變構(gòu)學(xué)習(xí)理論視角下的小學(xué)科學(xué)教學(xué)策略

溫小勇 溫 瑛

（1.贛南師范學(xué)院新聞與傳播學(xué)院，江西 贛州341000；2.信豐縣西牛中心小學(xué)，江西 信豐341600）

《全日制義務(wù)教育科學(xué)（3～6年級）課程標準（實驗稿）》中明確指出，“小學(xué)科學(xué)課程是以培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)為宗旨的科學(xué)啟蒙課程”，這句話深刻揭示小學(xué)科學(xué)課程的培養(yǎng)目標，即小學(xué)生不但要掌握自然科學(xué)知識，更要學(xué)會科學(xué)方法及培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度，為形成科學(xué)的認知方式和科學(xué)的自然觀奠定基礎(chǔ)。在課程內(nèi)容方面，從人民教育出版社出版的各年級小學(xué)科學(xué)教材來看，也鮮有直接羅列知識結(jié)論。小學(xué)科學(xué)課程的性質(zhì)、培養(yǎng)目標及內(nèi)容與其他課程存在明顯的差異，決定其課堂教學(xué)方式、教學(xué)策略也要做出相應(yīng)的調(diào)整。然而，據(jù)相關(guān)調(diào)查研究［1－2］，并結(jié)合課題組在江西省贛州市8所學(xué)校對小學(xué)科學(xué)課程的實施及師生問卷調(diào)查情況，發(fā)現(xiàn)當前普遍存在三種極端的課堂教學(xué)現(xiàn)象:一是傳統(tǒng)的說教式教學(xué)，二是訓(xùn)練刺激式教學(xué)，三是表面熱鬧但無實質(zhì)內(nèi)涵的討論探究式教學(xué)。小學(xué)科學(xué)教學(xué)囿于上述三種教學(xué)方式，顯然與新課程指導(dǎo)理念、小學(xué)科學(xué)課程的性質(zhì)及培養(yǎng)目標相違背。那么小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)應(yīng)該遵循什么樣的學(xué)習(xí)理論、具備什么樣的教學(xué)觀、采取怎么樣的教學(xué)策略以及具體如何實施？本文擬對上述問題進行探討。

一、學(xué)習(xí)理論及小學(xué)科學(xué)教學(xué)觀

1.科學(xué)教育的學(xué)習(xí)理論依據(jù)——變構(gòu)學(xué)習(xí)理論

瑞士學(xué)者安德烈·焦爾當在學(xué)?？茖W(xué)教育過程的大量觀察中，發(fā)現(xiàn)經(jīng)驗主義、行為主義、建構(gòu)主義三大傳統(tǒng)學(xué)習(xí)理論不足以深入揭示學(xué)生在科學(xué)課程學(xué)習(xí)中的運行機制。在對三大傳統(tǒng)學(xué)習(xí)理論模型的貢獻與局限進行梳理、審視的基礎(chǔ)上，安德烈·焦爾當從“變構(gòu)蛋白質(zhì)”的特定結(jié)構(gòu)與功能得到啟發(fā)，認為學(xué)習(xí)猶如蛋白質(zhì)的“變構(gòu)效應(yīng)”。這些蛋白質(zhì)酶分子是構(gòu)成生命的基礎(chǔ)，其形態(tài)的變化以及由此而導(dǎo)致的功能的變化取決于其賴以生存的條件。［3－4］變構(gòu)學(xué)習(xí)理論認為，學(xué)習(xí)者只能從自身概念出發(fā)，只有本人才能轉(zhuǎn)化他們自己的知識；學(xué)習(xí)者必須穿越自身概念或與之唱反調(diào)，并且不能在沒有他者存在的情況下學(xué)習(xí)；在具體教學(xué)中，教師或教學(xué)組織設(shè)置適當?shù)摹敖虒W(xué)環(huán)境”，當穿越自身可調(diào)用概念的學(xué)習(xí)者的心智活動和為促進學(xué)習(xí)而設(shè)計的環(huán)境之間建立起豐富互動的時候，知識的煉制和調(diào)用也得以實現(xiàn)，同時知識也開始在學(xué)習(xí)者的頭腦中增長；如果不考慮上述事實，傳遞的知識就會被規(guī)避、變形或與學(xué)習(xí)者熟悉的知識相遠離。［3］根據(jù)以上論述可知，變構(gòu)學(xué)習(xí)理論從大量的科學(xué)教育實踐中來，是復(fù)雜系統(tǒng)思維與現(xiàn)代分子生物學(xué)理論的有機融合，對解決當前課堂教學(xué)中說教式教學(xué)、訓(xùn)練刺激式教學(xué)、探究式教學(xué)存在的弊端，促進小學(xué)生形成科學(xué)的認知方式具有非常積極的指導(dǎo)作用。

