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【小学科学】共生科学课堂:内涵、特征与实践

共生科学课堂:内涵、特征与实践    

江苏省海安县实验小学   周振宇( 226600    

     

作者简介:周振宇,男, 1975 年生,正高级教师,江苏省特级教师,现任海安县实验小学副校长。联系电话: 13485156950 ;电子邮箱: zhenyu5188@126.com  

摘要:共生科学课堂是用教育生态学的视野观照科学课堂,通过改善教师、学生、课程、环境与技术四个生态因子在课堂上的参与状态,优化相互关系,实现各个因子既自我发展又相互促进,从而达到科学课堂上的关系和谐、共生发展。“尝试 - 交流”教学方式是共生科学课堂的一种积极探索,立足于从师生关系的翻转入手,给学生充分的话语权,让学习成为课堂的中心,让素养的提升在课堂上得到实实在在的落实。    

关键词:共生课堂   内在机理   关系和谐   动态平衡   尝试   交流    

     

当下,随着核心素养概念的提出以及新的《科学课程标准》的新鲜出炉,课程改革又翻开了新的一页。但面对新的形势,一线老师们仍然显得无所适从:科学课堂如何帮助学生主动建构认知体系?在探究活动中如何发挥老师的作用?课程资源究竟如何为学生的发展提供更为有效的帮助?如何解决好主动建构与外力引导之间的关系?如何把握好深度与宽度之间的火候?科学素养又如何在课堂落地生根?如此等等,不一而足,一大堆的问题困扰着老师们。如何尽快找到理念徘徊与碰撞中的共振点,厘清科学教育的发展方向,是我国小学科学教育的当务之急。作为一线老师,我们也在尝试找到一种课堂教学理念可以对上述问题与困惑做出合适的应答,共生的科学课堂就是我们尝试解决问题的钥匙。    

当下社会发展的潮流在于强调科学发展、和谐发展、可持续发展,这些提法其实是共生发展的一种隐喻。我国研究者吴飞驰在《关于共生理念的思考》中指出:“共生是人类之间、自然之间以及人与自然之间形成的一种相互依存、和谐、统一的命运关系。”“共生双方通过相依为命关系而获得生命 , 失去其中任何一方 , 另一方就不可能生存。” [1] 聚焦到教学领域,在科学课堂上,学生、教师、课程、环境与技术等课堂因子之间岂不恰恰就应该是一种相互依存、和谐、统一的关系?失去其中任何一个关键要素,岂不就会制约甚至阻碍其他要素的发展?    

一、共生科学课堂的内涵    

共生科学课堂将课堂视为一个生态系统,它由学生、教师、课程、环境、技术等生态因子组成,其中课程包括了教科书、教学配套光盘、学习用书以及教师为学生探究活动准备的结构性材料等等。其课堂核心既不是学生,也不是教师,不是哪一个具体的生态因子,而应该指向学习与发展,并且不仅是指向学生的学习与发展,而是指向所有课堂生态因子的学习与发展,这一观点与当下倡导的课堂要以学习为中心教学理念不谋而合。    

鉴于上述的理解,我们可以把共生科学课堂的内在机理构建成一个方锥体的模型(如图):    

       

从图中可以看出:教师、学生、课程、环境与技术构成的关系网就是一个科学课堂的生态系统,形成了方锥的底面。    

这里的教师因子具体到一节课上就是一个个体,但是放到一个较长时间的课堂教学系统中,就会有不同的教师参与课堂。比如说,假设每个学年换一位科学老师,小学四年就会有四位老师来参与他们的科学课堂,成为同一个班级和学生群体的课堂因子。这些教师组成的群体实际上也是一个生态系统,他们彼此之间因教学风格、教学内容等差异也发生着各种生态关系。学生因子也不是一个单纯的个体,在一个班级里,学生是一个群体,他们既与课堂中的其他因子发生关系,同时学生群体本身也是一个生态系统,其内部在课堂上因为小组合作探究、讨论交流、小组竞争等因素的影响也发生着各种错综复杂的关系。课程既包括了具体课堂上所涉及的教学资源,可以为学生探究提供的结构化材料,还包括了所使用的教材以及国家及主管部门对于课堂的目标期待等等。环境与技术包括教室里的光线、布置、桌椅排放等物理环境、时间空间环境、还包括大家所共同创造出来的心理环境,技术既指电脑、白板等现代技术,也包括投影片、小黑板等传统技术的运用。    

四个课堂生态因子彼此之间相互作用,形成了六种关系:    

1 )教师与学生的关系;    

2 )教师与课程的关系;    

3 )教师与环境和技术的关系;    

4 )学生与课程的关系;    

5 )学生与环境和技术的关系;    

