《神奇的水分子》阅读课中的“问、读、演”
2023-10-13宋春燕浙江杭州市天长小学
◇宋春燕(浙江:杭州市天长小学)
一、背景介绍
一线教师落实新课标、新教材时,既要减轻学生作业、校外培训负担,又要注重培养学生的综合素质,这在义务教育阶段比较难实现。因此,引导学生自主学习就成为突破口。
在科学教学中,科学阅读是培养学生自主学习的重要抓手,提升我国公民的科学素养成为当今最迫切的需求。在这一背景下,《全民阅读促进条例》发布,国家用法规的形式推动阅读、保障公民的阅读权利。
本校六年级学生抽样调查数据显示:75%的学生每周阅读科普读物时间不到1 小时。主要原因在于:教师相关推荐少和学生无阅读意愿。阅读时,85%的学生只读不动笔,未养成良好的阅读习惯;遇到不懂词汇或问题,43%的学生习惯性略过,57%的学生倾向于独立思考或查阅工具书。对57%的学生抽样访谈,查阅资料并没有帮助学生内化科学知识。多数学生提出补充相关科学知识、获得教师或专家专业引领、提升科学方法和技能的需求。
基于上述情况,若在科学教育中融入科学阅读,引导学生学习拆解知识、联结新旧知识,增强内化知识的能力,帮助学生掌握模型建构的思维与方法,能满足学生终身发展和适应社会的需要。
二、概念界定
我国学者马明辉将科学阅读定义为从语言、符号、数学运算、图标科学多种表征形式及其他可视化资源中构建意义的尝试。蔡铁权认为,科学阅读是借助阅读科学文本教学以促进学生科学学习的过程。
本文所提及的科学阅读聚焦于学生对科学观念的内化,借助内化过程帮助学生形成科学核心概念。通过科学阅读活动,实现知识、理论向具体实践活动的转化。基本方法是学生在阅读科学文本资料后,提取关键词汇,借助概念图了解文本结构、理清学习思路、呈现思维过程;借助科学实验、模型建构把有认知冲突的地方进一步梳理清楚,同时将其作为师生、生生沟通,建构新科学观念的媒介。
三、课堂实践模式
《神奇的水分子》是教科版科学六年级下册“物质的变化”单元《厨房里的物质与变化》拓展课。本课尝试从微观层面引导学生探究物质变化的本质。课程设计之初,如何围绕科学核心概念评价学生在课堂上的思维发展成了重要选项。在课程设计时,笔者设想了三个学习问题。
问:思考交流“能用微粒观点解释物质变化吗?”
读:如何从文本中获取信息并分析统整?
演:如何演绎物理变化和化学变化过程?
第一个学习问题驱动学生自主学习的兴趣,第二、三个问题帮助学生读懂、读透、读好科学阅读文本。
同时借助学习单、模型建构、学生演绎物质变化过程等教学环节,使学生思维可视化。学习单、模型演绎等又可作为思维的评价,帮助教师理解学生思维过程,寻找有效促进他们学习的方式。
基于库克和梅耶的阅读认知理论,学生在阅读时具备一个巨大的知识仓库,内含先存知识、结构知识、过程知识。
先存知识即学生的已有概念。
结构知识更倾向于科普文本中科学事件发生过程和顺序,或科学观点和证据的逻辑关系等。
过程知识是学生对科学文本信息编码过程。
有效的科学阅读教学应围绕科学核心概念,将科学阅读、实践探索、概念图建构等学习活动形成一个完整的框架,引导学生在完整的学习历程中唤起和增长先存知识、结构知识、过程知识。
(一)以问导学,提出核心问题
课前师生围绕一主题探讨交流。教师可以根据学生言语判断该生对该主题的认知水平,借助追问引导学生从另一层面或更深层次思考问题。学生的困惑将生成本节课的研究内容。
【活动1】回顾先存知识。教师回顾第一课学习的物质变化相关知识。学生举例并归纳说明物理变化和化学变化,总结“物理变化和化学变化的本质区别”。
当学生接触新想法或发展理解时,新的问题会出现,促使学生成了独立学习的推动者,形成探究。“如何用模型解释水的物理变化?”作为一个启发性问题,能有效了解学生想法,使他们的想法得以显现、传递给教师。
【活动2】提出任务困难。教师出示“用微粒解释物质变化”的任务,引导学生思考在任务中他们会遇到的问题以及需要教师提供的帮助。
教师倾听学生对“你可能会遇到哪些困难?需要什么帮助?”的回答,能关注并识别学生面临的挑战或困惑,从而为学生提供新的见解,帮助学生解决问题。
(二)以读带学,寻找问题答案
学生或小组通过科普文本资料阅读,补充和扩展教师提供的概念图,借助建构模型、实验操作等实践活动理解、内化科学观念。
文本阅读:教师根据学生学习的需求准备科学文本资料,用阅读单帮助学生自我发现问题。
概念图:小学生提炼关键信息的能力较弱,独立阅读时会存在隐形的错误结构知识。借助概念图,学生能有效提炼关键信息补充和扩展概念图,以便学生抓取关键信息,帮助其联想。
