STC课程实验——基于实践的课程研究 [复制链接]

学生在进行一项看似非常精密的农业技能训练，了解间苗和移植的不同与方法，同时也亲历了这一过程。实际上，这项技能反过来也影响了学生对“生命科学”领域概念的深刻理解。间苗和移植的目的是让幼苗拥有足够的空间、阳光、食物、水分和空气循环，如果不这样做，那么幼苗可能发育不良或死亡，这是对“生物与环境”核心概念的思考。间苗和移植后，大部分植株得到了一个良好的生存环境，植物会茁壮成长并在收获的季节产生更多优质的种子。反之，因为营养不良等因素，种子产量和质量就会降低，影响后续的繁殖，这是对“遗传、进化”核心概念的思考；间苗要注意剪枝的位置，移植要将植株和根系一起拔起并带些土壤，这是对“生命特征”核心概念的进一步理解；人工间苗和移植，将使植株有选择地、更好地生长，这是对“人工选择、自然选择”概念的思考。所以，让学生全面认识事实的全部，是 STC 课程对概念广泛理解的一种思考，只有让学生广泛地关注概念的各个角度，通过对相关联的各个领域进行探究，对概念的理解才会更深人、更深刻和更科学。

3.“广泛理解”是核心概念得到全面解释和深刻理解的保障
把念置于一个多角度、多领域、多模块的广泛理解过程中，用大量的事实和多种经历设置概念形成所需的多种情境，让学生对概念的理解建立在多种信息的提取与鉴别过程中，最后形成自己的认识和思考，使学生对概念的理解处于多重事实证据之中，这样的设计有以下几个优点。

(1）学生对概念的理解是全面而深人的。
(2）学生参与了多个模块的探究，拥有自己的鉴别和思考机会。
(3）在不同概念领域中，学生能主动寻找彼此间的联系并产生真正的理解。
(4）教育者需要将概念置于一个更大的应用范围内，并联系同一年级的相关概念，使学生有机会了解事实的全部。
( 5 ）课程设计者需要将多个领域之间的联系进行科学的安排。

STC 课程对概念的广泛理解，不是停留在多学科、跨学科这样一个宏观的范畴里，而是将概念学习变成一个复杂的工程，将学生们对科学概念的理解作为一个庞大的生命系统，让学生有足够的机会去接触和探究不同领域的事实，让学生有机会用联系的观点去关注每一次亲身经历的实践，使学生对概念的理解有更多的信息支撑并有明确的界定依据，这些都建立在 STC 课程对概念“广泛理解”的思想中。

三、 STC 课程促进科学概念的逐级建构
6年的实践研究，让我们清晰地看到了 STC 课程在科学概念的教学中，有着非常重要的设计策略，不仅能将学生们带人到深人的探究和深刻的理解中，而且还不断激发教育者的探究欲望。这种持续而深人的探究特征正是 STC 课程“对概念的连贯把握和广泛理解”带给参与者的一种强大激励，以下用几个实例从不同的角度说明这一点。

(一）学生有了独立思考的机会和形成自己观念的可能
在 STC 课程中，学生是怎样学习的？2年级时，笔者和学生们一起经历了一次终生难忘的学习过程。那是一个神奇的旅程﹣“蝴蝶的生命周期”。该单元是 STC 课程设置的第二次集中研究“生命科学”领域的内容。
（二）学生对科学概念有了足够的时间进行深入的探究和理解

1．关于“生命特征”核心概念的理解
我们发现1年级的学生，关注的是能看到的部分（比如向日葵改有画根），还有童话故事的部分（比如蝙蝠有手和脚，在那里站着，像一个超人）。
而到了3年级，学生们开始用解剖的方式关注种子的内部结构，用科学的推测关注种子和植株之间的内在联系。
到了4年级，学生开始用持续的观察、用对比研究的方式关注几种生物的结构特征，并和它们生活的环境联系起来。
到了6年级，学生们认为生物的生命周期是一种自然规律的体现，
不同生命具有各种不同而神奇的特征，而这些特征都是为了适应周围复杂的环境以及应对环境的变化，生命是美丽而值得敬畏的。

2．关于“生命与环境”核心概念的理解
1年级的学生还没有这方面的认识。
3年级的学生开始关注阳光、水、空气、空间等对植物生长的影响。
4年级的学生开始关注不同环境中生存的生物之间身体结构的不同和生理行为的不同，并关注到环境的变化会引起生物某些特性的改变。
5年级的学生对于非生物和生物之间的联系有了较深刻的认识。
6年级的学生逐渐可以概括出“适者生存”，并开始理解这个概念，进而提出：生命都需要一定的环境，环境可以选择生命形式，人类应该保护环境，生命是平等的等观点。

