促发学习中心的课堂教学改进机制实践探究

摘要

当下小学科学课堂存在教师主导形式过于明显、教学策略行迹难觅、评价形式单一等问题。学习中心教育理念统摄下的小学科学课堂教学改进机制以教学策略、教学方式、评价体系等核心要素为切入点，分别以“概念建构”“学习中心”“以学评教”为原则，进行统整调合、迭代升级，并通过课堂实践，架构指向学习中心的小学科学课堂教学新范式。

Graphical abstract

关键词

小学科学 / 学习中心 / 课堂教学 / 改进机制 / 蛋壳 / 薄壳

近年来，国家不断突出科学教育的重要地位，深入开展中小学科学教育是新时代强国建设的必然要求，是我国屹立于世界大国之林的关键举措^［1］。当下小学科学课堂存在教师主导形式明显、学生学习主体地位未充分体现、课堂缺少生机等问题。在学习中心教育理念统领下，教师围绕教学机制核心要素的内容和原理，进行调节、统整、升级，推动小学科学学习中心课堂教学改进机制建构并运转，让小学科学课堂绽放新活力，焕发新生命。

1 指向“学习中心”的课堂教学改进机制

教育学领域的机制定义为：确保课程实施、教学管理、考试评价等教学要素协同运行的制度和组织^［2］。在此基础上的教学改进机制需调整教学系统的构成要素（如目标、内容、策略、方式、评价等），各要素协同运作，推动教学改进流程实施，提升教育教学质量^［3］。学习中心教育理念下的课堂以学生学习为中心，通过学习，学生将知识进行意义建构，掌握学习的方法，知晓学习的意义，成长为独立自律的学习主体，实现教育的最终目的。教师在课堂中，引导学生开展自主、能动的学习活动，促进有意义的深度学习，收获成长，推动学生身心全面发展^［4］。

学习中心统领下的课堂教学改进机制要素结构如图1所示，针对“学生能动、独立（自主）的学习方式占据课堂主要时空”这一核心，围绕教学改进系统中的三大核心要素“教学策略”“教学方式”“评价体系”，突破原有既定形态，进行统整和升级。教学改进机制协调运行，高效运转，进而提高课堂教学质量，提升课堂教学效率。

2 课堂教学改进机制的要素统整与实践

2.1 凝练课堂教学策略

《义务教育科学课程标准（2022年版）》（以下简称《课程标准》）明确提出，教师要围绕学科核心概念和跨学科概念，落实概念进阶，突出核心概念在真实情境中的应用，实现学生对核心概念的深度理解和灵活应用^［5］。如图2所示，大概念统摄下的“概念建构”教学策略能有效监控课堂教学方向、调控课堂教学设计、把控课堂教学活动。在课堂中，教师围绕“概念建构，拾级而上”的中心思想，组织学生开展富有层次、具有意义的科学探究活动，引导学生通过分析客观事实、提炼分解概念、归纳主要概念、演绎核心概念进阶主线，促发学生知识技能、思维态度的素养进阶并线同步发展，最终达成学生概念理解深刻、技能掌握深入、素养培育深化的课堂教学目标，打造全面立体的高效科学课堂。

以苏教版科学五年级下册“蛋壳与薄壳结构”一课为例，本课内容对应科学核心概念“技术、工程与社会”。课堂初始，教师引导学生描述鸡蛋的蛋壳形状，探讨此形状在生活中的有利之处及与拱形的关联，完成概念初探。接着，学生通过3个层层递进的探究活动“比较拱桥与平板桥的承重能力”“尝试握碎一枚生鸡蛋”“测试一枚生鸡蛋的承重能力”，从研究拱形结构到蛋壳结构，深度建构“无数拱形构成蛋壳形结构，蛋壳形结构具有比拱形更强的承重力”的概念。最后，学生了解人类受到蛋壳形结构的启示，制作薄壳结构的人造物，并在生活用品、工程建筑等领域广泛应用，为提升人类生活品质作出贡献。

本课在“概念建构”教学策略指导下，依据“结构→功能→用途”的思维路线（图3），学生亲历“概念初探”“概念建构”“概念深化”，从生物原型逐级上升至仿生学、技术工程，潜移默化地建构学科核心概念“技术、工程与社会”，以及跨学科概念“结构与功能”“系统与模型”认知体系。