2.小學(xué)科學(xué)的教學(xué)觀

從20世紀中后期以來，每次學(xué)習(xí)理論或主義的流行，總是讓教育者似乎覺得找到教學(xué)妙方，可最終卻未能在教學(xué)實踐中有長期效果或更多的建樹。Snelbecker認為，不應(yīng)受制于某一種學(xué)習(xí)理論的結(jié)論，而應(yīng)努力從中選出對具體的教育情境最有價值的原理與概念。［5］對變構(gòu)學(xué)習(xí)理論亦是如此。換言之，對一線的小學(xué)科學(xué)教師來講，不能局限于對變構(gòu)學(xué)習(xí)理論結(jié)論的逐條羅列，而是需要對該理論的對應(yīng)物——教學(xué)，即“教學(xué)觀”有深刻的理解，因為這些直接影響到教學(xué)設(shè)計（或教學(xué)處方）的生成及具體的教學(xué)實施。

小學(xué)科學(xué)教學(xué)，由于教學(xué)對象的差異性、教學(xué)情境的復(fù)雜性，需要緊緊抓住變構(gòu)學(xué)習(xí)理論對教學(xué)的兩個重要啟示:其一是對于小學(xué)生而言，他們對自然科學(xué)的認識、思維并非完全空白，這些存在于大腦中的先前概念體系、觀點序列，既可能促進也可能阻礙現(xiàn)階段的學(xué)習(xí)；其二是對于教師而言，不能直接作用于個體思維，只能通過運用現(xiàn)階段個體有能力啟動和調(diào)用的關(guān)聯(lián)，并與學(xué)習(xí)者的概念體系相互干預(yù)的教學(xué)環(huán)境來促進學(xué)習(xí)。如果把教學(xué)比做一套復(fù)雜的“煉丹術(shù)”，那么教師就必須在教學(xué)操作層面為小學(xué)生構(gòu)筑一個有利于煉制知識的教學(xué)環(huán)境。因為在變構(gòu)學(xué)習(xí)理論看來，學(xué)習(xí)是高度依賴環(huán)境，教學(xué)必須走出過去各種模式或慣習(xí)的框架，對教學(xué)的重新定位應(yīng)該著眼于促進學(xué)習(xí)的各種條件整體，其實質(zhì)就是教學(xué)環(huán)境的構(gòu)建。教師的任務(wù)就在于調(diào)節(jié)這些教學(xué)環(huán)境作用因子，使小學(xué)生萌發(fā)學(xué)習(xí)的意愿、完成概念的轉(zhuǎn)化、解構(gòu)和建構(gòu)等認知活動，并學(xué)會科學(xué)方法及養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度。

