三景推镜:素养导向下的初中科学复习教学模式研究

作者: 王芳

三景推镜:素养导向下的初中科学复习教学模式研究0

摘    要:素养导向下的“三景推镜”初中科学复习教学模式,是一种通过全、中、近三个层次的场景逐步进行聚焦的教学方式,其价值在于充分利用情境巧妙构思驱动任务,促使学生主动参与,进而培养其解决问题的能力。教师需要通过情境解构、系统梳理、框架搭建进行全景分析,通过学情分析、要点整合、单元串接进行中景遴选,通过三线并行、五步巧设、课时促成进行近景特写,引领学生将理论与生活建立关联,经历知识和技能的应用。在具体实施中,教师还需注意探索求新、精准发力、动态优化,从而有效地提高学生的情境分析能力、科学思维能力和问题解决能力,促进素养落地。

关键词:素养导向;真实情境;复习教学;初中科学

《义务教育科学课程标准(2022年版)》(以下简称“《义教科学课标》”)指出:“科学教学要以促进学生核心素养发展为宗旨,以学生认知水平和已有经验为基础,加强教学内容整合,注重教学方法改革,精心设计教学活动。”但当前的初中科学复习教学实践仍存在缺乏真实情境、缺乏情境任务、缺乏情境立意等问题,其主因是教师对科学有效的教学模式不够了解,从而难以结合具体内容,围绕核心素养去精心创设并巧用情境进行有针对性的教学。因此,研究初中科学复习教学模式并加以实施、推广具有一定的价值。

一、素养导向下的“三景推镜”初中科学复习教学模式的含义、操作主线与价值

笔者根据陈锋对任务驱动教学范式的描述,即“聚焦复杂任务→激发学生好奇心和注意力→分解复杂任务为递进序列→搭建脚手架使学生获得自信心→使学生完成创造性任务获得满足感”[1],总结出了素养导向下的“三景推镜”初中科学复习教学模式。“三景”是指全景、中景、近景;“推镜”是指模仿摄像机推镜头的“拍摄”手法,由远及近进行科学情境剖析。综合而言,“三景推镜”复习教学模式是一种通过全、中、近三个层次的场景逐步进行聚焦的教学方式,其操作主线如图1所示。它的价值在于充分利用情境巧妙构思驱动任务,促使学生主动参与,进而培养其解决问题的能力。

二、素养导向下的“三景推镜”初中科学复习教学模式的实施策略

有专家指出,变革评价有助于教师重视真实情境中的问题解决,并认为表现性评价促进素养养成的功能主要通过创设在真实情境中解决问题的机会、引起学生的积极投入与主动建构、支持学生的自我调节学习来实现,它注重把学生要学的知识与真实生活建立关联,引领学生经历知识和技能的运用或应用,进而将生活中的评价智慧与学科整合起来[2]。因此,笔者将表现性评价有机融入素养导向下的“三景推镜”初中科学复习教学模式的实施过程,下面以《如何防范电瓶车起火》复习课为例具体阐述。

(一)全景分析:情境解构、系统梳理、框架搭建

“全景分析”是指按照科学课程的内容结构,通过情境进行层次剖析和系统梳理,形成流程分析图。由此,教师能够纵观全局,思考下一步怎样安排教学,以及如何使抽象的学科知识变得具体、贴切,从而帮助学生更容易地理解和接受所学内容。该环节主要通过情境解构、系统梳理、框架搭建三步达成,其操作关键是应明晰具体事实、主题、核心问题和学科概念的关系。

情境解构即将复杂情境所涉及的内容分解成多个相对简单的主题或者事实模块;系统梳理即根据实际学情需求梳理情境脉络,纵观全局,科学安排学习活动和任务;框架搭建即按照具体事实、主题、概念、内容要求、学习内容和学科核心概念层次将情境所涉及的内容形成结构化框架。

以《如何防范电瓶车起火》复习课为例,可先对电瓶车自燃、充电起火、谨慎驾驶、限速限载、佩戴安全帽等安全问题进行情境解构,再按照《义教科学课标》中的学科核心概念、学习内容、内容要求、具体概念、主题、事实等,依次对该课进行系统梳理,发现其涉及的学科概念主要有酸、化学反应、沉浮条件、电磁铁、燃烧条件、电动机、变阻器、机械能、压强等,进而搭建其知识结构框架(如图2所示)。

(二)中景遴选:学情分析、要点整合、单元串接

“中景遴选”是指根据具体的学情分析遴选内容,以项目或主题单元的方式重新组合教学内容。这样的课具有单元性、整体性、连贯性、持续性,能让任务更明确、更聚焦,从而真正达成有意义的教学和有效学习。该环节主要通过学情分析、要点整合、单元串接三步达成。

