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《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱《課標(biāo)》）提出，科學(xué)素養(yǎng)的形成是長期的，只有通過連貫、進(jìn)階的科學(xué)學(xué)習(xí)與躬行實(shí)踐才能達(dá)成。因此，精準(zhǔn)把握科學(xué)概念學(xué)習(xí)進(jìn)階，能使教師明確教學(xué)順序和強(qiáng)度，減輕學(xué)生負(fù)擔(dān)。在基于學(xué)習(xí)進(jìn)階的教學(xué)調(diào)查中，筆者發(fā)現(xiàn)，小學(xué)科學(xué)教師已經(jīng)知曉許多關(guān)于進(jìn)階起點(diǎn)及學(xué)情研究策略，但因?qū)W習(xí)進(jìn)階終點(diǎn)在《課標(biāo)》中有明確規(guī)定，所以教師刻畫學(xué)習(xí)進(jìn)階中間水平難度較大，即刻畫某個科學(xué)概念發(fā)展路徑中的關(guān)鍵層級的難度較大。本文重點(diǎn)研究刻畫科學(xué)概念在某個學(xué)段內(nèi)或年級內(nèi)學(xué)生學(xué)習(xí)的進(jìn)階中間水平，設(shè)計(jì)基于學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平的科學(xué)概念進(jìn)階層級。

一、借助圖示，定位科學(xué)概念在知識體系中的位置和作用

科學(xué)概念結(jié)構(gòu)圖可以幫助學(xué)生進(jìn)行單元梳理，建構(gòu)知識體系、技能鏈條，形成獨(dú)特的思維模式。教師設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)進(jìn)階方案前要考慮不同學(xué)段、不同領(lǐng)域科學(xué)概念間的相互關(guān)系，明晰不同學(xué)段的科學(xué)概念結(jié)構(gòu)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程更趨向核心素養(yǎng)提升。在確定不同學(xué)段科學(xué)概念結(jié)構(gòu)時，通常采用逐級法和全景圖法，或者將兩種方法融合使用。以小學(xué)《科學(xué)》二年級上冊第三單元“磁針與南北”單元為例，《課標(biāo)》要求學(xué)生本單元掌握的科學(xué)概念包括：指南針中的小磁針是磁鐵，可以用來指示南北；磁鐵總是同時存在兩個不同磁極；相同的磁極相斥，不同的磁極相吸等。首先，筆者從應(yīng)達(dá)成的學(xué)習(xí)目標(biāo)中提煉本單元科學(xué)概念關(guān)鍵詞，尋找概念間的關(guān)系，完成單元知識結(jié)構(gòu)圖的構(gòu)建。其次，筆者以陳述的方式，分課撰寫課時主要科學(xué)概念教案。如第一課“磁鐵有兩極”隸屬物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn)并觀察磁鐵不同位置的磁性強(qiáng)弱。再次，筆者引導(dǎo)學(xué)生探索摔斷的磁鐵、不同形狀的磁鐵是否也同時存在兩個磁極，進(jìn)一步充實(shí)“磁極”這一概念。最后，結(jié)合《課標(biāo)》、學(xué)生實(shí)際理解程度及后續(xù)學(xué)習(xí)需要，筆者總結(jié)本課科學(xué)概念，即“磁鐵總是同時存在兩個不同磁極———南極和北極”。

二、分析科學(xué)概念發(fā)展進(jìn)程，尋找關(guān)聯(lián)概念

定位科學(xué)概念在知識體系中的位置和作用是設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)進(jìn)階方案的前提。分析科學(xué)概念發(fā)展進(jìn)程，尋找關(guān)聯(lián)科學(xué)概念則是設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)進(jìn)階的基礎(chǔ)。筆者站在認(rèn)知心理學(xué)的角度，從目標(biāo)科學(xué)概念著手，分析目標(biāo)科學(xué)概念的內(nèi)涵、發(fā)展進(jìn)程，尋找支撐建構(gòu)目標(biāo)科學(xué)概念的關(guān)聯(lián)概念，并在連貫、進(jìn)階的科學(xué)概念建構(gòu)中，精準(zhǔn)引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)思維、探究實(shí)踐，提升其科學(xué)核心素養(yǎng)。需要注意的是，教師要盡可能多地找到關(guān)聯(lián)概念。以“磁針與南北”單元為例，本單元的主要科學(xué)概念是“磁鐵有磁性，可對某些物體產(chǎn)生作用”。其關(guān)聯(lián)概念的分析如表1所示。

