• 收藏
  • 加入书签
添加成功
收藏成功
分享

小学科学教学中问题导向与证据推理融合的情境实践探究

——以冀人版五年级下册第16课”怎样才省力”课例为例

田博宇 李婕
  
扬帆媒体号
2024年40期
廊坊华夏幸福学校

打开文本图片集

摘要:本文聚焦小学科学教学,探讨问题导向与证据推理相融合的情境实践教学方法对促进学生深度学习的作用及应用策略。分析了该方法的理论基础,阐述其实施步骤,并结合具体教学案例展示实践效果,旨在为小学科学教学质量提升和学生科学素养培养提供有益参考。

关键词:小学科学;问题导向;证据推理;深度学习;情境实践教学

 

一、引言

教育部等十八部门印发了《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》,习近平总书记还强调,在教育双减中,要做好科学教育加法,激发青少年的好奇心、想象力和探求欲,培育具备科学家潜质、愿意献身科学研究事业的青少年群体。为了实现这一目标,我们需要创新科学教育的理论与实践,探索与时俱进的科学教育模式。学校基于对国家战略大背景深入剖析,用学校小切口撬动大改革。学校立足特色领航科技,构建科技一体化课程体系,打通小初高贯通人才培养通道。助力学生全面而有个性的发展。

小学科学课程旨在培养学生的科学素养,引导他们用科学的思维和方法去认识世界。然而,传统教学模式常使学生处于浅层学习状态,难以深入理解科学知识并灵活运用。问题导向与证据推理融合的情境实践教学方法,为打破这一困境提供了可能,本文通过创设情境引发问题,借助证据推理探究问题,能有效推动学生深度学习,让科学知识真正内化为学生的能力和素养。

二、理论依据

(一)PBL问题导向教学模式

PBLProblem-Based Learning)教学模式是以问题为核心驱动的学习过程,引导学生在发现问题、解决问题的过程中主动获取知识,强调学生在学习过程中的主体地位,注重培养学生的自主学习能力、问题解决能力和团队合作精神。

二)证据推理

证据推理不仅是重要的科学思维,更是科学学科核心素养的重要内容之一。证据推理要求学生依据收集到的各种证据,运用逻辑思维和科学方法进行分析、推理,从而得出合理的结论。在教学中实践证据收集-证据推理-科学论证的推理论证循环提炼以证据为核心的探究策略这一过程培养了学生严谨的科学思维。

(三)情境实践教学

情境实践教学强调创设与教学内容相关的真实或模拟的情境,让学生在情境中开展实践活动,它能够将抽象的科学知识与具体的情境相结合,使学生更好地理解和掌握科学知识。

(四)义务教育科学课程标准(2022年版)

《义务教育科学课程标准》为学生科学素养提升锚定方向。其明确的目标体系指引教学聚焦素养培育;科学的内容架构助力知识内化整合;创新的教学理念激发思维与实践;合理的评价机制驱动素养进阶,全方位促进科学学科核心素养的发展与深化。

三种教学策略相互关联、相辅相成。问题导向为学习目标明确方向,引出探究主题;证据推理是在问题驱动下,对实践过程中获取的信息进行处理的关键环节;情境实践教学则为问题的提出和证据的收集提供了具体的场景和操作平台,共同助力学生深度学习能力的培养。

三、问题导向与证据推理在小学科学情境教学中的融合策略

(一)以真实情境引导提出问题

在小学科学教学中,创设真实情境对于促进学生深度学习具有重要意义。情境在知识建构中起着关键作用。当学生置身于生活的真实情境中,他们会自然地产生各种问题。

(二)以问题引导证据收集方向

问题是学习的起点,也是推动学生思考和探索的动力。在小学科学教学中,设计有效的问题可以引导学生积极参与课堂活动,培养他们的科学思维和探究能力。提出的问题要明确目标,在教学过程中,每个问题都为学生的证据收集活动指明方向。

(三)以证据推理回答问题并引发新问题

学生通过对证据的分析推理来回答提出的问题。证据推理的结果又会引发新的问题,新问题进一步推动学生继续探究,形成问题导向与证据推理的循环,促进学生深度学习。

(四)采用多元多主体评价方式

通过多元多主体的评价方式,激励学生积极参与课程学习,提高学习效果。比如利用班级优化大师对课堂教学进行评价,可以很好的激发学生的学习兴趣,让学生积极主动的投入学习。

四、问题导向与证据推理融合的情境实践探索——怎样才省力为例

小学科学教学对于培养学生科学思维和实践能力至关重要。在教学过程中,如何引导学生主动探究科学知识,发展其科学素养是教师关注的重点。以怎样才省力为例,探讨问题导向与证据推理的融合策略,能够为小学科学教学提供新的思路,帮助学生深入理解省力相关的科学概念,并学会运用科学方法解决问题。

(一)《怎样才省力》课程的单元设计以及课时设计

《怎样才省力》课程是单元课程《简单机械》的第一课时,整个课程是小初高科技课程科学素养贯通下的小学段课程,主要任务是将通过学习五年级下册《简单机械》单元任务,完成火星机器人的制作,此任务下分为5个子任务,共6课时完成。《简单机械》大单元学习进程设计过程是一境到底,问题成串,任务成链,活动进阶的过程,进行了问题导向与证据推理的融合,具体设计过程如图1所示。