学情分析即利用小程序或者小测试App等做成相关内容的前测卷进行简单测试,进行初步学情分析以检测学生对所学知识的掌握情况;要点整合即根据学情分析结果有侧重地进行遴选并重新组合教学内容;单元串接即以项目、主题等进行单元整合、建构优化。

以《如何防范电瓶车起火》复习课为例:先利用“问卷星”平台进行学情分析,从“物质的溶解和溶液”“电磁相互作用”“能的形式、转移与转化”等内容方面,对学生的知识掌握情况进行诊断,发现学生对“溶液稀释问题”“宏微结合的模型图”“电磁铁”“电磁继电器”等内容掌握较为薄弱;再通过分析结果进行要点整合,将复杂的电瓶车安全系列问题缩小范围,进而锁定在电瓶车起火原理和电量反馈系统上;最后进行单元串接,即通过项目式学习将其设计成5个课时的学习活动。该课教学框架如图3所示。

(三)近景特写:三线并行、五步巧设、课时促成

“近景特写”指通过三线五步的设计主线,促成素养导向下的复习课教学的落地。该环节主要通过三线并行、五步巧设达成,课时促成是前二者实施后的结果。三线并行,即从情境线、任务线和素养线出发设计复习课;五步巧设,即通过一观(聚焦情境)、二拆(分解任务)、三助(任务驱动)、四迭(迭代升级)、五行(迁移应用)进行螺旋上升设计,使复习课更有挑战性和趣味性,其具体实施中包含任务线、素养线和情境线;课时促成,即通过前二者使素养目标落至实处,让复习课更有学科味。以《如何防范电瓶车起火》复习课为例,具体做法如下。

1.三线并行

(1)情境线

选取的情境应是能激活课堂生成的真实情境。从传统文化、历史经典、能源交通、生态环保、新兴事物、生活实验、前沿科研、景观遗迹等题材中,教师可以遴选出能激活学习驱动性的情境,引发学生的共鸣,激发其解决问题的欲望。

(2)任务线

设置挑战性任务能激发学生的战斗力和好胜心。先进行任务分解,大致形成解决问题的总体思路,找到解决问题的方向,这样更利于学生积极参与和有效探究。驱动任务的设置要体现由低阶到高阶的思维进阶,任务要不断迭代升级,能让学生从中体会到学科知识的实用性和价值,愿意主动建构知识系统。

(3)素养线

在任务的解决过程中融入素养立意,可引导学生逐渐认识社会、融入社会,以此产生生命安全意识、节约环保意识、责任担当意识、国家使命感、民族自豪感等,树立正确的情感态度和价值观,并通过反思生成具有意义的学习经验,重构经验体系。此外,还要通过新情境任务的解决,让学生再次经历知识技能和思维方法的迁移应用,促进核心素养的真正落地。

2.五步巧设

(1)观——聚焦情境

聚焦真实情境,引发注意力。笔者将引导问题的情境特写放大,让学生关注问题焦点,激发探索欲望,主动投入学习。

总情境:播放电瓶车起火视频集锦。

总任务:写出防范电瓶车起火的措施。模仿楼道禁止停放电瓶车告示单,给自家小区制作一份电瓶车安全使用指南。

总素养:形成生命安全和消防安全责任意识。

设计意图:通过将情境聚焦到电瓶车室内过道充电、飞线充电、堆积货物旁充电、长时间充电等特写镜头,引发学生的感官触动和心灵震撼,使其意识到改变现状的必要性,并思考“如何防范电瓶车起火”。然后将生活问题转化成科学问题或科学任务,激发学生的探究欲,使其从表象到本质进行探究,促发深层思维,感受生命的脆弱和消防安全责任的重大。

(2)拆——分解任务

通过分析,笔者引领学生将复杂问题拆解成子任务或者子问题,形成递进序列,降低难度系数,并适当给予指引及解决问题的思路,让学生明确方向、提升信心。

情境:展示防范电瓶车起火的相关图文资料。

拆任务:尽可能全面地写出防范电瓶车起火的措施,思考需要解决哪些问题。

素养:学会分析复杂问题,形成解决问题的能力,会初步设计方案,发展对问题的识别和定义能力。

设计意图:通过逻辑分析,将复杂的任务拆分成待解决的问题,引导学生全面分析电瓶车起火的原因(内、外部原因),并一一找寻应对措施。

(3)助——任务驱动

通过初阶任务引导学生解决初步问题,一般以定性分析为主,让学生在解决简单问题的过程中获得满意感和自信心,然后将问题逐级提升,将低阶思维逐步引向高阶思维。如此,经过前期任务的铺垫和支架的设置,学生在面对隐含高阶思维且有挑战性的问题时也不再惧怕,而是能充满信心地直面解决。

