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小学科学学科学生探究学习指导模式的构建
何处不青山 发表于 2015/6/22 17:01:00

科学探究学习指导模式是在探究教学实践经验的基础上,为发展学生的科学认识、探究能力,培养其科学态度及精神,按模式分析等方法建构起来的一种教学活动结构和策略体系。小学科学探究学习指导模式具有以下特点:(1)以学生科学素养的形成为核心,关注探究教学的目标整合;(2)针对不同主题下的探究学习活动提出相应的学习指导模式;(3)对开放的探究学习活动及教学中的实时问题作出反应,具有变通性和灵活性;(4)为班级中不同学生的发展提供弹性的教学  

一、为不同发展水平的学生构建相适应的探究学习指导模式  

在学生探究能力发展过程中,针对学生不同发展阶段实施与之相适应的教学指导,即当学生们对探究活动一筹莫展的时候进行精心地指导,当学生们能对活动实施自主的探究时,放手让他们积极实践,以迅速提升学生探究能力,显得尤为重要。  

(一)“集约型”学习指导模式  

“集约型”学习指导是指学生在教师的指导下,从特定的科学学习任务出发,以自主、合作、探究地方式,多角度地分析任务或寻求解决途径,并在教师的帮助下选择、优化、提升,逐渐达成共识、完成操作、解决任务的科学活动过程。该学习指导模式常被应用于探究过程中某个具体环节的指导。  

其学习指导模式的一般过程可以表示为:  

提出学习任务—学生发散学习—教师引领学习—解决学习任务  

1、 提出学习任务阶段。整个探究学习活动可分解为由若干个学习任务引导的过程。学习任务可以是对某个科学问题的解析,可以是对某个假设作相应的实验设计,也可是让学生完成某个实践操作等。  

2、 学生发散学习阶段。即便是需要指导的学习任务,学生们也必须经历尝试解决的过程,而不是直接地被示范指导。教师应创设一种开放的学习环境,让学生充分地去思考问题、设计实验、实践操作,鼓励学生们积极地从事探究活动。  

3、 教师引领学习阶段。发散学习将导致不同的学习结果,对学习结果,学生们期望获得别人的认同,也期望能获得他人的指点,所以交流活动十分必要。通过交流,学生的成果被肯定、疑问被解答,各种观点间达成了某种共识,或形成了某种分歧。  

4、 解决学习任务阶段。学习任务最终可能通过两种路径得以完成或延续。一种是就某种认识进行补充或质疑,并趋于完善和一致,最终形成共识,解决学习任务。另一种是对事物的认识形成某种分歧,学生们对分歧的处理,或是重新获得探究结果、改进探究方法,但也可要求教师的仲裁。  

(二)“开放型”学习指导模式  

“开放型”学习指导是指学生从特定的学习任务出发,以自主、合作、探究地方式自行解决任务,并在教师指导下,对整个探究活动进行反思、提升,最终达成某种共识的过程。该学习指导模式常贯穿于整个探究过程。  

其学习指导模式的一般过程可以表示为:  

提出学习任务—学生自主探究—学生反思提升—达成共同认识  

1、 提出学习任务阶段。为学生创设真实而具有挑战性的任务,并提供必要的学习资源。在此过程中,应考虑学习任务的适应性,符合学生的特殊兴趣、知识水平、理解力以及已有的经历。还要考虑任务的真实性,使学生对这些任务产生认同感、亲近感,并渴望发现、渴望认识、渴望解决。  

2、 学生自主探究阶段。学习任务为学生指明了探究方向,但利用何种方法、途径去圆满地完成它,是未知的。因此需要学生自行搭建“脚手架”,综合利用以往的知识经验、学习方法、学习态度。在此过程中,要观察、收集学生的活动信息,对生成资源进行思考,为反思提升活动作好准备。还要对小组学习的科学性、规范性与安全性进行必要的提醒与点拨。  

3、 学生反思提升阶段。学生的反思提升可以引申为对任务的执行过程以及所取得的成果进行多元评价的过程。在此过程中,学生的反思活动与教师的引导活动形成互动。  

4、 达成共同认识阶段。通过交流与评价以及教师的引导,学生们所达成的共同认识是多方面的,涉及到探究的各个目标。在此过程中,教师应抓住典型,让学生去领会他们所作探究的意义,鼓励与发展搞科学的典型性格,如有刨根问底的好奇心等。还需对学生的探究过程与成果进行总结和提升,还可以布置相应的拓展活动。  

