学习进阶理论背景下暑期托管营中科学课程的实践研究——以“小苏打和白醋的反应”的同课异构为例

罗新月 ，王朝君 ，叶 超，廖 星 ，刘 芳*

(1.乐山师范学院，四川 乐山 614000；2.重庆师范大学，重庆 401331；3.四川省成都华西中学·电子科技大学附属中学，四川 成都 610051；4.乐山外国语学校，四川 乐山 614000)

0 课程开发的背景

暑期托管营的开展，是为深入学习和贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神，进一步落实习近平总书记关于青少年和共青团、少先队工作的重要指示精神[1]。

假期对于学生来说，是开发其潜能、培养其个性、补充学校教育的宝贵时段[2]。随着暑期的到来，双职工家庭常常会面临这样一个难题，由于父母工作的性质，假期休息日少，家中孩子放假在家则面临“无处可去、无人看管、作业无人辅导、兴趣无法培养”状况[2-3]。通过与家长访谈了解到，比起孩子在家不知如何安排暑假时光，家长们更希望孩子在假期能够完成好假期作业，学习新知，增加见闻，提升生活自理能力和社交能力。

基于以上现实需求以及乐山市人民医院工会提出的有关职工子女的暑期培训方案的相关要求，结合孩子们的年龄特点和需求，整合校内资源，精心编排托管班每日课程，以期让孩子们安度假期、增长知识、开阔视野、结交伙伴。

1 科学学习进阶的相关研究

2002年美国颁发了一部教育改革法案——《不让一个儿童掉队法》该法案对于课程与教学提出了具体要求，认为教学与课程必须关注每一位学生，基于该法案，美国国家研究委员会(NRC)开展了一项关于“幼儿园至高中科学成就测验设计”的研究，在2005年，该研究组提出应充分重视学生理解发展进程以及每个学段的学生应当获得的科学知识、能力、理解的观点，学习进阶(learning Progressions, LPs)被首次提出并运用[4-5]，此后，相继有许多研究者对学习进阶这一概念进行了定义并尝试将其运用在教学中，其中，在2009年美国国家教育测评中心发起的国家教育进展评估项目(National Assessment of Educational Progress,简称NAEP)“NAEP 2009”中明确提出了学习进阶的定义，指出学习进阶是一个对一系列概念的复杂推理方式的持续性学习序列[6]，主要表现为不同年级的学生在某一核心概念上的认识发展[7]。在美国2011年发布的《K-12年级科学教育框架：实践、跨学科概念和核心概念》(AFrameworkforK-12ScienceEducation:Practice,CrosscuttingConcepts,andCoreIdeas)以及2013年发布的《新一代科学教育标准》(NextGenerationScienceStandards,NGSS)中也采用学习进阶的形式设计预期表现。

2017年我国教育部颁布《义务教育小学科学课程标准》，首次把小学科学课程划分为1～2年级、3～4年级、5～6年级三个学段，基于核心概念的学习进阶分别设计了各个科学知识领域的学段目标和各学段的总目标，整个学段目标设计充分反映了小学生的思维发展特点，即由具体的形象思维到抽象的逻辑思维的发展[8-9]。各学段的总目标是：1～2 年级，认识具体事物的外部特征；3～4年级，知道事物的性能、作用、分类、原因和规律等；5～6年级，了解事物的结构、功能、变化与相互关系等。基于此，本研究依据学生学段的不同划分托管班级，从而开展基于课程标准、来源教材又不同于教材的趣味化科学课程教学。

2 分学段的课程活动设计与实践

2.1 课程标准分析

“小苏打和白醋的变化”是教科版小学《科学》六年级下册第二单元第4节的教学内容。在《义务教育小学科学课程标准》中，该课内容属于物质科学领域，在教学中，教师应该帮助学生形成以下主要概念：“物体具有一定的特征”；主要学习内容有：a)物体具有质量、体积等特征；b)物质一般有三种状态，即固态、液态和气态；c)物体在变化时，构成物体的物质可能改变，也可能不改变。

结合课标，确定本课的具体学习目标为：“知道白醋和小苏打的特征”，“知道小苏打和白醋反应后物体发生了变化，称为化学变化”。

2.2 学情分析

通过对各年级学生进行访谈和课堂观察，初步对学生的学情进行分段分析。

小学低年级的学生(1～2年级)：对于低年级段的孩子来说，他们富有好奇心和想象力，但动手能力较弱，科学课程的学习主要以运用多感官观察为主，并对自己观察到的结果进行描述，以培养学生对科学的兴趣和对探究的好奇心。

