学生在课堂上的思维是变化发展的,因此教师无法提前预测学生会学到什么。“成功标准”是根据学习目标制订的,是一个稳定的参照物。在思维型课堂中,教师要让学生借助“成功标准”进行恰当的反馈,并将其作为最佳的学习证据,以决定下一步应该做什么。以本节课的第一次动态生成为例(见图2)。

在实践中,由于缺少证据,不能记录光在空气、水中的传播路线,无法达成指标2,学生只能返回指标1。这样教师可以自然地引出借助牛奶这种胶体来改进实验,引导学生重新观察,将真实可见的现象作为强有力的证据。以本节课的第二次动态生成为例(见图3)。 [成功标准][学生的学习历程(证据)][指标1…… ][匹配指标,做出反馈:

在画图后,学生发现激光的“偏折”现象与筷子的“偏折”现象是相反的,不能用光的折射原理来解释筷子“偏折”现象,无法达成指标4。于是,学生反思“结论是反的,会不会实验也做反了呢”,并在“成功标准”的反馈下重新思考该如何实验操作。

学生在实践过程中需要匹配“成功标准”的指标进行反馈,发现在“获得证据不足以进行证据分析”“结论无法解释现象”时无法进入下一环节,会主动思考自己为什么要这样做、做得怎么样、遇到了哪些难题等。在“成功标准”的监控和反馈下,学生能理解每种探究要素的重要性,形成洞察科学本质的鉴赏力,这就是“成功标准”的实质内涵。

(三)利用拓展任务实现“成功标准”迁移,提升思维品质

在完成核心任务后,如何实现“成功标准”的迁移,从而提升学生的思维品质呢?

1.回溯整体学评,理思维证据链

因“成功标准”的评价镶嵌在具体的活动节点中,学生展现思维水平的时机与评价的锚点恰好是一一对应的。为此,教师带领学生梳理思维证据链十分有必要。以本节课的回溯小结为例(见图4)。

在小结过程中,学生意识到自己的思维并不是按部就班地前行,而是在“成功标准”的引领下,在实验操作、证据记录、证据分析和结论应用之间循环往复,从而自然而然地实现思维进阶。

2.提供课后任务,沉淀思维模式

基于上述思维图示,本课的拓展应用环节也需要学生按照“观察—记录—分析—论证”的步骤解决新问题。如以下是本节课的课后任务(见图5)。

在课后拓展中,学生虽要独立解决新情境中的问题,但解决问题的思维路径和课堂上是相似的。学生按照“观察—记录—分析—论证”的步骤管理与监控自己的思维过程,最终成功地解释、说明了哪些鱼是因光的折射形成的虚像。

在科学思维型课堂上,学生先与教师协商制订“成功标准”,再完成学习任务并开展评价。在这个过程中,学生不仅关注最终的学习结果,还依托“成功标准”不断反馈内隐的思维水平,养成了自我反思的习惯,实现了思维能力的提升。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 林崇德,胡卫平.思维型课堂教学的理论与实践[J].北京师范大学学报(社会科学版),2010(1):29-36.

[2] 莫希.指向思维能力培养的科学教学改进策略[J].教学月刊小学版(综合),2021(9):27-29.

[3] 王帅.国外高阶思维及其教学方式[J].上海教育科研,2011(9):31-34.

(责编 蔡宇璇)

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