变构学习理论视角下的小学科学教学策略

2015-03-01温小勇

现代中小学教育 2015年7期

温小勇温瑛

（1.赣南师范学院新闻与传播学院，江西赣州341000；2.信丰县西牛中心小学，江西信丰341600）

《全日制义务教育科学（3～6年级）课程标准（实验稿）》中明确指出，“小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程”，这句话深刻揭示小学科学课程的培养目标，即小学生不但要掌握自然科学知识，更要学会科学方法及培养科学态度，为形成科学的认知方式和科学的自然观奠定基础。在课程内容方面，从人民教育出版社出版的各年级小学科学教材来看，也鲜有直接罗列知识结论。小学科学课程的性质、培养目标及内容与其他课程存在明显的差异，决定其课堂教学方式、教学策略也要做出相应的调整。然而，据相关调查研究［1－2］，并结合课题组在江西省赣州市8所学校对小学科学课程的实施及师生问卷调查情况，发现当前普遍存在三种极端的课堂教学现象:一是传统的说教式教学，二是训练刺激式教学，三是表面热闹但无实质内涵的讨论探究式教学。小学科学教学囿于上述三种教学方式，显然与新课程指导理念、小学科学课程的性质及培养目标相违背。那么小学科学课堂教学应该遵循什么样的学习理论、具备什么样的教学观、采取怎么样的教学策略以及具体如何实施？本文拟对上述问题进行探讨。

一、学习理论及小学科学教学观

1.科学教育的学习理论依据——变构学习理论

瑞士学者安德烈·焦尔当在学校科学教育过程的大量观察中，发现经验主义、行为主义、建构主义三大传统学习理论不足以深入揭示学生在科学课程学习中的运行机制。在对三大传统学习理论模型的贡献与局限进行梳理、审视的基础上，安德烈·焦尔当从“变构蛋白质”的特定结构与功能得到启发，认为学习犹如蛋白质的“变构效应”。这些蛋白质酶分子是构成生命的基础，其形态的变化以及由此而导致的功能的变化取决于其赖以生存的条件。［3－4］变构学习理论认为，学习者只能从自身概念出发，只有本人才能转化他们自己的知识；学习者必须穿越自身概念或与之唱反调，并且不能在没有他者存在的情况下学习；在具体教学中，教师或教学组织设置适当的“教学环境”，当穿越自身可调用概念的学习者的心智活动和为促进学习而设计的环境之间建立起丰富互动的时候，知识的炼制和调用也得以实现，同时知识也开始在学习者的头脑中增长；如果不考虑上述事实，传递的知识就会被规避、变形或与学习者熟悉的知识相远离。［3］根据以上论述可知，变构学习理论从大量的科学教育实践中来，是复杂系统思维与现代分子生物学理论的有机融合，对解决当前课堂教学中说教式教学、训练刺激式教学、探究式教学存在的弊端，促进小学生形成科学的认知方式具有非常积极的指导作用。

2.小学科学的教学观

从20世纪中后期以来，每次学习理论或主义的流行，总是让教育者似乎觉得找到教学妙方，可最终却未能在教学实践中有长期效果或更多的建树。Snelbecker认为，不应受制于某一种学习理论的结论，而应努力从中选出对具体的教育情境最有价值的原理与概念。［5］对变构学习理论亦是如此。换言之，对一线的小学科学教师来讲，不能局限于对变构学习理论结论的逐条罗列，而是需要对该理论的对应物——教学，即“教学观”有深刻的理解，因为这些直接影响到教学设计（或教学处方）的生成及具体的教学实施。

小学科学教学，由于教学对象的差异性、教学情境的复杂性，需要紧紧抓住变构学习理论对教学的两个重要启示:其一是对于小学生而言，他们对自然科学的认识、思维并非完全空白，这些存在于大脑中的先前概念体系、观点序列，既可能促进也可能阻碍现阶段的学习；其二是对于教师而言，不能直接作用于个体思维，只能通过运用现阶段个体有能力启动和调用的关联，并与学习者的概念体系相互干预的教学环境来促进学习。如果把教学比做一套复杂的“炼丹术”，那么教师就必须在教学操作层面为小学生构筑一个有利于炼制知识的教学环境。因为在变构学习理论看来，学习是高度依赖环境，教学必须走出过去各种模式或惯习的框架，对教学的重新定位应该着眼于促进学习的各种条件整体，其实质就是教学环境的构建。教师的任务就在于调节这些教学环境作用因子，使小学生萌发学习的意愿、完成概念的转化、解构和建构等认知活动，并学会科学方法及养成科学态度。

