科學(xué)筆記是用探究的手段讓兒童將問(wèn)題形成框架尋找答案,對(duì)關(guān)于主題的科學(xué)解釋和錯(cuò)誤概念加以鑒別,并對(duì)進(jìn)一步的實(shí)踐加以提示??茖W(xué)筆記也是與其他學(xué)生和老師進(jìn)行交流的一種手段。
每個(gè)參加STC課程的學(xué)生,在從低年級(jí)到高年級(jí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中,都有自己的科學(xué)筆記本。如何利用科學(xué)筆記促進(jìn)學(xué)生的概念建構(gòu)和思維的深度發(fā)展,STC課程在這方面給了我們很好的啟示。
學(xué)生科學(xué)記錄的基本架構(gòu)
格式與內(nèi)容
STC的科學(xué)記錄格式很講究規(guī)范,在形式上始終要求保持一致。學(xué)生筆記條目包含日期、時(shí)間、記錄人及內(nèi)容的目錄,在每一課開(kāi)始時(shí),要將課程標(biāo)題添加到內(nèi)容目錄,整個(gè)筆記中還需要連續(xù)標(biāo)注頁(yè)碼。內(nèi)容主要包括:正在調(diào)查的問(wèn)題;這一領(lǐng)域先前的知識(shí);預(yù)測(cè);實(shí)施調(diào)查的計(jì)劃和要使用的材料;觀察和數(shù)字的記錄(文字、表格、圖、說(shuō)明等);結(jié)論;新問(wèn)題;關(guān)于學(xué)到了哪些新觀點(diǎn)和存在什么挑戰(zhàn)的思考。
這樣的格式和內(nèi)容要求被反復(fù)提示和強(qiáng)調(diào),而且不斷督促學(xué)生思考為什么要講究這些規(guī)范,引導(dǎo)他們理解統(tǒng)一的格式既可以方便自己查看和整理,又可以為與同伴和他人分享記錄帶來(lái)方便。從單元層面看,課程每個(gè)單元都從了解學(xué)生的前概念開(kāi)始,以單元性的總結(jié)結(jié)束,學(xué)生反復(fù)地做著這樣幾件事,每個(gè)單元的科學(xué)筆記都體現(xiàn)著這樣的一致性。
學(xué)生科學(xué)筆記中的詞匯與句式模型
思維不僅用詞語(yǔ)表達(dá),還通過(guò)詞語(yǔ)得以存在。兒童在充分形成概念之前就開(kāi)始運(yùn)用詞語(yǔ),在詞語(yǔ)的幫助下與他人建立相互了解,詞語(yǔ)在兒童未達(dá)到充分發(fā)展的概念水平以前充當(dāng)著交流的工具。STC課程在設(shè)計(jì)中充分體現(xiàn)了這些觀點(diǎn),教學(xué)過(guò)程中要為學(xué)生的科學(xué)筆記建立詞匯表,學(xué)生可以利用這些詞匯進(jìn)行記錄與交流。例如“巖石和礦物”單元的第一課,學(xué)生在科學(xué)筆記本上記下用來(lái)表述巖石性質(zhì)的名詞,并在后續(xù)的學(xué)習(xí)中建立了一個(gè)可以用描述巖石的形容詞表。課程還鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中不斷增加新的詞匯,利用這些詞匯描述巖石的性質(zhì),根據(jù)所描述的性質(zhì)對(duì)巖石進(jìn)行分類(lèi)。學(xué)生在記錄中形成的這份詞匯表,幫助學(xué)生準(zhǔn)確而及時(shí)地區(qū)分不同的巖石,修正和完善了對(duì)于巖石的看法,并在同伴間進(jìn)行了有效的交流,促進(jìn)了他們思維的發(fā)展。
低年級(jí)學(xué)生會(huì)得到一些句式模型,用于其科學(xué)筆記。如一年級(jí)的“固體與液體”單元中設(shè)計(jì)了給孩子的科學(xué)日記準(zhǔn)備的開(kāi)頭詞,“我認(rèn)為鋼球是一個(gè)固體,因?yàn)開(kāi)_____。”、“我認(rèn)為膠水是液體,因?yàn)開(kāi)_______?!币荒昙?jí)下學(xué)期“生物體”單元完成句子,“我畫(huà)了一只_________,我認(rèn)為它需要_____?!蓖ㄟ^(guò)句式的引導(dǎo),幫助學(xué)生在記錄中清楚、完整地表達(dá)自己的觀點(diǎn)。