三、依據(jù)學(xué)情，把握關(guān)聯(lián)概念邏輯關(guān)系

學(xué)生對科學(xué)概念的建構(gòu)，是從簡單到復(fù)雜、從淺顯到深入的漸進(jìn)過程。因此，在刻畫學(xué)習(xí)進(jìn)階的中間水平時，教師要依據(jù)學(xué)情及教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，把握關(guān)聯(lián)概念間的邏輯關(guān)系，厘清概念發(fā)展順序，將關(guān)聯(lián)概念按從易到難或從低到高的順序進(jìn)行排序，依據(jù)刻畫學(xué)習(xí)進(jìn)階關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的五個層級，對關(guān)聯(lián)概念進(jìn)行補(bǔ)充解釋和完善，確定進(jìn)階途徑，如表2所示。通過對二年級學(xué)生前測試卷和訪談反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，筆者發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在進(jìn)行“磁針與南北”單元學(xué)習(xí)之前，已能識別多種形狀的磁鐵，對磁鐵性質(zhì)有初步了解，但往往停留在用顏色來發(fā)現(xiàn)規(guī)律的淺層思維上（相同顏色相互排斥，不同顏色相互吸引）。因此，筆者依據(jù)學(xué)習(xí)進(jìn)階終點(diǎn)不低于《課標(biāo)》相關(guān)學(xué)段要求的原則，將學(xué)習(xí)進(jìn)階終點(diǎn)確定為：磁鐵總是同時存在兩個不同的磁極，相同的磁極相斥，不同的磁極相吸。四、預(yù)期課時學(xué)習(xí)表現(xiàn)，及時評價修正在明晰學(xué)段內(nèi)、年級內(nèi)、單元內(nèi)學(xué)生對目標(biāo)科學(xué)概念的理解水平之后，筆者結(jié)合發(fā)展該概念所需的能力發(fā)展路徑，預(yù)期學(xué)生在課時學(xué)習(xí)過程中的行為表現(xiàn)或思維水平，設(shè)計(jì)課時學(xué)習(xí)進(jìn)階方案，及時調(diào)整教學(xué)。依據(jù)修正完善后的學(xué)習(xí)進(jìn)階方案，本課時的學(xué)習(xí)按以下流程進(jìn)行：游戲體驗(yàn)，條形磁鐵兩端磁性最強(qiáng)—懸掛回形針，比較磁鐵不同位置磁性強(qiáng)弱，搜集證據(jù)—利用不同方法，驗(yàn)證條形磁鐵兩端磁性最強(qiáng)—利用不同形狀磁鐵，持續(xù)探索磁鐵不同位置磁性強(qiáng)弱—理解磁鐵總是同時存在兩個不同磁極。需要說明的是，在刻畫某一科學(xué)概念在某一年級段內(nèi)學(xué)生所能達(dá)成的學(xué)習(xí)進(jìn)階時，需注意這只是教師依據(jù)個人教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，遵循一定的素養(yǎng)形成邏輯而預(yù)先設(shè)計(jì)的，不是必須依照五個層級進(jìn)行設(shè)計(jì)。我們應(yīng)認(rèn)可學(xué)生在科學(xué)概念發(fā)展過程中采用的其他思維路徑，只要能獲取對目標(biāo)科學(xué)概念的科學(xué)理解即可。合理的學(xué)習(xí)進(jìn)階設(shè)計(jì)是個性的，過程是復(fù)雜的，往往是多個因素交互作用的結(jié)果。本文提出的刻畫科學(xué)概念學(xué)習(xí)進(jìn)階中間水平的策略和建議僅是一個探索性的嘗試，還需要進(jìn)一步豐富和發(fā)展，以及科學(xué)的實(shí)證研究支撐，這些都是后續(xù)研究中亟待解決的問題。

作者:楊新瑞 單位:河南省基礎(chǔ)教育教學(xué)研究室