让科学课堂点燃智慧与美德

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  一、课题提出
  (一)背景
  随着国家经济的突飞猛进,国家与民族的发展面临环境压力、资源短缺等一系列问题,经济发展需要科技创新,社会进步需要科学规划,民族振兴需要恒久持续,科学越来越成为社会发展的核心中轴。这样我们就需要一代一代具有科学素养、创新精神的人才。国家中长期教育改革和发展规划纲要的重要目标指向就是培养创新型人才。因此目前的基础教育必将为这样的人才奠定发展的习惯、兴趣、意识、品质基础。
  (二)现状
  《科学》课通过几年的改革探索,找到了一条学生学习科学的模式即探究式学习模式,强调教师主导作用和学生的主体地位,学生的每一个探究环节都有老师的参与,学生探究过程的思维和行为面向的都是教师,缺乏面向共同探究者——同学和自己,只有面向同伴和自己学生的探究活动,学生才能感受到科学探索的勇敢、独立、自信、民主、尊重的精神,这样的精神可以促进学生未来更加广阔的科学探究学习。
  “道尔顿”教育计划是20世纪初海伦?帕克豪斯特在一所学校建立的一种学校教育制度,她倡导学生自主有责任的学习,培养具有独立、自由、合作、民主精神的人为教育目标。学校为当时的欧美社会培养了大量适用人才,学校教育取得了巨大成功,大量的道尔顿学校在欧美国家建立起来,我国也在上世纪初对这种教育方式有所尝试。“道尔顿”教育计划的培养目标为目前的科学探究式学习提供了一个很好的参照,因此我们借鉴“道尔顿”教育计划是形式和理念,对这种西方教育进行本土化改造,试图建立一种更加开放的探究学习模式,促进学生探究素养和精神的形成。
  二、关键词界定
  (一)“道尔顿”教育计划。就是把学生一学期要学的科目内容全部制订成合同形式,完全由学生自主完成,这种自主性体现在时间和空间上,也就是说学生可以自主决定什么时候学习什么科目,学习这个科目多久的时间,只要感兴趣就可以一直学习,直到想选择下一个科目,但每完成一个科目的一个合同任务,将会在这个学科中有一个积分,在一个学期里必须完成该学科规定的积分数。这样给了孩子更多自主学习的空间,学习变成了孩子自己的需要。这样的思路就要求学校必须给每个学科准备好一个专门的教室,这个教室里有这个学科所需要的所有学习材料,叫做“学习实验室”。而对于老师,必须就是这门学科的“专家”,他要负责给学生制定“合同”,为学生提供学习材料,在学生学习过程中帮助学生,指导学生,在学生完成“合同”后,收集“合同作业”,并进行批改、反馈,并负责给学生登记积分。同时要求老师及时了解学生学习进度和状况,在每个单元必要的时候做一次集体的单元讲座,帮助学生把学习内容融会贯通、拓展。
  (二)科学课探究式学习。是以教师为主导、学生为主体开展对于自然现象和问题的猜想、设计实验、动手实验、收集数据、分析结论、交流汇报的自主学习方式,借此培养学生的动手能力、思维能力、合作能力、表达能力,并培养学生对自然的热爱和好奇心、实事求是等科学价值观。
  (三)“道尔顿”科学课堂教学模式。科学课堂教学以探究式学习为核心理念,对于事物或问题的探究,从问题的提出和激趣出发,让学生经历猜想、实验、收集分析数据、得出结论的探究过程,而这一过程让学生离开老师的参与,与小组合作者一起在学习指导——“合同”的逻辑引导下,沿着自己的思维过程,靠着与合作伙伴的交流与协作完成探究任务,让交流与汇报变成检验探究活动的必然需求,让学生围绕“研究目标”、“研究方法”、“数据收集”、“分析结论”、“新问题”等五个方面进行汇报和师生、生生互评,促进学生对探究活动的全面反思,让学生经历一个“思考——实践——反思——再实践”的认知过程。让学生在学习过程中体验自我的知识技能、思维能力的提升,并以此形成独立、勇敢、自信、民主、尊重的科学理性精神,让学生学会应用科学探究的思维方式和理性精神去解决自己生活学习中的问题。