模型建构:小学生抽象思维能力较弱,更适宜在阅读时引导学生建构模型,将抽象内容直观化。
探究实践:学生通过各种科学实验,观察实验现象,探索现象发生原因,加深对科学概念的理解及获得更多的相关知识。
【活动3】记录学习单。当学生提出需要补充科学文本资料时,教师出示学习单,引导学生思考如何高效使用学习单。通过生生互动,帮助学生掌握科学阅读的方法,学会高效阅读。学习单上的概念图能帮助学生认识水变成水蒸气、水电解的发生过程。
学生在绘制水分子时,教师能捕捉到学生对水、水蒸气的关注和思考。此时,分析单个学生的学习单填写情况,能引导全班学生反思学习过程、阅读策略,自查对阅读文本材料的理解。
【活动4】模型建构。学生会提出不理解的科学词汇,教师出示模型微粒,借势引导学生搭建水分子模型,用水分子模型演绎水变成水蒸气的过程,在团队中探讨此过程中水分子的变化。
搭建水分子模型时,用实物再现水分子原型的结构、运动关系,建构较稳定的思维模型。学生演绎水分子运动,依托已建构的模型解释水分子运动及变化问题,学生实际经历了从具体到抽象再到具体的模型思维过程。通过模拟实验再现得到水变成水蒸气、水电解现象及其变化,最终内化科学观念、强化模型思维能力。
(三)以演展学,突破学习难点
过程知识是学生信息编码的结果。同一信息,不同的学生编码将导致不同的文本解读。概念图、建模、演绎都体现了学生的过程知识。存在错误过程知识的学生会暴露问题,但也能在生生交流中反思自己的编码过程,了解、修正自己的错误认知。
【活动5】学习单交流。学生个人展示的学习单存在一些通病:单个水分子大小不一;同体积水、水蒸气状态下的水分子数量不同;学生评价只细抠绘制的水分子结构,忽略水分子的数量。当单个学生指出问题时,追问学生改进的依据,引导学生聚焦阅读文本,帮助学生关注水分子本身。当无学生提出问题时,教师可以先请一组学生团队台前表演。
【活动6】模型演绎。学生团队借助水分子模型演绎水变成水蒸气的过程,学生能直观发现此过程水分子个数没变。多组学生借助模型演绎时,还能引导学生关注水的三态下,水分子运动状态的不同。从固、液、气不同状态下水分子运动的不同,联想分子的微观运动和宏观世界特性的关系,帮助学生建立水分子运动状态与冰、水、水蒸气特性的联结。
【活动7】生生交流。学生根据模型演绎过程再次研读学习单,发现自己的认知问题,先独立修改,再组间交流。在此过程中,学生会发现问题,并逐步改变自己的认知,加深对新概念的理解。
可根据学生对信息重构的效果,在学习结构知识、体现过程知识中多次迭代修改。
【活动8】拓展延伸。教师出示问题“在学习过程中,你有什么新问题吗?”“你想再深入了解哪些方面?”等。学生会提出关于模型建构中看到的现象和遇到的问题,比如“氢原子和氧原子间的连接杆是什么?”“为什么氢原子模型只有一个连接口,氧原子模型上有两个连接口?”
新问题的出现,说明学生在建构模型中积极思考,想深入探索更多微观世界信息。在保持学生研究兴趣的基础上,教师引导学生回顾科学阅读、模型建构、思考问题方式,帮助学生将一节课的内容内化为自己的能力,科学地观察、描述、解释世界。
四、“问、读、演”:科学阅读课教学模式思考
(一)思维可视化
学生的思维具有内隐性。“问、读、演”科学阅读课堂教学模式让思维成为可看见、可感知、可识别的东西。提问、聆听、阅读学习单、模型建构等过程揭示了学生对问题的真正理解深度及参与程度,为教师提供了可捕捉学生思维发展过程的工具。作为一种表现性评价工具,它增强了学生学习和探究的驱动力,推动了学生深度学习。
(二)建模意义
本教学模式是天然的脚手架,是学生在课堂上逐步建立理解、提升思考水平的过程。学生对水变成水蒸气的过程已有前概念,知道其是物理变化,但并不是所有学生都能理解在此变化中水没变。如何帮助学生理解成为本课的关键。建模能帮助学生将抽象的知识直观化,正确了解科学事物的内部结构;能帮助学生推理,加深对知识的理解。同时加入模型能减轻课堂的枯燥程度,激发学生的兴趣。
(三)模式适用性
“问、读、演”科学阅读课堂教学模式在传统科学课堂上融入科学阅读,以科学观念为基础,选择匹配度高的科学阅读文本,在问答中了解学生先存知识;学生通过学习阅读技巧、绘制概念图、搭建模型、探究实践,了解科学事件发生过程,加强对科学阅读文本的理解,提升自身的结构知识;在交流讨论中,发现、反思和修正过程知识。因此,在3~6 年级科学教育中适用性较广(如下表)。
3~6年级“问、读、演”:科学阅读课堂教学模式适用课程汇总表