教师在小学科学课堂运用“概念建构”教学策略，能较好地激发学生学习内驱力，引导学生在有层次的科学探究过程中，落实大概念教学理念，提升学生综合素养，为架构小学科学学习中心高效课堂提供有力支持。

2.2 转变课堂教学方式

教育部2023年5月9日颁布的《基础教育课程教学改革深化行动方案》提到，广大教师应变革教与学方式，尊重学生主体地位，发挥教师主导作用，注重启发式、互动式、探究式教学，避免单纯教师讲学生听、教知识学知识等现象，引导学生主动思考、积极提问、自主探究。

指向学习中心的小学科学课堂教学机制的有效改进要求教师更新教育理念，转变教学方式，切实遵循“学生能动、独立（自主）地学习”作为课堂最高追求，以驱动性任务为基础，创设真实交互的学习情境，调动学习内驱力，给予学生充分自主的探究时间和空间，引导学生通过自主探究、合作探究、实践探究等多样化的学习方式，将理论知识与生活实际相结合，从而发现问题、解决问题、体验成功、收获成长，体会学习带来的充实感和成就感。

基于学习中心课堂教学方式，笔者建构小学科学学习中心课堂教学模式（图4）。教师作为助学者和共学者，通过“三导”激发学生学习主体意识。学生作为学习主体，在教师引导下，以能动、独立（自主）的学习状态投入预学、研学、拓学环节，形成“三单三环节”。通过“三单三环节”提升学生思维品质，提高学生解决问题的能力，培育学生科学核心素养。

在“蛋壳与薄壳结构”一课中，教师依据学习中心教学思想，依托教学内容和学生学情，设计“以学定教，三单（预学单、研学单、拓学单）三环节（自学、互学、共学）”教学方式。课前，学生预学并完成预学单上交教师。预学单以生活中学生熟悉的鸡蛋为载体，引发学生调动已有知识储备，通过阅读资料小卡片，对自然界中类似鸡蛋这样的蛋壳形特点和优势进行了解，同时发现蛋壳形可由无数的拱形（类似彩虹）拼接而成，激发学生进一步探究的兴趣。通过此项驱动任务，教师知道了学生的前概念，精准把脉，明确后续课堂学习内容与活动方式。课堂初始，教师展示部分学生预学单，不少学生对展示的生活中的拱形建筑十分感兴趣，急于通过下阶段的学习探究拱形的奥秘。研学阶段，教师引导学生开展“比较平桥与拱桥的承重能力”“你能握碎一枚生鸡蛋吗？”2个实验探究活动，学生自行讨论并设计实验方案，小组合作探究、展示汇报、交流研讨、提炼原理，让学生明白拱形具有较强承重能力的科学奥秘，教师与学生代表用哑铃片共同探究“测试一枚生鸡蛋的承重能力”，学生在阵阵惊叹声中发现，原来一枚生鸡蛋竟然能承受超过10 kg的质量，真是大力士。学生自然习得从拱形到蛋壳形的结构优势所在及进阶变化。拓学单让学生列举生活中各种薄壳形结构的生活物品及建筑物，并运用所学知识阐述说明，拓展延伸、深化概念。“三单三环节”均体现学习中心的教育理念，较好地发展了学生“由表及里”的逻辑思维和辩证思维方式，较好地落实了学生对“技术、工程与社会”这一核心概念的深度理解。培养了学生“透过现象看本质”的科学精神和科学发展观，学生学习主体地位明确，学习效果明显，学生能动、独立（自主）的学习方式占据课堂教学的主要时空。

学习中心课堂教学改进机制落地的重要抓手是转变课堂教学方式，可从三方面入手。一是“学生能动自主的学习方式占据课堂主要时空”的教学核心要坚持；二是学习活动的任务创设必须基于解决生活真实问题的教学方向要锚定；三是教学内容进行系统化、结构化调整的教学保障要到位，这样才能促进课堂教学改进机制的正常运转，达成从建构学生知识体系到培育学生核心素养的目标。

2.3 完善课堂评价体系

课堂教学评价对课堂教学改进机制的科学运转具有重要意义^［6］。《课程标准》指出，以教学目标和学业质量标准为依据，构建素养导向的综合评价体系，发挥评价的导向功能、诊断功能和教学改进功能^［5］。