  三、研究目标与内容
  (一)研究目标:
  1.引入“道尔顿”教育计划的“合同制”,提高学生科学探究式学习独立自主性,形成“道尔顿”科学课堂教学模式;
  2.促进学生勇敢、独立、自信、民主、尊重等科学探究意识和品质的形成。
  (二)研究内容:
  1.学习“道尔顿”教育计划,构建“道尔顿”科学课堂教学模式;
  2.深度进行教材分析和学情分析,按照“道尔顿”科学课堂模式进行备课,形成学习“合同”。
  3.“道尔顿”科学课堂教学模式操作策略及教师主导作用的发挥。
  四、研究对象及方法
  以五、六年级中的四个班作为研究实验班,采用“道尔顿教育计划科学课堂模式”进行小学《科学》(科教版)教学内容的学习,而五、六年级的两个班采用常规科学课探究式学习进行教学。
  1.观察法:关注学生课堂学习过程中的语言、动手、交流,了解学生在探究学习过程中的思维发展状况。
  2.调查法:通过问卷调查的方法了解学生在“研究问题的方法”、“对待解释的态度”、“自信心”、“民主”、“尊重”、“独立性”、“参与团队”方面的意识状况。
  3.对比实验法:通过观察和调查实验班级和普通班级的知识技能、探究意识品质的发展情况。
  五、研究阶段
  1.酝酿阶段(2008年9月——2009年7月),学习《道尔顿教育计划》理论,了解“道尔顿教育计划”的操作模式和思想理念,构思科学课堂操作模式;
  2.实验阶段(2009年9月——2010年7月)
  以“道尔顿”课堂模式进行备课,设计“合同”,在实验班开展课堂模式的实践与反思;
  并在学校综合学科大组上研究课,进行经验交流,在大组的碰撞中生成对课堂模式的构建进行改良;
  在成都市小学科学骨干培训班上研究课,并进行研究经验交流,在专家和同行的碰撞中对课堂模式进一步改良;   设计学生问卷调查,了解实验研究效果。
  3.总结阶段(2010年9月——2011年12月)
  六、研究成果与效果
  (一)研究成果
  1.形成“道尔顿”科学课堂教学模式
  通过研究,我们形成这样的教学模式:教师解析教材后进行教学设计,并设计出学生学期“合同登记表”和每课“合同”,然后学生“签订”学期“合同登记表”。每堂课根据学期“合同登记表”进行,由教师根据教学设计引入“合同”任务,然后学生在教师提供的“合同”知道下开展分小组的探究学习活动,学生将科学探究过程和结果进行全班汇报交流,生生、师生互评。每个单元教师给学生进行单元知识讲座,总结、梳理探究成果。
  如下图解:


  2.“道尔顿”课堂模式操作策略:
  模块一:“教学设计 预设‘合同’”
  a.深化教材把握。教师在分析教材的时候,需要更全面地关注整个单元的知识技能脉络,明确每节课在单元中对前后内容的作用,在此基础上明确每节课学生需要掌握知识技能的范围和程度,以及重点需要了解的核心科学概念。因为在目前的新课程改革中,核心科学概念是学生科学探究的目标指向,而“道尔顿”课堂教学的重点难点就是设计学生如何通过探究活动掌握核心科学概念。
  b.落实学情分析。“道尔顿”科学课堂模式是让学生在老师激趣、提出问题、“合同”指导下进行高度独立的探究式学习,学生更多的需要依靠自我的思维和自我、同伴的肯定,这就要求指导他们探究的“合同”能让学生读懂,在读后能实践,实践后能思考。
  老师需要分析学生的阅读能力,需要用图画等方式满足学生对阅读材料形象生动的心理需求。
  老师需要分析学生的思维逻辑,从而制定一个符合学生逻辑思维的“合同任务”流程。