6 )课程与环境和技术的关系。    

当这六种关系相互协调、流动畅通的时候,才有可能使课堂的核心——学习得到优化。因此,在图中,学习的位置是高于四个课堂生态因子的。同时,学习又与每个因子之间产生联系,每个因子在方锥体的底部都有三根连接的关系线,这三根线为因子自身的发展提供能量,促进因子自身的发展,然后因子积聚的能量又通过其与顶层目标——学习的连接向上输送,底层生态系统产生的能量的大小决定了学习可以达到的程度,也就决定了发展可以达到的高度。因此,模型中学习这个锥顶的高度是一个不确定的可变量,底层系统产生的能量越大,学习的发展高度就越高,底层系统产生的能量越小,学习的发展高度就越低。 [3]  

二、共生科学课堂的外显特征    

与传统课堂相比,共生科学课堂更注重教师与学生两者之间的均衡和协调;它依然注重生命和智慧在课堂上的绽放与激扬,只是有效防止了人类中心主义的泛滥,防止了课堂上为了追求人的发展而不顾一切地滥用、浪费资源,在课堂学习中既追求了“人尽其才”,还注重了“物尽其用”,为这个系统的共生发展、可持续发展提供了更大的可能。有人说,不同的人格会表现出不同的气质,共生课堂因其独特的内在机理也会表现出与众不同的外显特征。    

1. 关系和谐。    

共生的科学课堂特别重视生态因子之间的关系,因子之间的关系和谐了,课堂上的共生状态才有可能产生。反之,一旦共生课堂成为现实,必然会展现出因子之间相互依存、相互促进的和谐关系。所以说,课堂生态因子之间建立和谐互动的相互关系是共生科学课堂的必要条件也是必然特征。    

在共生的科学课堂中,教师与学生之间是一种彼此适应、彼此依存、彼此尊重、彼此欣赏、优势互补的共生伙伴关系。这种积极的师生关系体现在课堂上人与人之间广泛而积极的互动,通过各种层次、各种形式的互动,相互沟通、相互补充、相互影响,从而形成师生的共识、共享、共进关系。    

教师与课程之间是一种相互依存,相互促进的关系。教师的教学因为科学课程的介入才具有了学科的特性。同时,课程必须要有教师这一实践者的参与才能证明自身的价值,并因为教师的实际运用而改善自我,实现提升,变得更为丰富、更为实用。在我国,科学课程资源开发的广度和深度严重不足,一线科学教师的使用需求和修改建议就显得尤为重要。    

教师对环境的合理设置是可以促进课堂学习的进程的,比如桌子的排列方式由秧田式改为马蹄形可以促进学生之间的讨论和互动,探究室活动区与思考讨论区的分离有助于学生投入程度的提高和课堂纪律的调控,光线的强弱变化可以用来帮助教学情境的设置,教室周围的文化设计可以改善学习的氛围等等。    

课程的三维目标最终需要通过课堂的学习活动为学生所接受,所以其对于课堂的适切性需要通过学生的学习状况加以考量。学生在课堂上对于课程资源的欢迎程度和使用状况就成了课程优劣的一面镜子,为课程自身的调适、教材的改变和其它教学资源的补充与修正都提供了必不可少的依据。    

学生的课堂学习很多程度上依赖于环境。比如教室座位的编排过于密集可能导致学生相互间的无序、无效交往的增加,过于稀疏又可能导致好的课堂气氛难以形成。同时,环境和技术对于学生学习的支持也不是越昂贵、越先进越好,而是越适合学生的学习越好,否则过大的投入得到的却是相似的效果,那反而是物质流的浪费。所以,大量课堂上学生的表现状况成了考量环境和技术使用合理性最好的试金石。    

课程的实施需要环境和技术的支撑,许多特殊的教学内容甚至对环境和技术提出了极高的要求,需要声光电共同造就,比如除了教材以外常常配套的光盘,储存了丰富的教学资源,就是课程与技术共同参与的作品。随着课程资源的不断丰富,也带动了环境和技术的发展,并反作用于课程,使得课程资源不断走向新的高度和深度。    

2. 动态平衡。    

课堂教学是一条流动的河流,每一分钟都有着不一样的姿态。在动态的发展中,课堂生态的各组成要素及其相互关系都有着各自的运演规律,但它们之间绝非是相互孤立、互不相干的,而是一个统一的整体,在协动中促使课堂系统向“不平衡——平衡——不平衡——再平衡”的方向发展。共生科学课堂遵循着生态平衡规律,即“各个因子和谐、平衡才能发挥各组成要素的正常功能,并由此产生整体功能的放大效应,从而达到最大限度地发展人、完善人的教育目的” [4] 。具体说来,课堂中每个生态因子都会与其中的“有机物”(教师、学生)、“无机物”(环境等)、“气候”(教学氛围)、“生产者”(教师)、“消费者”(学生)之间时时刻刻存在着“物质”“能量”“信息”的流动与转换。每种成分、过程的变化都会影响到其他成分和过程的变化。“正是由于系统中这种不平衡的存在,才使得系统的演进产生了动力,系统中对立面之间的斗争通过此起彼落的较量,总是想着更高的景观螺旋式前进。”“课堂中的物质、能量、信息的转换由不平衡到平衡、由新的平衡到新的不平衡的循环往复、螺旋上升,从而使课堂教学的效益与生命质量不断获得提升,实现课堂整体与动态的统一发展。” [5]  