二、小學(xué)科學(xué)教學(xué)的基本策略

變構(gòu)學(xué)習(xí)理論從本質(zhì)上解釋了“教學(xué)環(huán)境”對促進學(xué)習(xí)者全方位學(xué)習(xí)的可能與必然。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，“教學(xué)環(huán)境”的創(chuàng)設(shè)、操作是實現(xiàn)有效教學(xué)及課程培養(yǎng)目標的關(guān)鍵。由于“教學(xué)環(huán)境”構(gòu)建是一個龐大的體系，限制因子眾多且都處于相互作用之中，導(dǎo)致很難完全推導(dǎo)、預(yù)測、調(diào)節(jié)有利于促進教學(xué)的各個參數(shù)，似乎給人無從下手的感覺。然而，構(gòu)建一個十足完美的教學(xué)環(huán)境畢竟是理想的，提出一個一致性、符合邏輯的教學(xué)環(huán)境操作策略是現(xiàn)實可行、迫切的，因此，需要抓住問題的關(guān)鍵和核心。筆者從龐大的“教學(xué)環(huán)境”體系中抽取主干因素，在一線教師參與論證和實踐的基礎(chǔ)上，確立了小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)中通用的、必不可少的策略，分別是萌發(fā)學(xué)習(xí)意愿策略、轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)者概念策略、知識建構(gòu)策略和啟動元認知策略。

1.萌發(fā)學(xué)習(xí)意愿策略

教育家夸美紐斯認為“強迫孩子去學(xué)習(xí)，是大大地害了他們”。教學(xué)環(huán)境應(yīng)該給他們帶來興趣、愉悅，使他們從內(nèi)心深處形成持之以恒的學(xué)習(xí)愿望。小學(xué)生正處于思想啟蒙階段，對未知世界有與生俱來的好奇心和求知欲，在教學(xué)過程中常常會有各種各樣的問題，而且很多是荒謬、幼稚的問題，作為教師不能置之不理，而應(yīng)該熱心回答、耐心解釋，保護好他們的好奇心。為激發(fā)學(xué)習(xí)意愿，教師也可以采取多種方式，比如觀看多媒體資料、實物觀察、參與實驗等等。比如在“磁鐵的兩極”的教學(xué)中，在每組同學(xué)的桌上放置小彈珠和磁鐵，讓每位學(xué)生拿著彈珠從磁鐵的一邊移到磁鐵的另一端，讓他們感受距離遠近的變化給手帶來的感覺。在教學(xué)中，學(xué)生的學(xué)習(xí)意愿是多種多樣的，但是不管如何，切勿采用直入主題式的知識結(jié)論的教學(xué)，教師應(yīng)該從學(xué)生內(nèi)部需求出發(fā)，通過他們自身創(chuàng)造滿足感，以達到萌發(fā)學(xué)習(xí)意愿的目的。

2.轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)者概念策略

小學(xué)生對一些科學(xué)現(xiàn)象或多或少有一些認識，這些認識既是教師可以利用的對象，又是需要改造的對象，這是一個矛盾的過程。對小學(xué)生來講，放棄先前的概念、接受新的概念是“疼痛”的過程。在教學(xué)中，教師對小學(xué)生先前的概念不要急于否定，而是先站在他們的立場，從他們的概念出發(fā)，在師生雙方共同意識的作用下，充分利用演示、講解、辯論等手段，推導(dǎo)出他們先前認識中可能存在的矛盾和局限性。當他們對先前概念發(fā)生松動的時候，因勢利導(dǎo)，通過教師的干預(yù)幫助他們完成概念的轉(zhuǎn)化。在干預(yù)過程中，要注意小學(xué)生的情感、人際關(guān)系、認知等諸多因素的交互作用，同時干預(yù)的強度要拿捏得當，干預(yù)太弱則無法撼動他們先前的概念，太強烈又容易導(dǎo)致學(xué)生思維陷入迷茫，甚至失去自信心。因此，這個過程需要在平等協(xié)商、對話交流的氛圍中展開，并要借助小學(xué)生自身概念的限制條件，讓他們自己主動、有意識地放棄先前概念。切勿采用灌輸強制、刺激訓(xùn)練式的教學(xué)方式，這樣很容易損害小學(xué)生的自尊心及對他人的信任感。