3．关于“生物进化”核心概念的理解
学生在1年级的时候，还没有这样的概念，但他们意识到地球生物种类很多；
到了3年级，学生开始认识到开花植物和不开花植物的不同，对动植物的共同点逐渐清晰起来；
4年级研究了彩蛙、螃蟹、蜗牛之后，学生开始对物种的多样性、生命的共性，以及生命体随着环境改变相应的身体结构有了认识；
5年级学生关注到环境的不断变化，使生命在整个进化历程中变得丰富多彩；
6年级学生认为生物存在变异，自然选择是地球生物多样性的主要原因，生物的多样性和生物的相似性同样重要和值得研究，遗传和变异是同时存在的，人工选择可以改变自然规律，人类活动具有两面性等。

4．学生的描述性语言发生着变化
在概念理解的过程中，学生们始终用自己的语言进行表述，这也是 STG 课程中学生学习科学概念的一个重要特征。

STC 课程不是要求学生们必须在短期内有一个明确的概念，而是强调让学生们在6年的学习中不断积累广泛的证据，然后逐级推进概念的螺旋发展和用连贯的逻辑使概念完整化、完善化。所以， STC 课程认学生自己的真实表述才是最有价值的。

从学生们的作品中我们发现，从1年级的简单图文，到3年级和4年级的细致求证，到5年级和6年级的独立思考，学生在对“生命科学”领域概念持续探究的同时，其语言和思维也在连贯概念的探究中逐级发展。最让我们感到欣慰的是，学生能用自己的思考和判断来组织对概念理解的各种陈述，这就是 STC 课程对概念的连贯性把握和广泛理解给学生在学习过程中带来的直接影响。它让学生对自己的学习有着坚定的认识，牢不可破的坚持，让学生对概念的界定有着独到的思考，让学生在认知的同时不断认可自己对概念的理解和解释。

四、研究的现实意义和价值

（一）围绕核心概念组织科学课程
组织科学课程的思路有很多种，国内现有的教科书有按照知识层次组织的，有根据探究方法组织的，有平衡科学各领域的具体需要来组织的，等等。然而，这些科学课程在设置时，并没有深刻考虑各个主题彼此间有意义的联系和不同年级间的逐级推进、预设，往往各个主题单元之间是不连贯的、孤立的，每个单元主题的地位显得同等重要。这样的课程，会让学生的学习变得繁重且具有间歇性，概念的掌握变得繁多而零碎。

作为义务教育阶段的小学科学课程，我们无法让学生知道科学的全部，但我们可以让学生知道科学最核心、最有价值的部分，并让这一部分成为学生今后继续学习新的科学的基础，继续探究各种事实的依据，进行科学解释和形成独立观点的有用的架构材料，成为学生思想体系的重要组成部分，成为其终身学习科学的基础框架。所以，选择为数不多的核心概念作为科学课程的架构，让学生在有限的时间里，动用足够的时间集中思考、反复探究、深人理解核心概念所能涵盖的各个方面，将之贯穿于学生整个学习历程中，这样的设计具有重大意义。对 STC 课程的研究，让我们看到了围绕核心概念组织科学课程的可能和实施的价值。我们要让学生深刻理解科学最核心的概念，发展学生获取证据、提出自己主张和进行解释的能力。

（二）逐级构建连贯的核心概念学习进程
学习核心概念，不是一堂课或一周的学习就可以做到的，因为核心概念是一个庞大科学思想体系中最精华的部分，所以要用几个月甚至几年的时间，让学生有机会反复接触、反复探究、反复思考、反复判断和反复进行越来越精细的思考，这样学生对概念的理解和把握才会深刻。

对于学生来说，从1年级开始，已经具有了一些自发的概念和简单的推理能力，在这个基础上，让学生用6年的时间去理解若干个科学核心概念和进行一些科学的探究思考，是需要一种有效策略的。持续的、连贯的、逐级的相关主题学习，将更有利于学生发展概念和实现概念转变。学生学习概念最困难的部分是无法删除或改变自己原有的不科学的自发概念，而用较长时间以及不断的科学证据加以刺激，可以逐渐动摇或修正这些原有的概念体系。对 STC 课程的研究，使我们清晰地看到了学生在这样一个概念学习进程中，是如何深刻而自由地掌握核心概念的。

（三）形成广泛理解的单元组织架构
确立了核心概念后，如何让学生在一个主题单元中收获扎实的、有助于概念形成的信息？这是课程设计要解决的一个重要问题。 STC 课程认为掌握一个概念的外延越多，那么对内涵的解释就越充分，而这必须建立在对概念的广泛理解基础上。