3. “个性”显现。    

以“共生”为核心理念的课堂教学生态凸显“尊重、互惠、和谐、个性化发展”的价值追求。如果说,多元共存、互惠共进、和谐共振是共生课堂的基本原则,那个性化发展则是共生课堂的终极追求。共生,不是一味地顺从、迁就、趋同,“差异的存在导致交往,而交往并不是克服差异,更不是用一种既定的同一性去抹杀差异” [6] ,恰恰相反,共生教学的最高境界则是每个因子都获得最优化、个性化的发展。不仅仅是学生,包括教师、课程、环境与技术都应该获得积极而有效的发展。学生通过课堂的探究学习建构知识、培养能力、形成正确的情感、态度、价值观,并且因为共生内在的异质共存、尊重多元的理念,使得每个学生个体也可以张扬自己的个性,形成自己特有的思维方式和科学视野,形成属己的科学思想和科学价值观。每个教师可以在课堂上施展自己独特的教学方法绽放自己的思想,一方面提高了自己的教学水平,另一方面激发了自己在教育天地里应有的生命价值,使课堂成为了完善自我的试验田,成就自我的大舞台。课程资源在教师和学生的共同参与中进行实证研究,不断发现问题,不断改进,不断完善,不断提升。环境和技术在共生课堂的情境中逐渐获得对介入最佳方式的确认,形成参与课堂的最合适的度。因此说,共生课堂的所有因子都在参与课堂的过程中获得了提升,这种因子本身的提升又再次作用于课堂,反哺于课堂的学习活动,形成美美与共、和而不同的良好状态。    

三、共生科学课堂的实践探索    

如果把共生的科学课堂视作一种理想的教学状态,我们在教学实践当中如何行走才能达成这样一种理想的状态呢?近年来我们开展了“尝试 - 交流”的科学教学方式,不失为共生科学课堂的一种积极尝试。    

    1. “尝试 - 交流”教学方式的基本脉络    

所谓“尝试 - 交流”,是要设置情境,帮助学生通过自主尝试对事物与现象进行观察、实验、描述,互相交流感受和解释,在思想上逐步形成相对科学的模型,然后在实践中再加尝试,从而对自身探究行为修正与改良,发现复杂现象之间的关联,形成科学理解的一种教学方式。

   

 

 

如图,课的开始需要创设情境让学生产生科学问题,然后围绕科学问题,利用老师提供的材料开展大胆的尝试研究,在充分尝试之后,或者尝试陷入困境之中时,开展交流活动,提炼尝试过程中取得的成果,发现、反思、改良尝试过程中存在的问题,逐步建构科学概念。交流过程中,可能会产生新的科学问题,可以留给学生充足的时间和空间,让学生继续尝试。    

这样的课堂,不再以教师预设的教学程序为主线,改为以学生自主学习的进程,学生的学习能走到哪里,教师就跟着他们一起到哪里。在学生的自主探究过程中,教师基本处于隐身的状态,密切关注学生的学习状况,只在关键处介入。一般,“尝试 - 交流”的科学课堂上,教师只有三个介入点:一是在导入处介入,通过有结构的材料和有意义的谈话来设境质疑,把学生领进门;二是在学生发现规律的关键时刻介入,巧妙引导学生重新实验,排除器材缺陷给规律发现带来的干扰,帮助学生迷途知返,成功建构新的科学概念;三是在课的末尾介入,在学生正在为发现“真理”而喜悦时帮助他们发现新的问题,产生新的疑惑。除此之外,老师的任务通常就是紧张的观察,并且随着观察中的发现不断调整接下来准备介入的方式和程度。    

 2. “尝试 - 交流”教学方式的关键要素    

在科学课堂上,要想“尝试 - 交流”的教学方式得以顺利实施,需要注意四个关键要素:    

①科学问题    

在课的开始,必须产生有质量的科学问题。科学问题有别于普通的问题,它必须是科学学科领域内的,具有科学性的,而且应该是适合学生开展研究的问题。    

科学问题的产生可以通过教师开门见山的提出,也可以呈现一种科学现象或过程,引导学生从中发现科学问题。当然,还可以是学生在得到一组教师提供的有结构的材料之后情不自禁动手尝试,在尝试的过程中自然而然产生的问题。    