情境线1:展示多张不同角度下的电瓶车起火图片。

任务线1:将电瓶车起火的图片分组,先分析讨论电瓶车起火的外部原因,找到对应措施。(低阶任务)

素养线1:培养渐进式学习和定性分析的能力。

设计意图:在低阶任务中引导学生分析着火的本质原因,将复杂的生活问题转化成学科问题,并从已知的概念或者原理开始解决问题,例如从各类引发火灾的现象思考燃烧的本质原因(燃烧条件),然后从燃烧的三个条件(温度达到着火点、助燃剂、可燃物)开始深入思考导致起火的现实原因,分析问题、找到防范措施。

情境线2:展示充电时间过长引发电瓶车起火的图片。

任务线2:从内部原因进行分析,根据电池放电反应的模型图(图略),写出其反应方程式,推测过充引发火灾的原因。(进阶任务)

素养线2:形成生命安全和科学充电的意识。

设计意图:进阶任务中提供脚手架,让学生能根据相关信息,分析出电瓶车起火的内部原因,并讨论总结过充带来的危害,意识到其危险性。

情境线3:展示维修工对电瓶车电池进行定期维护的一般措施。

任务线3:结合情境计算正常维护电池液需加纯水的量,情境化地了解补充蒸馏水的重要性。(高阶任务)

素养线3:发展逻辑推理和量化思维的能力,形成定期保养和维护电瓶车的安全意识。

设计意图:高阶任务要求定量分析并计算电池液需加纯水的量,让学生对电池液的浓度和体积有一个具体的生活经验感受,认识到蓄电池补充纯水的重要性。

(4)迭——迭代升级

在迭代升级的任务中,教师要强调责任担当,培养学生正确的世界观、人生观和价值观,促成初中科学课堂教学育人目标的实现。

情境线4:展示楼道禁止停放电瓶车黄色告示单。

任务线4:模仿告示单,给自家小区制作一份电瓶车安全使用指南。注意:科学合理,有警示效果。(为提升设计效果并便于学生对照评价,笔者提供了如表1所示的表现性评价量表)

素养线4:系统掌握安全知识,形成必要的安全意识和应对技能,发展生命安全意识和防范意识,提升自主实践和创新能力。

设计意图:回到复习课的核心任务,总结点题,归纳解决复杂问题的思路,同时通过表现性评价量表,量度学生在作品设计中的思维和操作行为表现,引导学生自我检测并及时调整,向既定的学习目标努力,提升自主学习能力,进而使学习活动得到有效延伸和优化推进。

(5)行——迁移应用

根据电瓶车起火情境,为下一课时精心设计具有开放性、创造性和复杂性的情境、任务,让学生增强情感体验,培养知识迁移应用的能力,进一步促进素养落地。

新情境:展示电瓶车电量反馈盘。

新任务:电池过充会很危险,请结合已学知识,根据电量信息采集原理,制作一幅简单的电池充满电后自动报警(或自动断电)的设计图。提示:充满电所需的时间与电解液的浓度有关;电池中硫酸溶液密度的变化会影响小球的沉浮,小球的位置变化会影响电路中电流的变化,从而反馈用电量。

新素养:通过新情境下问题的解决,培养学生的迁移应用能力和综合素养。

设计意图:结合信息,让学生关联电池内部的反应原理,深入思考用电量反馈系统机制,为下一课时做好衔接准备,拓展学生的创造能力。

三、实践反思

素养导向下的“三景推镜”初中科学复习教学模式,能使学习更加贴近生活、立体生动,让学生亲历问题的复杂性和挑战性,激发自主学习的动力,从而不断为自身的长远发展而努力探索。它能适应新形势下复习教学的要求,有效地提高学生的情境分析能力、科学思维能力和问题解决能力,促进素养落地。经过多次打磨与实践,笔者认为还需要在以下几个方面作提升和改进。

(一)探索求新

除了项目式学习、单元主题学习,还需要不断思考,创设更新、更多的其他教学组织形式,以体现复习课的综合性,设计出更具价值、更接地气的素养导向下的真实情境复习课。

(二)精准发力

面对复杂的真实情境,以及学生个体表现差异大、学情复杂的情况,需要思考如何快速有效地反馈前测学情信息,从而在复习教学中精准发力、靶向定位,让复习设计更高效、更易落地。

(三)动态优化

教学时需要根据各个班级的学习习惯、班风、课堂表现等,适当调整任务数、活动形式、活动先后顺序和任务难易系数,以适应不同学生群体的需求。只有让教真正地融入学生的学,这样的教学才是有效的。在这方面,笔者还需继续研究并作调整。

参考文献:

[1]陈锋.初中科学概念教学范式的创新研究[M].上海:上海教育出版社,2017:80-82,110-111.

[2]崔允漷,王少非,杨澄宇,等.新课程关键词[M].北京:教育科学出版社,2023:12.

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