用KWL模式構(gòu)建科學(xué)筆記的結(jié)構(gòu)框架
STC每個(gè)單元的記錄都用到了KWL模式,即“已經(jīng)知道了什么(know)”、“還想知道什么(what)”、“學(xué)會(huì)了什么(learn)”。 KWL作為學(xué)習(xí)“腳手架”貫穿并指引著整個(gè)課堂教學(xué)活動(dòng),同時(shí)在經(jīng)歷了這樣的3個(gè)環(huán)節(jié)之后,學(xué)生的科學(xué)筆記本上也形成了一個(gè)記錄的框架。
教師對(duì)學(xué)生做科學(xué)記錄的指導(dǎo)策略
漸進(jìn)性使用記錄形式
學(xué)生可用的記錄形式非常豐富:簡(jiǎn)短的文字描述、生動(dòng)的簡(jiǎn)圖、簡(jiǎn)單的表格、問(wèn)題記錄表、想法和解釋、柱狀圖、數(shù)據(jù)資料粘貼、實(shí)體測(cè)量記錄、符號(hào)記錄、曲線圖匯總分析、班級(jí)網(wǎng)狀圖、韋恩圖、卡片日志(種植卡片、天氣記錄卡片)、自編書(shū)籍雜志、繪圖、數(shù)據(jù)表、鳥(niǎo)瞰圖、設(shè)計(jì)圖紙、實(shí)驗(yàn)方案、工程圖紙、日志、研究報(bào)告等。這些筆記形式會(huì)依據(jù)學(xué)生年齡逐漸引入,并逐漸提高記錄的質(zhì)量要求。
就文字記錄來(lái)說(shuō),對(duì)學(xué)生寫(xiě)的要求是逐漸提高的。最初由于學(xué)生識(shí)字量有限,只要學(xué)生用短語(yǔ)和詞匯進(jìn)行表達(dá),需要使用句子描述的還會(huì)給出一定的開(kāi)頭予以引導(dǎo)。記錄單上教師的提示也多以圖畫(huà)的方式表示。高年級(jí),對(duì)運(yùn)用文字進(jìn)行描述和記錄不僅有數(shù)量上的,而且有質(zhì)量上的要求。例如能使用正確的詞匯表達(dá),要關(guān)注觀察描述和實(shí)際事物有多大程度的符合,評(píng)價(jià)的核心關(guān)鍵詞是:準(zhǔn)確、清晰、完整。
就繪圖記錄而言,繪圖的難度也是不斷提高的。在低年級(jí)階段,圖畫(huà)表達(dá)為“簡(jiǎn)圖”,引導(dǎo)孩子們形成用圖畫(huà)記錄的意識(shí),如一年級(jí)“比較與測(cè)量”中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄,記錄單是由簡(jiǎn)圖和數(shù)據(jù)的組合完成的;而從三年級(jí)的“蝴蝶的生命周期”單元開(kāi)始,圖畫(huà)改為“繪圖”,也稱技術(shù)制圖,并開(kāi)始結(jié)合課程內(nèi)容對(duì)這一記錄形式進(jìn)行具體的訓(xùn)練。訓(xùn)練分兩個(gè)步驟,首先是給已有的技術(shù)制圖進(jìn)行結(jié)構(gòu)標(biāo)注。
當(dāng)學(xué)生對(duì)技術(shù)制圖有一定的了解之后,便開(kāi)始嘗試結(jié)合項(xiàng)目組織學(xué)生自行繪制技術(shù)制圖。如四年級(jí)“動(dòng)物研究”單元第6課“進(jìn)一步觀察招潮蟹”中有如下記錄任務(wù):
維恩圖既是一種記錄形式,也是一種思維輔助工具,教師也需要依照學(xué)生年齡進(jìn)行有序的指導(dǎo)。在1年級(jí)的“固體與液體”單元中,從第3課開(kāi)始,先將物體放在維恩圖上再寫(xiě)上物體的名字,到第6課直接將固體的名字寫(xiě)在維恩圖上。而到了2年級(jí)的“變化”單元第9課“把鹽水變成晶體”中,則要求學(xué)生用維恩圖來(lái)比較鹽水“蒸發(fā)前”與“蒸發(fā)后”的相同與不同。
對(duì)學(xué)生使用統(tǒng)計(jì)圖做記錄的指導(dǎo)也是循序漸進(jìn)的,如柱狀圖的記錄。2年級(jí)“土壤”單元中根據(jù)不同成分的沉積情況,用彩筆直接在圖上畫(huà)各種成分的高度;3年級(jí)“植物的生長(zhǎng)發(fā)育”單元,用紙帶測(cè)量植物的高度并粘貼制圖。
