核心素养导向:小学科学校本实践课程促进学生知识建构的理论思考
摘要
关键词
小学科学;校本实践;知识建构;理论思考
正文
引言
本文旨在深入探讨核心素养导向下,小学科学校本实践课程在促进学生知识建构方面的具体作用与实施策略,以期为小学科学教育实践提供理论参考与指导。研究采用文献研究法,梳理国内外关于核心素养、校本课程、科学教育等方面的研究成果,为本研究奠定理论基础。还采用案例分析法,选取典型的小学科学校本实践课程案例,深入分析其在学生知识建构过程中的实际应用效果,挖掘成功经验与存在问题,从而提出更具针对性的建议。
2核心概念界定
2.1核心素养
核心素养是指学生应具备的、能够适应终身发展和社会发展所需的必备品格和关键能力。在小学科学教育中,核心素养具体体现为科学观念、科学思维、探究实践和态度责任四个方面。科学观念要求学生理解科学概念、规律等,形成对客观事物的总体认识,如对物质、能量等的认知。科学思维强调学生在学习过程中运用分析、综合、推理等方法解决问题,培养逻辑思维与批判性思维。探究实践鼓励学生通过观察、实验等活动,主动获取知识、应用知识,提升动手能力和创新意识。态度责任则是让学生在科学学习中树立正确的价值观,崇尚科学精神,具备社会责任感,如关注环境保护等。通过这些素养的培养,学生能在科学领域全面发展,为未来的学习和生活奠定坚实基础。
2.2校本实践课程
校本实践课程是指以学校为基地,依据学校的办学理念,结合学校的特色、社区的资源以及学生的需求,开发并实施的实践性课程。其特点突出表现为针对性、实践性和自主性。针对性体现在课程紧密围绕学校实际情况和学生发展需求制定;实践性让学生在真实情境中开展学习活动,将理论知识与实际操作相结合;自主性给予学校、教师和学生更大的课程选择与实施空间。校本实践课程的目标是培养学生的综合实践能力、创新精神和社会责任感。在小学科学教育中,校本实践课程能让学生走出课堂,深入自然和社会,通过亲身体验和探索,加深对科学知识的理解,提升科学素养,激发科学兴趣,为学生的全面发展创造有利条件。
2.3知识建构
知识建构是指个体通过获取、整理和理解信息,将其转化为有意义的知识体系的过程。这一过程包括知识的生成与理解、整合与深化以及应用与迁移三个阶段。在科学学习中,学生首先基于原有知识经验同化新知识,建立新信息与旧知识的联系,随后对新知识进行整合与深化,使知识结构更加完善,最后将所学知识应用到实际情境中,实现知识的迁移。知识建构强调学习者的主动性和创造性,认为学习不是简单的知识传递,而是学习者自己建构知识的过程。在小学科学教育中,知识建构至关重要,它能让学生在探索科学现象、解决科学问题的过程中,积极思考,主动建构科学知识,形成科学概念和科学思维,提高学习能力,为终身学习奠定基础。
3小学科学教育现状及问题
3.1科学教育知识的片段化
当前小学科学教育中,知识呈现碎片化问题较为突出。小学科学涵盖物质科学、生命科学等多个领域,教材虽按学生年龄和学段特点螺旋上升编排,但受课时、教材结构等因素限制,知识往往被割裂成一个个孤立的知识点。比如在教授植物生长相关知识时,可能只是简单地让学生记住种子发芽需要水、空气和阳光等条件,而没有从植物整个生命周期的角度,将种子发芽、幼苗生长、开花结果等知识有机串联起来,形成完整的知识体系。这种碎片化的知识呈现方式,使得学生在学习时难以把握知识的整体框架,无法建立起知识间的内在联系,导致对科学概念的理解浮于表面,难以形成系统的科学认知,不利于学生知识建构和科学素养的提升。
3.2教师知识整合能力低效化