二、为不同学习主题的探究构建相适应的探究学习指导模式  

学习主题是教师根据科学学习内容特点和学生发展需要所设计的,暗含科学探究过程及相应的科学内容、学习策略的学习载体。为不同学习主题的探究提供相适应的学习指导模式,不仅可以有效地把握学生科学学习的特点因势利导,而且可以通过丰富多彩的探究活动,让学生体验科学发现、科学探究、科学创造的过程。同时还能悉心引导学生的科学学习活动,从而逐渐培养学生的科学素养。  

(一) 旨在探究事物特质的“发现研讨式”学习指导模式  

学生根据一定的探究目标,以自主、合作、探究地方式,多角度地对某种事物的自然特性进行观察、研究,并在教师的协助下开展相应的交流、研讨等活动,逐渐对事物基本特性达成共识的科学活动过程。  

其学习指导模式的一般过程可以表示为:  

提供材料—活动界定—探索发现—活动交流—质疑评价—拓展应用  

1、 提供材料阶段。材料包括观察对象及相关的工具、器材,观察对象是能使学生通过观察后比较明确的掌握被观察对象的名称、形态、构造等显著特征的典型而有结构的事物。  

2、 活动界定阶段。使学生明确活动的意义、目的和目标。活动的界定多是教师针对观察对象,提出关于事物显著特征的问题或问题组,但也可开门见山地直接提出任务。  

3、 探索发现阶段。活动中应尽量采用以自主、合作、探究的方式,对不便用实物观察的,也应该采用模型、挂图、投影等直观教具进行观察。  

4、 活动交流阶段。交流的内容可以是结果的描述、过程的说明,形式可以是语言描述、动作展示、演示说明等。要让学生全面了解到同伴们的观点,包括正确的和错误的,并注意培养学生表达和倾听的能力。  

5、 质疑评价阶段。同伴们的观点或发现过程,有些是被认同的,有些被拒绝接受,而有些则需要经过思考再纳入学生的认知结构,这就为学生有效地进行事物特质的筛选过程提供了准备。  

6、 拓展应用阶段。引导学生运用所学的知识与方法解决生活中的实际问题,如识别物体、给物体分类等,促进学习的迁移,达到举一反三的效果。  

相关学习主题有《一片完整的叶》、《蜗牛》、《米饭的观察》、《冷水和热水》等。      

(二) 旨在探究现象特质的“发现研讨式”学习指导模式  

学生根据一定的探究目标,以自主、合作、探究地方式,多角度地对某种现象的外部表现进行观察、研究,并在教师的协助下开展相应的交流、研讨等活动,逐渐对现象的基本特性的达成共识的科学活动过程。  

其学习指导模式的一般过程可以表示为:  

现象观察—现象描述—现象解释—检验解释—得出结论—拓展应用  

1、 现象观察阶段。展示某种结构性的现象,让学生通过观察来感知现象的外部表现。在观察现象过程中,需引导学生认真细致地从事观察活动。  

2、 现象描述阶段。引导学生运用语言或图表等形式,科学准确地描述所观察到的现象及其外部表现。描述活动首先应在小组内进行,求得同伴的认可和补充。描述现象时,要求学生准确地、科学地进行描述。  

3、 现象解释阶段。引导学生用自己的语言解释现象产生的原因或现象所说明的结果。我们通常运用“你怎样解释这个现象?”“你认为这个现象是怎样产生的?”“这个现象说明了什么?”等方式追问学生,促使学生思考和尝试解释现象。  

4、 检验解释阶段。引导学生利用进一步的观察和实验,验证自己所作解释的合理性。“事实真如我们所解释的那样吗?”带着这样的疑惑,学生们对现象产生原因或结果进行实验设计,并加以求证。  