小学中年级的学生(3～4年级)：对于中年级段的学生来说，他们已经具备了一些浅显的科学知识与概念，动手能力有所增强，科学课程的学习主要以运用多感官观察为主，并对自己观察到的结果进行更加科学化的描述，浅显解释内部知识即可。

小学高年级的学生(5～6年级)：从高年级段学生的知识和能力体系上看，虽然有一定的科学常识和生活感知，但他们对于物质的物理特征和化学特征还缺少区分，通过游戏、制作等学习方式，可以强化学生对核心概念的理解。

2.3 教学目标分析

2.3.1 总体教学目标

基于课程标准的内容要求、实地条件和环境，并围绕培养学生的科学素养要求，制定了如下的总体教学目标。

a)科学知识目标。知道白醋和小苏打的特征以及作用。

b)科学探究目标。(a)学会猜想和假设，并根据自己的猜想和假设，设计和完成探究实验，证实自己的假设。(b)能够通过探究，混合后的气体具有哪些特点。

c)科学态度目标。发展学生们能从身边事物出发(厨房中/田野/学校等)，进行观察探究的品质以及热爱科学、乐于探究的情感。

d)STSE目标。知道小苏打和白醋在我们生产，生活和社会发展中的重要作用。

2.3.2 分层教学目标

在夏令营的课程实施中，由于学生所处的年级跨度大，人数不均衡等实际状况，课程设计基于学习进阶的理论，结合课程标准中的学习内容要求对不同年级段的学生分层做出了不同的要求：1～2 年级，认识小苏打和白醋的外部特征；3～4年级，知道小苏打和白醋的特征与作用，通过探究发现物质混合秘密；5～6年级，通过探究，了解小苏打和白醋混合后发生的变化，根据产生气体的性质，设计一款简易“灭火器”。

2.4 教学用具

教师准备：小苏打、白醋、烧杯、气球、卫生纸、线、回形针、A4纸、洗洁精、陶瓷盆、火柴。

学生准备：透明矿泉水瓶(灭火器制作需要事先钻两个孔)。

2.5 教学设计与实践

教学中以小苏打和白醋的物理特征为基础，以小苏打和白醋混合后的变化过程为核心，通过混合后产生新的物质为延伸，教学中为学生提供丰富的实验材料，充分考虑学生的学情，分学段(1～2 年级、3～4年级、5～6年级)设计探究活动，发挥学生的主体性，学生在教师的指导下，通过感知、体验、探究和制作等合作学习方式，从而有效达成教学目标。

低年级(1～2 年级)教学设计见表1：

续表

中年级(3～4 年级)教学设计见表2：

表2 中年级教学设计

高年级(5～6 年级)教学设计见表3：

表3 高年级教学设计

续表

3 总结分析

本课程设计是以“小苏打和白醋的反应”中的核心概念为主线，根据托管营中学生的学情和年龄阶段，依据学习进阶理念，结合孩子们的年龄特点和需求分层进行设计，并进行了课程实施，帮助学生去理解科学概念的同时又注重科学与生活的结合，科学活动具有多样性，颇受家长好评，具有一定的创新实践意义。但在活动实施过程中也暴露出一些问题，课程开发团队在活动实施过程后也进行了相应的反思与展望：

a)本研究基于课程标准中对学段的划分与目标要求，提供了符合学生认知的学习进阶教学内容，但由于夏令营中班级数量有限，课程反馈的数据收集不够全面，实证研究不够充分，是有关核心概念学习进阶的初步尝试。

b)要加强对学生学情的把握。分年级阶段的活动中学生处于不同年级，身心发展差异较大，需要教师有深入的了解和把握，以保证设计的有效性。

c)要注重学生实验安全。实验材料、实验工具、实验过程均需要考虑安全性：低年级学生需要使用幼儿专用类工具；高年级学生实验难度大，需要遵循一定的操作注意事项，并在活动开展过程中都需要强调，以加强学生的实验安全操作规范教育。

d)要合理安排课时时间。比如，高年级段的科学探究和制作活动时长超出预设，由于时间紧凑，制作过程中较为混乱，部分学生表现出来的动手能力较弱。今后课程实施需要根据此次教学经验做出调整，适当延长动手制作时间，让学生有充分时间进行动手操作。

e)设计评价量表。教学评价是教学的重要环节，也是对教学效果的一种基本判断，本次课程设计中有多处评价部分，如：学生的实验操作过程、小组之间的合作、汇报展示与交流、课后的家庭“科普秀”与思维导图绘制等拓展活动，但缺乏具体的评价量表，在未来的活动中，可以设计一个具体的活动评价量表和量规，做好学生的过程性评价。

总之，科学实践是科学教育中的重要一环，科学教师需要在实践中积累，在探究中反思，在反思中研究，在研究中提升，以此推动科学教育的向上发展。