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基于问题导向的小学科学课程设计与实施
摘要:在当今教育改革的浪潮中,问题导向的学习活动模式逐渐成为小学科学课程设计与实施的重要策略。这种模式强调以学生为中心,通过引导学生主动思考和探索,激发他们对科学知识的热爱和好奇心,从而培养科学素养和创新能力。本文将探讨问题导向学习在小学科学教育中的应用,以及如何设计和实施有效的课程,以实现教学目标。
关键词:问题导向;小学科学课程;设计与实施
一、问题导向学习模式的理论基础与实践意义
问题导向学习模式(Problem-Based Learning, PBL)源于20世纪60年代,以问题为核心,让学生在解决实际问题的过程中学习相关知识和技能,强调学生的主动参与和实践应用。这种学习模式受到了多种教育理论的支撑,如建构主义学习理论、支架式教学理论和情境学习理论。
建构主义学习理论强调学习者的主体性,认为知识是通过个体与环境的互动、社会协商和意义建构过程获得的。问题导向的学习方式鼓励学生在实际情境中发现问题,通过探索和合作,主动构建知识,符合建构主义的学习理念。
支架式教学理论,由苏联心理学家维果茨基提出,主张教师在学生知识建构过程中扮演“脚手架”的角色,逐渐引导学生从简单任务过渡到复杂任务。问题导向学习模式中,教师的问题提问和引导就像这个“脚手架”,帮助学生逐步掌握解决问题的技能,最后能够独立思考和解决问题。
情境学习理论则强调在真实或模拟的情境中学习,因为这样可以增强学习的关联性和实用性。问题导向学习模式将学习内容与实际生活或学科问题相结合,让学生在解决实际问题的过程中学习,从而提高知识的迁移能力和应用能力。
在小学科学课程中,问题导向学习模式的实践意义主要体现在以下几个方面:
激发兴趣:通过提出与学生生活紧密相关的问题,激发学生的学习兴趣和好奇心,使他们更愿意主动探索科学知识。
培养思维能力:问题导向学习模式鼓励学生从多角度思考问题,培养批判性思维、创新思维和解决问题的能力。
促进合作学习:在小组合作解决问题的过程中,学生需要沟通、协调和分享,培养他们的合作意识和团队精神。
提升自主学习能力:问题导向学习让学生在解决问题的过程中学会自我管理、自我学习,培养良好的学习习惯和自主学习能力。
增强知识应用:通过实际情境中的问题解决,学生能更深刻地理解和应用科学知识,提升知识的实践价值。
促进核心素养培养:问题导向学习符合《义务教育科学课程标准 (2022版)》的要求,有助于培养科学素养、技术素养、工程素养和数学素养(STEM)。
二、小学科学课程的设计与实施策略
课程内容的选择应当基于“大概念统领”的原则,围绕物质科学、生命科学、地球与宇宙科学、技术与工程四个领域,精选出与学生生活紧密相关、具有科学价值的主题。例如,物质世界的“变化与性质”、生命科学的“生长与变化”、地球科学的“环境与平衡”、技术与工程的“结构与功能”等,这些主题既涵盖了科学的主线,又贴近学生的生活实际,有利于形成跨学科的综合理解。
课程设计要根据不同学段学生的认知特点和能力水平设定明确的学段目标。低年级(一、二年级)以观察和感知为主,培养对科学的兴趣和初步的科学探究能力;中年级(三、四年级)则在低年级的基础上,加强概念的理解和应用,初步形成科学解释和解决问题的能力;高年级(五、六年级)则进一步深化对科学原理的理解,鼓励学生进行更深入的探究和实验,培养科学思维和创新能力。
实施策略上,课程应采用多样化的教学方法,如探究式学习、项目式教学、实验操作、角色扮演等,以增强教学的趣味性和互动性。例如,在“水的三态变化”这一主题教学中,教师可以设计一系列实验,让学生亲手观察水的冰、水、蒸汽三种形态的变化,通过对比和实验,让学生直观地理解温度对物质状态的影响。
跨学科学习是新课标强调的重要教学方式,科学课程与数学、技术、工程等学科的融合,有助于提升学生的综合素养。比如在研究“能源的转化与利用”时,教师可以引导学生借助数学知识分析能源数据,结合技术知识讨论可再生能源的应用,通过工程实践设计简单的太阳能发电装置,让学生在实践中理解科学原理与现实应用的结合。
项目式教学是提升学生主动探究能力的有效手段。教师可以设立如“校园绿化”或“噪声污染的调查与对策”等项目,让学生以小组形式进行合作研究,从问题的提出、方案的设计、实施、评估到反思,全程参与,这不仅能锻炼学生的团队协作能力,更能提升他们独立解决问题的能力。
在实施过程中,教师应注重对学生学习过程的评价,鼓励学生自我评估和同伴评价,以促进他们的自我发展和反思能力。同时,教师应关注学生个体差异,提供有针对性的学习指导,确保所有学生都能在课程中得到相应的发展。
三、提升学生主动探究能力的课堂实践案例分析
在小学科学课程中,教师们通过具有针对性的问题导向教学法,将理论知识与实践相结合,激发学生对科学的兴趣,培养他们的主动探究能力和科学素养。
1.案例一:《校园噪音的调查与对策》
在天津市河东区第二实验小学,王红老师采用问题导向,引导学生关注身边的环境问题。她以“学校噪音”为主题,首先将学生引导至问题的核心:“你认为学校里有哪些噪音问题?”接着,她鼓励学生自主设计调查问卷,对校园内的噪音来源进行实地调查。在调查过程中,学生们被分成小组,每组负责一个特定区域的噪音监测。学生们通过分工合作,收集数据,分析结果,最后共同制定降低噪音的建议。这种教学方法不仅使学生在实践中学习了声音传播、频率等科学知识,还培养了他们的问题解决能力、团队协作和公民意识。
2.案例二:《用相同的物体来测量》
在天津市和平区岳阳道小学,张硕老师在教授低年级学生《用相同的物体来测量》时,巧妙地运用了递进式提问。他引导学生思考:“我们可以用什么来测量长度?”然后逐步引导他们从自然环境中找到可测量的物体,如手指、书本等。通过一系列动手实践,学生学会了利用身边常见的物体进行测量,并逐渐理解了“单位”这一概念。这种教学方式既培养了学生的观察能力,也锻炼了他们将抽象概念转化为实际操作的能力。
这些案例表明,问题导向的学习活动模式在小学科学教学实践中取得了显著的成效。它通过引导学生发现问题、探索问题,将科学知识与现实生活紧密结合,促使学生在探究过程中主动学习,培养了他们的观察、思考、分析和解决问题的能力。同时,教师们也注意到,课堂纪律的培养、学习习惯的养成以及与学生的有效互动,都是确保问题导向教学法成功实施的关键因素。
结束语
小学科学课程的教学实践证明,问题导向的学习活动模式不仅能提升学生的学习兴趣,还能培养他们的探究能力和科学思维。教师们在教学过程中,应注重课程的灵活性,结合学生的认知水平和兴趣,设计丰富多样的教学活动。同时,关注学生的学习习惯养成,引导他们学会用科学的方法观察世界,反思和改进自己的认知。
参考文献
[1]刘格, 江丰光. 基于素养导向的跨学科课程设计与实施 以小学科学“船的研究”单元为例[J]. 今日教育, 2024, (Z1): 104-107.
[2]张馨予. 问题导向式小学科学课程教学设计与实践研究[D]. 曲阜师范大学, 2019.