在小学科学教育中,教师知识整合能力低效化现象不容忽视。一方面,部分教师缺乏知识整合的意识。在日常教学中,他们习惯于按照教材的编排顺序和知识点进行教学,没有主动去挖掘不同知识点之间的联系,将知识进行整合。比如在教授动物分类时,只是简单地按照哺乳动物、鸟类等分类进行讲解,而没有引导学生从动物的形态结构、生活习性等多方面去综合分析不同动物类群的特点。另一方面,教师知识整合能力不足也是重要原因。一些教师自身科学知识储备有限,对跨学科知识了解不够,难以将科学知识与数学、语文等其他学科知识进行有效整合。例如在讲解地球运动时,无法将地理知识、数学中的空间概念等融合进来,让学生从多角度理解地球的自转和公转。教师知识整合能力的不足,使得学生在学习过程中难以接触到全面、系统的科学知识,影响了学生的学习效果和知识建构。
3.3学生科学知识样态箱格化
在小学科学学习中,学生知识结构单一、缺乏关联性的问题较为普遍。受传统教学方式和评价体系的影响,学生往往习惯于死记硬背科学知识点,而没有真正理解知识的内涵和相互之间的联系。比如在学习力学知识时,可能只是记住了力的概念、力的单位等基础知识,而没有将力与物体的运动、能量转化等知识联系起来,形成一个完整的知识网络。这种箱格化的知识样态,使得学生在面对实际问题时,难以灵活运用所学知识去分析和解决。例如在遇到与浮力相关的实际问题时,学生可能不知道如何将浮力知识与液体密度、物体体积等知识结合起来进行思考,无法将所学知识应用到实际情境中,导致学用脱节,严重阻碍了学生知识建构的进程和科学素养的发展。
4核心素养导向下校本实践课程促进知识建构的理论基础
4.1建构主义学习理论
建构主义学习理论是学习理论发展的重要成果,对教育实践具有深远指导意义。该理论认为知识不是对现实的准确表征,而是学习者基于自身经验对信息的解释和假设,具有主观性和动态性。学习是学习者在与环境互动中主动建构内部心理表征的过程,强调学习者的主动性、情境性和社会性。
在小学科学实践课程中,建构主义学习理论指导教师要尊重学生已有经验,将其作为新知识生长点。如在学习植物光合作用时,教师可引导学生回忆生活中植物生长现象,让学生从自身经验出发,主动探索光合作用原理。通过创设真实情境,如种植实验,让学生在实践中建构知识。还可组织小组合作学习,让学生在交流互动中不断完善对知识的理解,促进知识建构,提升科学素养。
4.2知合力理论
知合力理论由我国学者张庆林教授提出,旨在揭示知识整合的内在机制。该理论认为,知识是各种信息在人脑中的表征,知合力则是知识在人脑中整合的力量,包括同化力、异化力、顺应力和平衡力四个维度。同化力使新知识融入原有知识结构,异化力促进新旧知识产生冲突与对比,顺应力推动认知结构顺应新知识,平衡力维持认知结构的稳定与协调。
在小学科学教育知识整合中,知合力理论具有重要应用价值。教师可借助同化力,将新科学知识与学生已有认知相联系,如在学习浮力时,让学生联系生活中物体在水中沉浮的经验。运用异化力,引导学生对比不同物质的浮力差异,引发思考。通过顺应力,帮助学生调整认知结构,将新知识纳入体系。例如在学习生态系统时,让学生理解生物与环境相互依存的关系。而平衡力则确保学生在学习过程中,认知结构保持稳定,避免因新知识冲击而混乱,从而有效促进学生知识整合,提升知识建构能力,为核心素养发展奠定基础。
5校本实践课程促进学生知识建构的实践策略
5.1创新实验操作,激发科学思维
在小学科学教学中,创新实验操作能极大激发学生的科学思维。以“探究浮力”实验为例,传统实验通常是让学生将物体放入水中,观察其沉浮。而创新实验可以引入生活中常见的物品,如塑料瓶、吸管等,让学生自制简易浮力装置。比如将塑料瓶剪去底部,用吸管连接一个小气球,然后放入水中,通过挤压塑料瓶改变气球大小,观察浮力变化。学生需思考气球大小与浮力关系,以及塑料瓶挤压力度对浮力的影响。这一过程中,学生不仅动手操作,还在不断思考、尝试、验证,培养了分析、推理等科学思维能力,让科学知识在实践中得以建构。