  学生往往喜欢动手探究,那么需要有明确的动手操作步骤,然后在操作完后给学生提出对数据分析的提示,设置一个关于实验结果的半开放式问题让小组内同学互相讨论。比如关于物体沉入水中受到的浮力是怎么变化的这个探究内容,老师在实验后设置的问题是“物体沉入水中与排开水量有什么关系?”“排开水量与物体受到的浮力有什么关系?”这两个问题就引导学生思考物体沉入水中浮力增大的原因。
  模块二:“签订学期学习‘合同登记表’”
  a.在开学之初,老师就把整个学期科学课要学习的内容制成表格发给了学生,让学生知道自己要去学习研究的内容,而且在每个学习内容后面,是对学习过程积分评价。当学生拿到这份表格的时候,老师会告诉他们,这是你们要完成的一份“合同”。
  b.教师根据每个小组每节课在“课前准备”、“倾听”、“合作”、“分工”、“汇报”等方面的表现对各小组进行评分,每项每小组基本分6分(6人一个小组,人均1分)。这样可以对学生在科学探究过程中表现进行即时鼓励和督促。总积分交给组长,实行“组长有限权力评分制”,由组长根据组员在完成“合同”中的表现情况分配给组员,成为组员个人积分,教师在此基础上开展期末考评,包括对知识技能检测的期末考试和平时课堂学习习惯的积分两个部分,让学生非常清晰的看到自己在学习过程中的优点和缺点,促进学生正确认识自己,改善自己的学习行为。
  模块三:“依据每课‘合同’,分组自主探究”
  任务引入:教师利用演示、对话等方式引课,根据学生认知提出“合同目标”,激发学生探究动力;
  执行合同:分小组在“合同”指导下开展对问题的猜想、动手实验、收集数据、分析结论、提出新问题的科学探究过程;
  教师评分:教师会在学生探究过程中巡视学生的合作情况和执行合同进程,并对每个小组的合作情况进行即时评分。
  汇报交流:全班同学围绕“研究目标”、“研究方法”、“数据现象”、“分析结论”、“新问题”五个要点进行汇报交流,汇报小组以展示实验、语言阐述、板书等形式汇报研究结果,其余小组对汇报进行有理由的评分,每项分数为10分,每个要点2分。老师作为主持人引领学生审视研究过程,从而让学生进一步掌握知识技能和探究问题的思路方法。在汇报交流前,教师应该对学生汇报点进行预设,并做好学生探究过程实时记录,教师在交流汇报环节中要体现教师的主导作用。老师通过对学生汇报的点评、对学生互评的点评来理清探究活动的思路,引导学生反思探究活动中的方法思路、数据分析,并对学生探究过程中的实事求是、尊重、民主、勇敢等品质进行评价。
  模块四:“阶段性主题知识讲座”
  这种授课模式主要是以老师的讲为形式。因为学生在经过一个单元的独立学习探究之后,学生的知识、技能需要进行梳理和拓展,比如:在六年级尝试在《简单机械》单元进行讲座,以简单机械的原理和运用为主线,通过历史故事引入,以图片展示的形式,让学生梳理了几种简单机械的知识,并且在这个过程中让学生了解了科学历史,明白了人类科技发展的部分过程,对科学研究来自于生活、服务于生活有了更明确的认识,并且让学生了解了科学家的故事,对科学产生了浓厚的兴趣。尤其在科学知识拓展环节,让学生知道了人类科技发展的强大力量和步伐,激发了学生学习科学的激情。通过这样的“讲座”,更加完善了“道尔顿”课堂教学模式的研究,这既是对学生知识、技能的梳理和总结,又在对科学知识的拓展过程中培养了学生喜爱科学的激情,同时,也是老师发挥教学主导作用的重要阵地。
  (二)研究成效
  1.独立合作探究 促进学生学习品质提升