5、 得出结论阶段。对自己所作的假设性解释作出正确的判断,并纳入自己的认知体系之中。教师需要引导学生从观察事实出发,而不能利用某些科学论断来取代自己的判断。  

6、 拓展应用阶段。让学生在现象探究中获得的科学知识、探究方法应用于社会生活和学习活动中,去解释和解决社会生活和学习活动中的实际问题。  

相关学习主题有《混合身边的物质》、《热胀冷缩》、《昼夜交替的解释》等。      

(三) 旨在探究科学概念的“概念获得式”学习指导模式  

学生在教师的引导下,通过对同类事物(现象)的观察与比较,舍弃事物(现象)的个别、非本质的属性,抽象出同类事物的共同的、本质的属性,概括形成概念或一般原理的科学活动过程。  

其学习指导模式的一般过程可以表示为:  

提供个例—个例学习—多例比较—寻求共性—获得概念—概念应用  

1、 提供个例阶段。目的是让学生获得这个观察对象的尽可能多的感性认识,为进一步的比较与归纳作铺垫。  

2、 个例学习阶段。引导学生对个例进行观察与研究,并获得关于个例的丰富的特征或属性的认识。个例学习的过程是学生运用已有的经验自行对被观察事物进行再发现的过程,所以不仅需要认真细致的观察,还需充分利用小组合作学习的优势。  

3、 多例比较阶段。引导学生对多个同类事物或非同类事物进行观察比较。求异比较可以使学生认识到表面相似的对象之间的差异,求同比较能使学生认识到表面相异的对象之间有其共同性。活动中,可引导学生建立一份对比观察的记录表。  

4、 寻求共性阶段。首先引导学生从事同类事物的对比分析,筛选出共同特征。其次再通过同伴间相互质疑或者试图寻找一些反面例证,比如通过与显著的非同类事物对比,筛选出共同特征。   

5、 获得概念阶段。引导学生对获得的事物之间的共同特征或初步的概念放置于更大范围内加以检验舍弃事物个别、非本质的属性,抽象出同类事物共同的、本质的属性。教师可让学生判断一些容易混淆的事物,来弥补学生认知结构中的缺陷。  

6、 概念应用阶段。让学生在社会生活和学习活动中熟练地运用概念,来解释和解决社会生活和学习活动中的实际问题。  

相关学习主题有《形形色色的动物》、《食盐在水里溶解了》等。      

(四) 旨在控制变化条件的“问题解决式”学习指导模式  

学生在教师的引导下,对事物(现象)存在或发展变化的诸因素进行分析,并突出主要因素,利用一定的器材和方法人为地变革、控制其中某些因素,使事物(现象)、过程发生或再现,从而去认识事物(现象)的属性、规律、原理的科学活动过程。  

其学习指导模式的一般过程可以表示为:  

提出问题—变量分析—实验设计—控制实验—获得结论—结论应用  

1、 提出问题阶段。通过所展示的事物存在或发展变化的情境,引导学生从中提出与之有因果联系的相关问题,如“马铃薯的沉浮与什么因素有关”。教师所提供的情境以及材料,既要排除无关变量,同时还需存在一个或几个需要学生加以研究或控制的变量。  

2、 变量分析阶段。引导学生应用已有知识经验对事物发生发展的影响因素作出猜想或假设。充分交流、因素罗列、质疑分析、筛选主要因素、合理预测是此阶段的一般教学过程。  

3、 实验设计阶段。引导学生对变量进行控制,并设计出具体的控制方法和操作过程以及结果记录的方式。变量控制包含两个方面,一是如何控制所要研究的变量的变化过程,二是如何使那些暂时不研究的变量保持一致。  

4、 控制实验阶段。引导学生根据设计方案,利用一定的工具和技术,对变量的变化影响下事物发生发展所呈现的外部表现进行对比观察,收集相关的数据或证据。有效地保持不变量的一致性,是作好控制实验的关键。  

5、 获得结论阶段。引导学生描述、整理实验结果,寻找因素变化和事物发生发展的关联,并与先前的假设和预测比对,对某种因素和事物变化之间的一般联系作出判断,对证据进行批判性的思考和总结。  

6、 结论应用阶段。引导学生应用所学的知识和方法,进一步认识相应的问题。通过解决这些问题,提高学生的兴趣、扩展学生的知识、锻炼学生的能力。  

相关学习主题有《怎样加快溶解》、《面包发霉了》、《萌发的种子》等。      

(五) 旨在掌握技能方法的“技能习得式”学习指导模式  

学生从特定的学习任务出发(非涉及到安全或操作复杂的技能),运用某种新工具或新方法尝试解决任务,并在教师的指导下,通过有效地训练,最终掌握新工具或新方法的操作、使用的科学活动过程。  