科學(xué)筆記本類(lèi)型的層次性提升
為了引導(dǎo)孩子們有效管理自己的科學(xué)筆記,STC課程在低年級(jí)為學(xué)生們提供了統(tǒng)一的學(xué)習(xí)手冊(cè)(包含記錄單、操作指導(dǎo)、閱讀資料等),引導(dǎo)學(xué)生填寫(xiě)并收集保存記錄單。這是最初的科學(xué)筆記本,隨著學(xué)習(xí)活動(dòng)的展開(kāi),科學(xué)筆記本的類(lèi)型與要求也在不斷的發(fā)展變化著。
隨著記錄能力的提升,孩子們不再滿足于填寫(xiě)記錄單,他們的觀察更細(xì)致,想法更多。于是在2年級(jí)的時(shí)候就逐漸告訴學(xué)生可以運(yùn)用記錄本中記錄單的背面來(lái)說(shuō)明和記錄額外的觀察結(jié)果。按照這樣的發(fā)展要求,從3年級(jí)起課程開(kāi)始要求學(xué)生自己建立單獨(dú)的科學(xué)筆記本進(jìn)行記錄,同時(shí)能收集整理各類(lèi)記錄單、圖表等,完善自己的科學(xué)筆記本。教師指導(dǎo)用書(shū)明確提出“學(xué)生要準(zhǔn)備一個(gè)科學(xué)筆記本,記錄整個(gè)單元學(xué)習(xí)過(guò)程中的個(gè)人想法,……給每個(gè)學(xué)生復(fù)印一張記錄單……告訴學(xué)生可以將記錄單對(duì)折后放入科學(xué)筆記”。
高年級(jí)學(xué)生的記錄意識(shí)和記錄能力都達(dá)到了一定的要求,STC課程便引導(dǎo)孩子通過(guò)一本科學(xué)筆記,將研究的全過(guò)程(思考和疑問(wèn)、材料、為自己找到的真相或解釋、需要深度探究的問(wèn)題等)進(jìn)行詳盡、真實(shí)又清晰的記錄。這樣的記錄能力是在前期不斷指導(dǎo)和訓(xùn)練下形成的。記錄本已經(jīng)從最初的集中統(tǒng)一的學(xué)生手冊(cè),逐漸發(fā)展到以單元項(xiàng)目為主題的學(xué)生手冊(cè)和科學(xué)日志的系統(tǒng)融合。每一個(gè)單元筆記都展示了孩子們探究過(guò)程中的所見(jiàn)所思所悟所得,是孩子們獲得的屬于自己的獨(dú)特的科學(xué)書(shū)。
利用班級(jí)記錄單為學(xué)生做記錄方法示范
學(xué)生在“頭腦風(fēng)暴”活動(dòng)之后形成班級(jí)記錄單,一個(gè)單元學(xué)習(xí)的過(guò)程中這個(gè)記錄單會(huì)始終掛在教室的墻上,并伴隨著教學(xué)的進(jìn)程而不斷使用。教學(xué)活動(dòng)會(huì)組織學(xué)生不斷分析班級(jí)記錄單中的信息,找出現(xiàn)在可以確定是正確的說(shuō)法,并且解釋是什么經(jīng)歷使得自己可以肯定這些說(shuō)法是正確的,找出哪些說(shuō)法是應(yīng)該修正或補(bǔ)充的,并利用學(xué)習(xí)過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)加以說(shuō)明,而且還可以增添通過(guò)學(xué)習(xí)所獲得的新的信息和還需要進(jìn)一步尋找答案的問(wèn)題。
這種班級(jí)記錄單的形式會(huì)潛移默化地對(duì)孩子進(jìn)行科學(xué)記錄的指導(dǎo)。如1年級(jí)“天氣”單元,安排班級(jí)集體制作網(wǎng)絡(luò)圖展現(xiàn)學(xué)生對(duì)云的前期認(rèn)識(shí)和后期學(xué)習(xí)的新的想法,是為學(xué)生的科學(xué)日記的格式作鋪墊和示范。通過(guò)集體制作“班級(jí)天氣日歷記錄”教給孩子統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)的方法,并示范了如何根據(jù)數(shù)據(jù)寫(xiě)總結(jié)陳述。班級(jí)記錄單既是集體的科學(xué)筆記,其形成過(guò)程又成為學(xué)生科學(xué)筆記的示范。
作為學(xué)生形成性評(píng)估工具的科學(xué)筆記
在學(xué)習(xí)中不斷進(jìn)行表達(dá)