学生不是一张白纸，在学习核心概念之前，学生会有自己的理解和解释。如何让这些原有概念逐渐趋向科学并成为建构核心概念的有价值的信息？让学生对概念拥有广泛的理解是一个有效策略。一个概念往往不是单向的，特别是一个核心概念，它既是该领域中的精华，又是其他领域基本思想体系的一部分。比如关于生物进化，显然它“生命科学”各个领域有着密切关系，其实它还和“物质科学”领梽有着密切关系，它和“地球科学”领域也有着密切关系（因为地球白运动、环境的变化，使得生物为了适应改变的环境而不断遗传优质主因，改变不能适应的基因），同时它和“科学技术”领域也有着密切￥系（转基因、医学技术、农业科学技术等）。

对概念的广泛理解可以让学生尽可能地了解事实的全部，是学深刻理解概念和建构新概念的前提。

（四）开展精细化的教师培训
围绕核心概念组织科学课程，对概念进行连贯性把握和广泛理解这样的课程也对科学教师提出了更高的要求。

首先，教师必须清楚哪些是核心概念，哪些是某一年龄阶段需要掌握的概念，在一个或一段年龄时期内如何推进学生的概念改变并明确该推进到哪一步。明确了这些，教师才不会拔苗助长，才会为学生完成一个核心概念的理解制订一个长期的目标，为学生能够及时理解子概念制订一个短期目标。

其次，教师要有一种连贯把握的教学意识。教师在每一个主题的教学中都要思考相关主题在概念逐级推进过程中相互支撑的部分，而不是在一堂课或一个单元结束的时候，就期望孩子形成一个核心概念。

最后，教师要有更广阔的视野和广博的知识，在探究、阅读、与作、模型制作、艺术等领域都能给学生以指导，为学生概念的建构市来有意义的信息。不同领域知识的学习也将为学生对核心概念的埋肝提供更多的事实基础。

STC 课程中学生合作技能的培养
将几个学生安排到一个小组并告诉他们要合作，并不能保证他们就一定能合作。学生们并不是天生就知道如何合作以及如何与他人进行有效互动的。为了促进有效的合作，教师需要帮助学生发展合作的技能。

毫无疑问，发展合作的技能，对于学生开展有效合作和高效探究活动是十分重要的。通过对 STC 课程的内容研究和实践以及美国小学课堂的实际观摩，我们发现， STC 课程特别注重发展学生的合作技能，而且各种合作技能从低年级到高年级都呈现出一种不断重复强化、螺旋上升的特点，如做决定的技能、交流的技能、创造性地解决冲突的技能等。

1．做决定的技能
在科学课堂中，学生需要做出很多决定，如学生必须决定人员的分工（谁将做什么以及如何平等地分配工作量等）、时间限期和进程（什么时间完成工作、按照怎样的顺序完成）、资源获取方式以及展示方式等。

STC 课程在低年级的教学中采取了教师给学生分工的方式，在中高年级逐渐渗透让学生独立进行分工，这个较长的过程体现了“由扶到放”的过程。通过示范分工到学生尝试独立进行合理分工，体现了学生合作能力发展的过程。

我们以1年级“天气”单元、3年级“化学实验”单元、5年级“食品化学”单元、6年级“植物实验”单元为例，来分析四个年段对学生做决定技能的培养过程、特点及策略。

(1)1年级“天气”单元。第8课“测量水的温度”设计了每一小组安排一名学生负责冷水，一名学生负责热水，另一名学生负责混合水，并要求引导负责冷水的学生到材料分发中心去，在那里，他们要测量两小杯冷水倒人一个大的塑料杯后水的温度。同时让负责冷水的学生回到他的小组，把杯子放在冷水固定垫的圆圈内。还要求每一组负责混合水的学生回到他们的小组，把大的空杯子放在混合水固定垫的圆圈上。第12课“检测防雨布”让小组每次检验一种织物。每组的一个学生首先需要从一个桶里取一小塑料杯水，然后慢慢地倒在织物上。小组中的其他学生观察，感觉织物有多湿。在开始用另一块织物进行实验时，他们需要将盘子里的水倒人一个水桶中或水池中。

(2)3年级“化学实验”单元。第2课“探索未知的固体物质：准备”中，首先让每个小组指派一个成员来领取实验材料，并与同伴一起把科学实验箱带到材料填装站。等到其他小组也完成了填装任务之后，要与同伴一起，立刻移动到下一个工作区。第13课“鉴别神秘物质”中，每小组派一名学生代表从材料台上领取一个神秘包裹。