其学习指导模式的一般过程可以表示为:  

活动定向—尝试操作—讲解示范—掌握要领—练习协调—实际应用  

1、 活动定向阶段。为学生提供特定的观察研究对象及相关工具、器材,明确要求学生使用某种工具或方法完成观察研究任务。  

2、 尝试操作阶段。学生使用特定工具或方法尝试解决学习任务。活动前可引导学生就工具或方法的操作使用加以研讨。操作终了前,还需要引导学生思考操作中遇到的问题和困惑。  

3、 讲解示范阶段。首先要听取学生们遇到的问题和困惑,并通过质疑或相互解答让学生自行解决疑惑。教师的讲解与示范要清晰、科学、准确。  

4、 掌握要领阶段。引导学生学会并掌握某技能方法的局部动作,构建起技能方法运用的正确、规范的步骤。教师要指导学生对重要的、掌握较困难的局部动作进行练习,如利用酒精灯的外焰加热。  

5、 练习协调阶段。教师应对学生操作做整体评价与矫正,必要时可重复其中某环节的操作。在指导学生练习协调时,要正确掌握练习速度,保证练习质量,练习的方式要多样化。  

6、 实际应用阶段。学生在初步掌握某种方法或技能以后,引导他们运用这些方法技能解决同类型的实际问题(有的可以在课后进行),促进学生能力的迁移。  

相关学习主题有“温度计的使用”、“显微镜的使用”、“制作叶的标本”等。      

(六) 旨在发展科学情意的“情意体验式”学习指导模式  

学生在亲身参与科学学习与探究活动中获得自我独特的情绪感受,并在教师引导下通过反思提升,以概念或观念的形式融入自身的经验之中,并随时外化为自我行为的科学活动过程。  

其学习指导模式的一般过程可以表示为:  

创设情境—亲历体验—自我感悟—交流反思—形成观念—发展行为  

1、 创设情境阶段。为学生的亲历与体验活动提供结构性的现实情境,现实情境可以是由教师提供的某种模拟现场,也可以把学生带到某个真实的环境中。  

2、 亲历体验阶段。引导学生亲身经历某件(或多件)事或者某个(或多个)情境。在此过程中,应促使学生们真正地投入到体验活动中,以获得丰富的情感体验。活动可采用学生独立学习或合作学习的组织形式。  

3、 自我感悟阶段。引导学生对亲历过程进行抽象、概括,形成自我独特的概念或观念的阶段。在此过程中,教师要为学生们提供一定的感悟时间以及可以容纳学生真实感悟(主流与非主流)空间。  

4、 交流反思阶段。学生将具有个体性和主观性的概念或观念置于更大的环境或更多的同伴之中,检验所形成的观念的适应程度。教师要鼓励学生勇敢地进行交流并接受来自同学善意的质疑和帮助,教师也要科学地加以引导。  

5、 形成观念阶段。引导学生批判性地思考各种概念或观念,摒弃某些不良的个体观念,对那些主流的、科学的观念达成共识,并纳入自己的经验之中。所形成的观念可以是科学探究过程方面的,也可以是有关科学发展历程等诸多方面的。  

6、 发展行为阶段。通过各种行为活动进一步内化观念或将观念外化为自我的行动,去解决一些问题,获得更进一步的体验。  

相关学习主题有《我看到了什么》、《维护生态平衡》、《制作太阳能热水器》等。      

、应用探究学习指导模式的几点建议  

1、 协商地使用学习指导模式。教学应与教材组织结构、科学探究的一般规律、学生认知规律,以及自身能力和学生的学习能力等进行多方协商,最终选择一个适合学生学习并能使学生在某一探究领域有突破的学习指导模式。  

2、 弹性地处理学习指导模式。选择了一种学习指导模式,并不意味着教学中的每一步都必须死搬硬套学习指导模式。不同的学习主题都可以运用相应地学习指导模式来有效地促进学生的学习活动。  

3、 有效地实施学习指导模式。在课堂中,教师应积极实施既定的学习指导模式,而不因为出现了某种意想不到地生成,失去了自己的教学目标。实际上,学生的生成往往是融入模式之中的。  


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