STC課程要求學(xué)生在單元學(xué)習(xí)的進(jìn)程中隨時(shí)在科學(xué)筆記本上記錄下自己觀察到的現(xiàn)象和對(duì)這些現(xiàn)象的看法,在每課的學(xué)習(xí)中回顧記錄單上的信息,用幾分鐘時(shí)間在各自的科學(xué)記錄簿上寫(xiě)下自己的想法:對(duì)于學(xué)習(xí)主題知道了什么,還有什么問(wèn)題,并與自己在第一節(jié)課上做出的回答進(jìn)行比較,尋找兩次記錄中發(fā)生變化部分的證據(jù)。學(xué)生在科學(xué)筆記本上標(biāo)出沒(méi)有疑問(wèn)的各個(gè)問(wèn)題,并提供證據(jù)證實(shí)自己的觀點(diǎn)。標(biāo)出需要修改或者完善的觀點(diǎn),并說(shuō)出自己的理由。如“漂浮和下沉”單元的起始課上,實(shí)驗(yàn)班的一個(gè)學(xué)生在科學(xué)筆記上形成了這樣的記錄:
物體重的沉,輕的浮。
物體大的沉,小的浮。
物體的密度使物體上浮下沉z物體與水的比重。
沉浮與形狀有關(guān),如船。
浮力與重量有關(guān)。
空氣使物體上浮下沉。
隨著學(xué)習(xí)的深入,該學(xué)生在其筆記上又出現(xiàn)了很多新的想法:
物體在水中的沉浮可能和放的方式有關(guān),和用的力度也有關(guān)(2010.11.15)。
我發(fā)現(xiàn)紙頭吸水后會(huì)下沉(2010.11.15)。
沉浮有時(shí)和大小無(wú)關(guān)(2010.11.29)。
沉浮有時(shí)與輕重?zé)o關(guān)(2010.11.29)。
密度比水小的浮,比水重的沉(2010.12.13)。
可以說(shuō),當(dāng)學(xué)習(xí)者開(kāi)始清晰地表達(dá)時(shí),他們也就真正學(xué)會(huì)了知識(shí)。這一學(xué)生科學(xué)筆記中的記錄,反映了他在學(xué)習(xí)過(guò)程中不斷表達(dá)并對(duì)科學(xué)概念不斷建構(gòu)的過(guò)程。這些筆記真實(shí)地呈現(xiàn)了學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的脈絡(luò)。從這些記錄中,我們可以看到,雖然由于年齡的原因并未能形成完全科學(xué)的概念,但是在這一過(guò)程中兒童有了從“復(fù)合思維”水平向“前概念思維”水平的突破,思維獲得了深度的發(fā)展。
通過(guò)反思推進(jìn)科學(xué)筆記的發(fā)展
學(xué)生對(duì)一節(jié)課后的思考及單元學(xué)習(xí)記錄的分析與對(duì)比,能夠從課堂和單元兩個(gè)層面反思整個(gè)單元的學(xué)習(xí)過(guò)程,明白自己原來(lái)“在哪里”,“現(xiàn)在在哪里”,從“此岸”到“彼岸”,這一路是如何走過(guò)來(lái)的,明晰新的概念是如何發(fā)展并逐漸生成的。在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生通過(guò)交流與分享科學(xué)筆記,相互學(xué)習(xí),不斷改進(jìn)與提高各自的科學(xué)筆記,并且對(duì)下一個(gè)單元的科學(xué)筆記產(chǎn)生積極的影響。
啟示
通過(guò)課題研究,我們認(rèn)為在小學(xué)階段引入科學(xué)筆記對(duì)于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)很有價(jià)值,把實(shí)踐活動(dòng)文字化的過(guò)程是一個(gè)比較、分析、提煉、交流的過(guò)程,而作為形成性評(píng)估工具的科學(xué)筆記既有助于避免用簡(jiǎn)單筆試對(duì)科學(xué)學(xué)習(xí)進(jìn)行考核的誤區(qū),又能對(duì)學(xué)生進(jìn)行發(fā)展的、科學(xué)的評(píng)價(jià),使其評(píng)估更具實(shí)效性和可能性。