②有结构的材料    

所谓有结构的材料,是指恰好能够让学生开展研究的材料组合,这种组合既包括了材料的种类,也包括了材料投放的先后顺序。伴随着学生科学问题的产生,教师需要做好的至关重要的一点就是帮助孩子们准备有结构的材料。如果材料的准备不齐全,学生看到后难以产生可以研究的科学问题,或者有了问题却不知道怎么用提供的材料开展研究,就会显得无所适从;如果材料的投放顺序出现问题则常常会干扰学生的正常思维,容易将学生的研究方向引入歧途。    

③小组尝试    

尝试的过程一般不是学生个体的单打独斗,而是以小组合作的形式开展群策群力的攻关。小组成员们一边开展研究,一边共同关注研究的进展,随时发现问题与缺漏,并加以及时的修正和完善。尝试的过程带有很多的不确定性,小组成员对于研究的方向没有明确的答案,教师不是“把孩子送上高速路,在下一个高速路口等着”,而是让孩子们在尝试的过程中会不断遇到难以取舍的十字路口。    

④大组交流    

碰到需要抉择的十字路口,学习小组需要停下来进行思考和磋商,这就是交流的过程,如果小组内的交流解决不了问题,教师可以组织大组讨论,更大范围的头脑风暴有利于孩子们寻找到解决问题的正确答案。当然,不是所有的问题都是孩子们通过交流可以解决的,这时候可以引导孩子们对不同的方向进行逐个的尝试、排除,最终寻找到正确的路径。教师不可以提供现成的答案,但是可以帮助学生逐步理顺思路,逐个解决思维中的障碍,以隐形的翅膀推动学生的研究进程。    

3. “尝试 - 交流”教学方式的应用效果    

首先,实现师生关系的翻转,凸显了学习的中心地位。在“尝试 - 交流”的课堂上,教师不再是一个引领者,带着大家去学习规定的课程,而是让学生成为了学习的主体,教师在旁边默默地关注、默默地欣赏,当孩子们研究兴趣变淡了,遇到困难了,老师悄悄地出现了,参与讨论交流了,然后孩子们的兴趣又慢慢提起来了,又兴趣盎然开始研究了,老师就又悄悄地隐身了。课程也不再是学生必须完成的规定的任务了,而是学生研究的一种需要了,他们想要什么了,我们就给他们什么,他们想往哪里去了,我们就悄悄跟着他们到哪里去。对小学生而言,这样一种师生关系的翻转可能比现代教育技术背景下前置学习的翻转更具有意义,也更被学生所喜欢。    

其次,确保了话语场境的安全,激发学习的长久兴趣。哈佛大学的著名学者达克沃斯讲:课堂是精彩观念诞生的地方。我们判断一堂科学课的学习的自主性与深度的水平,一个重要的标准就是课堂上,学生能否不断绽放思维的火花,并且把这种创造性的思维通过自己的语言表达出来,形成精彩观念。课堂上,当老师表现出耐心的、欣赏的、倾听的姿态,会给学生很大的安全感和自信心,使他们愿意表达与分享自己的观点,不再担心自己会说错,不再觉得自己是一个无关紧要的人。话语场境的安全使得学习团队中的每个人都能方便地了解到别人的想法,并且鼓励每一个学习者认真对待自己的和别人的观念。    

再有,重视直觉思维的作用,促进了素养的不断提升。布鲁纳曾说:“过去,在教学中只注重发展学生的分析思维能力,今后应该重视发展直觉思维能力。”“尝试 - 交流”课堂上的“尝试”环节和布鲁纳对直觉思维的这种状态的表述是很相似的,不需要学生先经过充分的、严密的思维论证,而是根据自己内隐的潜在判断直接动手,由于不周到、不细致所产生的诸多问题留待“交流”的环节再加以修正和改良。有人说,学会的东西全部忘记以后剩下的东西就是核心素养。“尝试 - 交流”的教学方法当中,先尝试后交流,就是先进行直觉思维再进行分析思维,从直觉到分析,这是一个思维水平逐步提升的过程,同时也是一个能力和素养不断积累的过程。随着分析思维能力的不断增强,又会反过来促进直觉思维能力的提升,会影响到个体在进行下一次直觉思维的时候会有更优秀的表现,这是一个素养提升后再次释放的过程。    

     

参考文献:    

[1] 吴飞驰 . 关于共生理念的思考 [J]. 哲学动态, 2000 6    

[2][3] 周振宇 . 共生课堂——一种基于教育生态学的新思考 [J]. 教育研究与评论, 2010 4    

[4] 马玉明 . 论课堂生态环境中的和谐师生场 [J]. 世纪桥, 2007 8    

[5] 杜亚丽、陈旭远 . 透视生态课堂的基本因素及特征 [J]. 教育理论与实践, 2009(19)  

[6] 柳夕浪 . 为了共生的理想 [M]. 南京:江苏教育出版社, 2001 27