  (1)团队合作意识。每个小组俨然一个“小公司”来完成每一个“合同”。在实际的学习过程中,组长带领组员为了完成好“合同”,争取更多的“积分”,组长就必须对要完成的“合同”思路非常清晰——“要做什么?”“怎么做?”“怎么分工?”“要得到什么样的结果?”这样就充分锻炼了组长的组织管理能力。而组员既有“合同”作为驱动,又有组长适度的管理,保证了组员积极投入到小组合作学习中。这样,整个小组的孩子都积极主动的开展学习,把听老师的,变成了做自己的事,这种主动的思维和行动充分的锻炼了孩子的独立性。   孩子们的世界充满了思维与感情,利用“组长有限评分制”的方式,让孩子们既要对自己的行为负责,同时也要对小组的兴衰负责,让学生在个人与集体的矛盾中得到心智的磨练,充分的调动和激发他们的思维情感,并且在老师的正面引导下让学生自己去解决自己的问题,包括和自己同学之间关系的问题,让学生在这些矛盾与磨难中学会独立的成长。
  (2)探究能力和探究精神品质。在“合同”中,教师为孩子们提示了探究需要思考的关键问题,探究的操作方法等等内容,基本按照儿童的理解能力和思维逻辑特点制定,让孩子们在经过这样的思维、动手、讨论过程后对所学内容有比较清晰的认识。而孩子们在这个独立探究的过程中,积极的思考、和组内同学的交流、动手找寻实验现象、在看到现象之后对思维产生新的刺激,这些都极大的调动了学生学习的主动性,这种主动性激发了学生学习的独立性,而独立学习的成功感也增强了他们对自己独立性的信心,变得更加的勇敢独立。
  在每次完成“合同”后,教师都会组织学生进行汇报交流,这既是对探究学习的一次反思和梳理,同时也是把探究过程中学生遇到的困难、考虑不周全的地方进行探讨。因此在汇报交流的时候,教师为学生制定了汇报的要点:“研究目标明确”、“方法思路清晰”、“数据收集可靠”、“分析结论合理”、“新问题有价值”。而且每个要点有2分的分值,在汇报完之后,其余各小组会根据这几个要点对汇报小组进行评分。这样的交流方式让说和听的人都调动起来思维积极性,同时交流的主题也非常的鲜明。孩子们常常在交流的过程中争的面红耳赤。
  2.促进教师专业发展
  (1)完善学科素养。在“道尔顿”科学课堂教学中,老师对学生探究活动的直接指导减弱了,教师更多的是在交流汇报环节和专题知识讲座中来体现教师直接的主导作用。老师要引导学生反思探究活动中的方法思路、数据分析、得出结论、新问题是否有价值,并对学生探究过程中的实事求是、尊重、民主、勇敢等品质进行评价。这就要求老师对教学内容的科学发展史、科学家探究精神有更多的理解,让教师的学科素养得到更大的提升。
  (2)提高教育认识。教师需要从学生的终身发展角度审视学生课堂学习表现。“道尔顿”科学课堂中,老师关注更多的是学生与同学的合作意识、学生对自我思维的肯定、学生对他人意见的尊重、学生对事实批判的勇气、学生对于未知探索的欲望等等,这一切品质将是学生将来解决生活中的问题、参与社会事务应该具备的意识品质。
  (3)扩大团队影响。在“道尔顿”科学课堂模式探索的影响下,本校综合大组各个学科都在课堂上进行尝试。
  七、结语
  我们看到新课标对学习科学对国家、对社会、对未来的意义的时候,让我们看到了教师工作的价值,让我们更加坚定了自己的信念。但科学是西方文化发展的产物,是西方崇尚个人个性,崇尚探险探索的产物,而我们是生活在东方文化圈的,这里更加讲究整体与伦理,教师的生命存在是因为东方文化,教师该如何选择?这突然让人想起了“洋务运动”和“洋思经验”,他们或许是成功,或许是失败,但却无法阻挡东西方文化的融合,对于这种融合还有太多的未知,而对于未知教师们需要更多的探索,需要更多的实事求是。推而广之教师们生活中对于未知的了解、对于幸福的创造、艺术、运动、语言……是否也应该带着孩子们学会继续的探索和研究。
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