針對(duì)我國(guó)小學(xué)科學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀,我們特對(duì)在我國(guó)實(shí)施科學(xué)筆記提出如下建議。
堅(jiān)持人人記錄。在平時(shí)的教學(xué)實(shí)踐中,我們要有意識(shí)的將科學(xué)記錄的重要作用輻射到每一個(gè)學(xué)生,充分發(fā)揮記錄的作用,真正促進(jìn)每個(gè)孩子科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展。要達(dá)到這個(gè)目標(biāo),需要對(duì)每個(gè)孩子提出準(zhǔn)備科學(xué)筆記本的要求,要求每個(gè)孩子都能建立自己的科學(xué)筆記本。誠(chéng)然,學(xué)生存在差異,部分孩子的記錄本也許會(huì)不盡人意,但是我們要確立真正的兒童立場(chǎng),堅(jiān)信只要在老師的鼓勵(lì)和同學(xué)的幫助下持續(xù)進(jìn)行記錄,長(zhǎng)此以往,一定會(huì)更好的促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成。
加強(qiáng)記錄指導(dǎo)??茖W(xué)筆記中的有效記錄離不開(kāi)教師對(duì)學(xué)生的悉心指導(dǎo)。為此,教師在每節(jié)課的備課中都要關(guān)注學(xué)生科學(xué)筆記的使用,對(duì)科學(xué)記錄的指導(dǎo)也要納入備課之中,除了對(duì)記錄的方式方法進(jìn)行細(xì)致的解讀外,具體到提醒學(xué)生寫(xiě)姓名,標(biāo)時(shí)間,都要有細(xì)致的安排??茖W(xué)老師要認(rèn)識(shí)到科學(xué)記錄能力培養(yǎng)是科學(xué)教學(xué)的一個(gè)重要方面,要貫穿在每一節(jié)課中,甚至延伸到課外。
確保充足時(shí)間。學(xué)生良好記錄能力的形成是以充足的時(shí)間為保障的。如果因?yàn)橼s進(jìn)度,或者不重視,匆匆走過(guò)場(chǎng),忽略了給學(xué)生進(jìn)行記錄的時(shí)間,長(zhǎng)此以往,學(xué)生的記錄興趣會(huì)下降,記錄能力得不到提升,科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展也會(huì)大打折扣。我們應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì),并且給學(xué)生時(shí)間,讓他們?cè)陂_(kāi)展研究之前、之中、之后在筆記本上寫(xiě)東西,有時(shí)還要留出特定的時(shí)間讓學(xué)生記錄想法。如果學(xué)生沒(méi)有時(shí)間記錄自己的想法,他們的筆記就可能變成數(shù)據(jù)日志。為此,我們要從改變教學(xué)理念開(kāi)始重新審視自己的課堂,將學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生。
分享解讀記錄。學(xué)生持續(xù)進(jìn)行科學(xué)記錄的動(dòng)力最初主要來(lái)自于外界。當(dāng)孩子在科學(xué)記錄的過(guò)程中體會(huì)到成功和快樂(lè),就會(huì)產(chǎn)生源源不斷的動(dòng)力。所以教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)給孩子們充分交流記錄的機(jī)會(huì),表達(dá)自己在活動(dòng)中的發(fā)現(xiàn),分享獲得成功的體驗(yàn)。這其中,集體分享比小組分享更具有價(jià)值,這是因?yàn)樽層涗洺晒诩w面前展示、共享,需要學(xué)生把在動(dòng)手做的過(guò)程中形成的內(nèi)部思維語(yǔ)言轉(zhuǎn)化成具體的圖畫(huà)和符號(hào),再在交流中形成口頭語(yǔ)言,這使學(xué)生的思維富有邏輯性,也便于他們分享記錄帶來(lái)的進(jìn)步。