二、小学科学教学的基本策略

变构学习理论从本质上解释了“教学环境”对促进学习者全方位学习的可能与必然。在小学科学教学中，“教学环境”的创设、操作是实现有效教学及课程培养目标的关键。由于“教学环境”构建是一个庞大的体系，限制因子众多且都处于相互作用之中，导致很难完全推导、预测、调节有利于促进教学的各个参数，似乎给人无从下手的感觉。然而，构建一个十足完美的教学环境毕竟是理想的，提出一个一致性、符合逻辑的教学环境操作策略是现实可行、迫切的，因此，需要抓住问题的关键和核心。笔者从庞大的“教学环境”体系中抽取主干因素，在一线教师参与论证和实践的基础上，确立了小学科学课堂教学中通用的、必不可少的策略，分别是萌发学习意愿策略、转变学习者概念策略、知识建构策略和启动元认知策略。

1.萌发学习意愿策略

教育家夸美纽斯认为“强迫孩子去学习，是大大地害了他们”。教学环境应该给他们带来兴趣、愉悦，使他们从内心深处形成持之以恒的学习愿望。小学生正处于思想启蒙阶段，对未知世界有与生俱来的好奇心和求知欲，在教学过程中常常会有各种各样的问题，而且很多是荒谬、幼稚的问题，作为教师不能置之不理，而应该热心回答、耐心解释，保护好他们的好奇心。为激发学习意愿，教师也可以采取多种方式，比如观看多媒体资料、实物观察、参与实验等等。比如在“磁铁的两极”的教学中，在每组同学的桌上放置小弹珠和磁铁，让每位学生拿着弹珠从磁铁的一边移到磁铁的另一端，让他们感受距离远近的变化给手带来的感觉。在教学中，学生的学习意愿是多种多样的，但是不管如何，切勿采用直入主题式的知识结论的教学，教师应该从学生内部需求出发，通过他们自身创造满足感，以达到萌发学习意愿的目的。

2.转变学习者概念策略

小学生对一些科学现象或多或少有一些认识，这些认识既是教师可以利用的对象，又是需要改造的对象，这是一个矛盾的过程。对小学生来讲，放弃先前的概念、接受新的概念是“疼痛”的过程。在教学中，教师对小学生先前的概念不要急于否定，而是先站在他们的立场，从他们的概念出发，在师生双方共同意识的作用下，充分利用演示、讲解、辩论等手段，推导出他们先前认识中可能存在的矛盾和局限性。当他们对先前概念发生松动的时候，因势利导，通过教师的干预帮助他们完成概念的转化。在干预过程中，要注意小学生的情感、人际关系、认知等诸多因素的交互作用，同时干预的强度要拿捏得当，干预太弱则无法撼动他们先前的概念，太强烈又容易导致学生思维陷入迷茫，甚至失去自信心。因此，这个过程需要在平等协商、对话交流的氛围中展开，并要借助小学生自身概念的限制条件，让他们自己主动、有意识地放弃先前概念。切勿采用灌输强制、刺激训练式的教学方式，这样很容易损害小学生的自尊心及对他人的信任感。

3.知识建构策略

变构学习理论认为学习不是简单的信息的添加，而是需要把新的知识内容整合到已经“在位”的思维结构中。［3］知识建构策略的目的是将学生头脑中的信息、经验和知识建立联系，并对其进行有效组织形成“蜘蛛网”，从而实现有意义的学习。近年来，思维导图工具在教学中取得广泛应用，在小学科学教学中可以帮助小学生形成良好的思维习惯。教师应该经常使用“概念图”“流程图”“符号”“模型”等方式来组织教学，同时要求学生在白纸上通过手绘的方式搭建知识网络。在教学实践中发现，手绘可以给大脑留下深刻的轨迹，有助于快速地调用所学的知识。比如在“认识更多的生物”的教学中，要求小学生利用概念图列举各种各样的生物，对生物的特点进行描述，找出相似点和不同点，并尝试进行生物归类。因此，知识建构不仅让学生成为学习的参与者，甚至可以变成“创作者”，激发学生有针对性深入探究的精神，对促进小学生科学素养的形成具有非常重要的作用。

4.启动元认知策略

学习不仅仅是认知的问题，同时也涉及元认知。元认知是个体对自己认知活动的认知（反思）。由于小学生的性格特征发展不成熟，其学习困难并不一定来自于知识的理解障碍，往往在于他们在学习过程中缺乏积极的学习信念、有效的学习方法和自觉的行为监控。在积极的学习信念方面，引导学生设置现实的期望，及时给予鼓励，消除无益的、不良的情绪；在有效的学习方法方面，引导学生学会反思自己学习方法的有效性，帮助他们找到问题，并进行调整；在行为监控方面，提供给学生一些简单的启发式的纠正方法，让学生之间相互评估、自我评估。除了上述要求学生主动配合的策略之外，在课堂教学中，教师也可以主动向学生示范元认识过程，向学生展示自己是如何处理一项任务的，让他们逐步看清自己元认知的各个阶段。比如，在“运动与摩擦力”的教学中，教师从生活中常见的一些现象出发，通过分析这些现象，得出一些影响摩擦力大小的因素，然后在实验过程中不断调整接触面的粗糙程度和物体的轻重程度，最后总结出结论。整个过程环环相扣，把教师的思考、假设、验证过程全部展示出来，有利于小学生快速掌握科学探索的策略，促进了他们的元认知发展。