小学科学“以学评教”课堂评价体系（图5）强调评价主体多元化，从自评、他评等多角度发挥教师、学生等多元评价主体的作用。评价方式多样化，注重定性评价与定量评价相结合、结果性评价与过程性评价相结合、诊断性评价与表现性评价相结合^［7］。评价指标多维化，从科学观念、科学思维、探究实践、态度责任等方面全方位评价学生。评价小结多面化，可运用语言评价、实验报告单、活动记录单、观察记录表、学习评价量表、教学分析表、调查问卷、随堂练习等多种评价工具进行评价。

对于“蛋壳与薄壳结构”一课，教师依据“教—学—评”一体化原则，设计“以学评教”小学科学学生课堂学习评价量表（表1），评价维度围绕科学核心素养“科学观念”“科学思维”“探究实践”“态度责任”4个方面，结合四年级小学生的认知水平及心理特点，对应设计为“我知道”“我思考”“我会做”“我喜欢”4个评价维度。评价内容依托教学内容和教学目标，用四年级学生能感受的语言水平进行表述，让学生一目了然，快速理解评价内容，作出判断。同时评价等级以星数为标准，学生根据评价量规，直接在相应星数上打钩，不增加评价负担，最后的总评将各栏目星数直接相加，对标即可得出结论，简洁明了。

课堂初始，学生先了解“学生课堂学习评价量表”的评价内容和评价量规。量表前置，能有效促发学生元认知意识，激发学生对自我学习监管的主人翁态度，提前对接下来的学习有了预备和设计。课末，教师让学生对课堂学习评价量表进行自评和互评，对自身学习情况进行审视，起到诊断、反馈、调整、改进学习样态的作用，首尾呼应。本节课有超过85%的学生得到“学习效果好”的总评结论，课堂效果佳。本节课同时开展师生问答、研学探究（图6）、课堂游戏、随堂习题等多种活动，多样化的评价方式自然生动地贯穿课堂始终。

“蛋壳与薄壳结构”研学单

学校： _____________ 班级：_____________ 第_______组

探究问题一：比较平桥与拱桥的承重能力（小组合作探究）。

1.桥墩间的距离为_________cm；

2.分别往平桥和拱桥中间放置瓶盖，每隔5 s放一个，直至桥面倒塌，

做3次，取平均值（四舍五入）。

完备的课堂评价体系不仅检验学生对知识和技能的掌握情况，更关注学生通过知识吸收、技能获得而加深对客观世界的认知程度，进而成长为具有独特思想素养的“人”。完善课堂评价体系，以评促学，以评促教，形成“教—学—评”互促互进的闭环链，是小学科学学习中心课堂教学改进机制得以运行的重要举措，具有重要意义。

3 总结与展望

课堂教学改进机制中的核心要素，无论是“概念建构”教学策略，还是“三单三环节”教学方式，“以学评教”评价体系，都渗透着学习中心“学生能动、独立（自主）的学习方式占据课堂主要时空”的核心理念。实践证明，教学策略、教学方式、评价体系这3个课堂教学改进机制要素的统整改进和突破运转，让小学科学课堂绽放了新活力。学生学习主人翁地位彰显，学习中心科学课堂特征凸显，课堂教学质量和教学效果提升明显，小学科学课堂教学改进机制的导向作用和激励作用得以体现。

参考文献

[1] 王嘉毅.开辟新时代中小学科学教育新赛道［J］.中小学科学教育，2024（01）：5-9.

[2] 廖哲勋，田慧生.课程新论［M］.北京：教育科学出版社，2003.

[3] 刘芳.乡村学校内生型教学改进机制研究［D］.贵阳：贵州师范大学，2021.

[4] 王厚红.学习中心教学：历史演进、学理逻辑与实践进路［J］.当代教育论坛，2023（02）：85-92.

[5] 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.

[6] 徐玉春，赵伟.基于提高学生综合素养的高职数学课堂教学评价体系研究［J］.郑州铁路职业技术学院学报，2024，36（03）：99-102.

[7] 刘振天，周子怡.个体高质量发展视域下高校课堂教学评价的目标指向、实践反思与改进路径［J］.中国考试，2024（09）：20-30.

基金资助

2023年度福建省中青年教师教育科研项目（基础教育研究专项）“指向学习中心的小学科学课堂教学改进机制研究”（编号(JSZJ23101)

福建教育学院资助