5.2提供有结构材料,探究新知
教师提供有结构材料,能助力学生在科学实践中探究新知,构建知识体系。在“植物生长与环境”校本实践课程中,教师可以准备不同种类的土壤、种子、水壶、光照设备等有结构材料。首先让学生观察土壤的质地、颜色等差异,了解土壤成分。然后引导学生设计实验,将相同种子分别种植在不同土壤中,控制光照、水分等条件,观察种子发芽和幼苗生长情况。通过对比实验,学生能探究出土壤类型对植物生长的影响,将土壤成分、植物生长条件等知识串联起来,形成完整的知识网络,在实践中主动构建关于植物生长的科学知识体系,提升知识建构能力。
5.3注重科学实践与思维结合
在科学实践中,发展学生思维能力需巧妙结合实践与思维。以“制作简易电路”校本实践活动为例,教师可先引导学生观察生活中的各种电器及电路连接方式,激发兴趣。接着让学生利用电池、导线、小灯泡等器材制作简易电路,在实践中掌握电路基本知识。在此基础上,提出开放性问题,如“如何让两个小灯泡同时亮?”“怎样控制灯泡的亮度?”引导学生进行思考与探究。学生需要运用逻辑思维,分析电路连接原理,尝试不同的连接方法,在解决问题的过程中,培养创新思维、批判性思维等,使科学实践与思维训练紧密结合,避免实践与思维脱节,促进学生知识建构与科学素养的全面提升,让学生在实践中真正学会像科学家一样思考。
6案例分析
6.1案例介绍
泉州市第二实验小学(泉州开发区校区)校本课程PBL项目化课程坊,以项目活动为支架,开展项目化科学实践活动。在教学设计上,打破科学实践课课程零碎局限,以定格主要实验材料为基准进行系统规划。如以一次性纸杯为主要材料,串联一系列科学小实验,学生经历制作纸杯电话探究声音传播的秘密,搭建纸杯高塔挑战承重极限并理解结构与稳定性,测试纸杯“保温”效果观察热量传递,以及利用纸杯制作简易投影仪探索光影现象等。教学过程围绕具体、有趣的问题,引导学生经历查阅资料、动手制作、观察现象、记录数据、简单测试并分享发现等环节,在实践中完成理性思考与知识建构,培养科学素养。
6.2案例分析
这一案例在促进学生知识建构方面成效显著,成功经验在于以项目活动为支架,将碎片化知识串联成完整体系,让学生在解决实际问题的过程中主动建构知识。跨学科主题融合拓宽学生知识视野,促进知识整合与迁移。不过也存在一些不足,如项目活动对教师专业素养要求较高,部分教师可能难以精准把握跨学科知识融合点,在指导过程中力不从心。项目活动耗时较长,在现有课时安排下,可能与教学进度产生冲突,影响教学计划的正常推进。如何在保证教学质量的前提下,平衡项目活动与常规教学的关系,是该案例需要进一步思考和改进的地方。
7结论与展望
7.1研究结论
核心素养导向下的小学科学校本实践课程,在促进学生知识建构方面意义重大。校本实践课程通过创新实验操作、提供有结构材料等方式,激发学生科学思维,引导学生在实践中探究新知,实现知识的整合与迁移,有效解决传统科学教育中知识片段化、教师知识整合能力低效化、学生知识样态箱格化等问题。依托建构主义学习理论和知合力理论,校本实践课程为学生提供了主动建构知识的平台,助力学生构建系统化的科学知识体系,提升科学素养,为终身学习奠定基础。
7.2研究展望
未来小学科学校本实践课程应进一步深化与核心素养的融合,探索更多元化的实践模式,如跨学科项目式学习等,加强与真实世界的联系。需关注教师专业发展,提升教师课程设计与实施能力,确保课程高质量开展。还应利用现代信息技术,为学生提供更丰富的学习资源和互动平台。深入研究学生知识建构过程,评估课程效果,不断优化课程体系,以更好地促进学生知识建构,培养适应未来社会发展的创新型人才。
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