3.知識建構(gòu)策略

變構(gòu)學(xué)習(xí)理論認為學(xué)習(xí)不是簡單的信息的添加，而是需要把新的知識內(nèi)容整合到已經(jīng)“在位”的思維結(jié)構(gòu)中。［3］知識建構(gòu)策略的目的是將學(xué)生頭腦中的信息、經(jīng)驗和知識建立聯(lián)系，并對其進行有效組織形成“蜘蛛網(wǎng)”，從而實現(xiàn)有意義的學(xué)習(xí)。近年來，思維導(dǎo)圖工具在教學(xué)中取得廣泛應(yīng)用，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中可以幫助小學(xué)生形成良好的思維習(xí)慣。教師應(yīng)該經(jīng)常使用“概念圖”“流程圖”“符號”“模型”等方式來組織教學(xué)，同時要求學(xué)生在白紙上通過手繪的方式搭建知識網(wǎng)絡(luò)。在教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)，手繪可以給大腦留下深刻的軌跡，有助于快速地調(diào)用所學(xué)的知識。比如在“認識更多的生物”的教學(xué)中，要求小學(xué)生利用概念圖列舉各種各樣的生物，對生物的特點進行描述，找出相似點和不同點，并嘗試進行生物歸類。因此，知識建構(gòu)不僅讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的參與者，甚至可以變成“創(chuàng)作者”，激發(fā)學(xué)生有針對性深入探究的精神，對促進小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成具有非常重要的作用。

4.啟動元認知策略

學(xué)習(xí)不僅僅是認知的問題，同時也涉及元認知。元認知是個體對自己認知活動的認知（反思）。由于小學(xué)生的性格特征發(fā)展不成熟，其學(xué)習(xí)困難并不一定來自于知識的理解障礙，往往在于他們在學(xué)習(xí)過程中缺乏積極的學(xué)習(xí)信念、有效的學(xué)習(xí)方法和自覺的行為監(jiān)控。在積極的學(xué)習(xí)信念方面，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)置現(xiàn)實的期望，及時給予鼓勵，消除無益的、不良的情緒；在有效的學(xué)習(xí)方法方面，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會反思自己學(xué)習(xí)方法的有效性，幫助他們找到問題，并進行調(diào)整；在行為監(jiān)控方面，提供給學(xué)生一些簡單的啟發(fā)式的糾正方法，讓學(xué)生之間相互評估、自我評估。除了上述要求學(xué)生主動配合的策略之外，在課堂教學(xué)中，教師也可以主動向?qū)W生示范元認識過程，向?qū)W生展示自己是如何處理一項任務(wù)的，讓他們逐步看清自己元認知的各個階段。比如，在“運動與摩擦力”的教學(xué)中，教師從生活中常見的一些現(xiàn)象出發(fā)，通過分析這些現(xiàn)象，得出一些影響摩擦力大小的因素，然后在實驗過程中不斷調(diào)整接觸面的粗糙程度和物體的輕重程度，最后總結(jié)出結(jié)論。整個過程環(huán)環(huán)相扣，把教師的思考、假設(shè)、驗證過程全部展示出來，有利于小學(xué)生快速掌握科學(xué)探索的策略，促進了他們的元認知發(fā)展。

三、課堂教學(xué)案例分析——以“認識水”為例

課堂教學(xué)是學(xué)校教育的基本組織形式。基于變構(gòu)學(xué)習(xí)理論的教學(xué)觀、教學(xué)策略都需要通過課堂這一主渠道來實現(xiàn)。以下是對江西省贛州市某學(xué)校教師在小學(xué)三年級《科學(xué)》（上冊）中“認識水”一節(jié)課堂教學(xué)視頻實錄的文本解析，該教師對動態(tài)生成的課堂情境進行了靈活處理，很好地詮釋了變構(gòu)學(xué)習(xí)理論在小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用。