问题导向与证据推理的融合以《怎样才省力》一课为例,情境是火星机器人的省力秘籍,结合《怎样才省力》的课程内容,设计了三个问题组成了问题链,每一个问题的解决,都设计了不同的活动让学生进行分组推理验证,最终得到简单机械可以省力的结论。

具体设计过程如图所示:

(二)《怎样才省力》课程的具体实施过程

1、创设情境,引出问题

《怎样才省力》课程具体情境就是:探索火星机器人的省力秘籍。教师在课堂上通过豆包展示火星机器人的着陆过程视频,提问:同学们,火星机器人是如何着陆的呢?这样着陆省力吗?这样的情境能引发他们强烈的探究欲望,进而引出本节课要探究的核心问题。

2、收集证据,开展实践探究

为了解决问题,各小组按照计划开展实践探究活动。在进行拧螺丝大赛时,小组分别探究使用工具拧螺丝和不使用工具拧螺丝,认真观察现象并记录比赛结果数据。将这些观察记录的数据和现象作为证据,证明简单机械可以省力。

3、证据推理,分析研讨

学生探究过程中经历了方案的设计、探究、正向推理、逆向推理的过程,最终得到结论。比如:在机器人如何落地的问题解决中,做了斜面、轮轴的简单机械探究活动,学生需要解决两个问题A.斜面不同角度放置有什么效果;B.分别让有轮轴的小车和无轮轴的小车分别滚落到地面有什么效果。经过不同的多次尝试后,最终选择最佳的斜面角度,让带轮轴的小车平稳落下。

4、总结归纳,拓展应用

师生一起总结出简单机械:斜面、轮轴、杠杆、滑轮等简单机械可以省力。然后引导学生思考生活中的相关应用,如在建筑和维修工作中,撬棍是一种典型的省力杠杆,在学校升旗仪式中,升旗装置就用到了定滑轮,汽车方向盘是轮轴应用的一个例子等等。让学生将所学知识迁移到实际生活中,深化对知识的理解,实现深度学习。

(三)课程的实施效果

在本堂课中,首先学生对学习兴趣和参与度有显著提升,其次学生提出的创新想法和解决方案比传统教学方式下多出约30%;在运用证据推理解决问题的教学方式下,学生解决问题的准确率比传统教学方式下提高了约25%;在情境教学中,学生对知识的理解和掌握程度比传统教学方式提高了约35%。总之在这种融合教学模式下,学生的科学思维得到系统训练。

五、结论与展望

(一)研究结论总结

1、提升学习兴趣与主动性

以有趣的问题开启教学,创设贴近生活的情境实践,让学生更易代入,学生为了解决相关问题,会积极投入,主动去寻找证据、进行推理,改变以往被动接受知识的状态。

2、培养科学思维能力

在问题导向下,学生需通过证据推理来得出结论。比如探究斜面和轮轴结合是不是更容易落地呢?,学生要设计对比实验收集数据(证据),分析数据间逻辑关系来推理出结果,这个过程不断锻炼他们严谨的逻辑思维。

3、增强知识理解与应用

情境实践为知识提供了现实依托,问题导向促使学生运用知识去解决问题,证据推理则确保他们理解知识的来龙去脉。例如在拧螺丝比赛中学生通过尝试不同方式的拧螺丝,能深入理解利用简单机械可以省力并应用到实际生活中去。

4、提高实践动手能力和交流合作能力

情境实践往往伴随着各种实验、观察等动手活动,而这些实践探究活动需要小组合作完成。学生在小组内要共同商讨问题、分工收集证据、交流推理思路等。

总之,问题导向、证据推理与情境实践的融合为小学科学教学带来了新的活力和深度,有效提升了教学质量和学生的科学核心素养。

(二)未来研究方向展望

未来的小学科学教学中,问题导向、证据推理与情境实践的融合实践有着广阔的研究方向和发展空间。

1、在教学内容的拓展方面,可以进一步挖掘更多与现实生活紧密相关的科学问题,引导学生运用问题导向和证据推理的方法进行深入探究。同时,可以引入跨学科的内容,将科学与数学、语文、艺术等学科进行有机融合,培养学生的综合素养和创新思维。

2、在教学方法的创新方面可以利用现代信息技术,如在线学习平台、人工智能软件、虚拟实验室等,为学生提供更加丰富和多样化的学习资源和情境,打破时间和空间的限制,提高学习的效率和效果。

3、在教学评价的改进方面,需要建立更加科学、全面、多元化的教学评价体系,以适应问题导向、证据推理与情境实践融合教学的要求。

总之,未来的小学科学教学中,问题导向、证据推理与情境实践的融合实践将是一个不断发展和创新的领域。通过不断地探索和实践,我们可以为学生提供更加优质、高效的科学教育,培养出具有创新精神和实践能力的新时代人才。

 

【参考文献】

[1] 中华人民共和国教育部.义务教育科学课程标准(2022年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2022.

[2] 郭华.深度学习及其意义[J].课程.教材.教法,201636(11):25-32.

[3] 刘儒德.基于问题学习对教学改革的启示[J].教育研究,2002(02):73-77.

[4] 武宏志,周建武.批判性思维:论证逻辑视角[M].中国人民大学出版社,2010.

 

 

 

*本文暂不支持打印功能

monitor