1.情境導(dǎo)入

教師:設(shè)置謎語，出示地球圖片，播放《水的故事》，營造輕松、愉悅的氣氛。

學(xué)生:猜謎語、觀看多媒體資料。

點評:通過創(chuàng)設(shè)情境，使學(xué)生在預(yù)熱的活動中萌發(fā)“認識水”的學(xué)習(xí)意愿。

2.查明學(xué)習(xí)者先前概念

教師:向?qū)W生提問，關(guān)于水你都知道些什么呢？要求學(xué)生利用概念圖的方式把有關(guān)水的知識填寫在空白的紙上，并以小組為單位相互交流、整理歸納有關(guān)水的知識，繪制概念圖。

學(xué)生:回答老師的問題，小組討論，繪制概念圖。

點評:通過提問、交流、繪制概念圖的方式，教師查明學(xué)生對水認識的先前概念，發(fā)現(xiàn)小學(xué)生對水的認識并不全面，甚至有的完全不一致，比如有的認為水是有顏色、有味道的，有的認為水一定是往低處流的。

3.解構(gòu)先前概念

根據(jù)活動二，發(fā)現(xiàn)需要解構(gòu)的先前概念有三個，分別是水有顏色，水有味道，水一定往低處流。

教師:第一步，出示兩個魚缸，一個缸內(nèi)裝水，里面放入小魚；一個缸內(nèi)裝沙子，里面放入乒乓球。讓學(xué)生觀察。第二步，分別出示三杯清水，第一杯水加入墨汁，第二杯水加入鹽，第三杯水什么也不放，其中第二杯、第三杯讓學(xué)生品嘗。第三步，在第一杯加入墨汁的水中放入一張長方形的紙巾。

學(xué)生:通過第一步，可以看見魚，但不能看見乒乓球，得出水是透明的結(jié)論。通過第二步，水之所以有顏色、有味道，是因為有其他雜質(zhì)的原因，純凈的水是沒有顏色和味道的。通過第三步，發(fā)現(xiàn)黑色的水順著紙往上“爬”，在教師多次引導(dǎo)下得出毛細現(xiàn)象結(jié)論。

點評:教師通過親身示范，調(diào)動學(xué)生的元認知，糾正先前的概念。

4.建構(gòu)新概念

根據(jù)教材知識目標，需要建構(gòu)的新概念有兩個，分別是如何去分辨水，如何給物體形態(tài)分類。

教師:第一步，出示六個黑色袋子，里面分別裝著樹葉、石頭、木塊、水、白醋、空氣等，在不打開袋子的情況下，要求學(xué)生將袋中的水和其他物體分辨出來；第二步，讓學(xué)生交流討論，給物質(zhì)找同類，確定分類的方法。

學(xué)生:通過第一步，準確把袋中的物體分辨出來了。分辨的方法是:摸一摸、捏一捏、聽一聽、搖一搖、看一看等，得出水沒有固定的形狀，會流動，而且是無氣味的結(jié)論。通過第二步，學(xué)生交流、匯報，總結(jié)出物質(zhì)在形態(tài)方面分類包括固體、液體和氣體的結(jié)論。

點評:在建構(gòu)新的概念中，通過學(xué)生自己探索、交流互動，學(xué)會分析問題、解決問題，逐漸完成對“水認識”的知識建構(gòu)。

5.小結(jié)拓展

教師:讓學(xué)生說說這節(jié)課的收獲，利用多媒體課件展示水帶給人類的好處（水電站、工業(yè)生產(chǎn)、音樂噴泉等）及害處（洪水、泥石流等），并播放《節(jié)約用水》的小動畫，進一步加深學(xué)生對水的認識。

學(xué)生:說出收獲，同學(xué)之間相互補充。

點評:調(diào)動學(xué)生元認知，激發(fā)用學(xué)到的科學(xué)知識改善生活的意識。

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