从学科本质走向学习本质

李张宇

【摘 要】隨着拓展性课程开发的逐步推进，“培养什么样的人”与“怎样培养人”成为深化课程改革的根本性问题。落实到科学学科层面，通过对乐高WEDO2.0教育环境下的小学科学拓展性课程的探索发现，可以通过“知识源于生活，坚持学科表达”“教学源于学生，凸显学为中心”“跨界源于需求，指向学习本质”这三步来实现科学从学科本质走向学习本质之路。

【关键词】拓展课程 乐高教育 学科本质 学习本质

当下，课改已进入深水区，全课程、整合课程、走班制……层出不穷。每所学校都在努力寻找符合自身的课程定位，都在构建最适合学生的教育生态。“为小学科学课堂提供与现实生活紧密相连的教学内容，让科学课更加生动起来。”2016年初，中国区乐高教育维度教育套装（WEDO 2.0）正式发布。维度教育套装致力于将满足教学需求的编程软件与基于科学教学大纲的课程以独特的方式相结合，把科学探究主动权交给学生。在发布会之前笔者有幸成为中国区在课堂上试水实践的教师。经过一年时间的教学经历，笔者发现，跨越边界的课程整合针对的是课程之间相互割裂、重复交叉的现状，它能帮助形成完整协调的整体课程。具体可以分为两类：以学科为主的整合和以学生为主的整合。目标是从学科本质走向学习本质。

学科本质：小学科学教育的本质包含科学探究、科学知识、科学态度和价值观、科学技术和社会。

学习本质：提问、研究和观察；力图通过观察有所启示；利用新知识对将要发生的事情进行预测；验证预测以证明我们的理解是否正确。学生运用个人知识探究学科观念，发展核心素养，学生的个人知识与学科知识的对话、互动过程即是学生核心素养的生成过程，即是学习的本质。

具体可以通过三步来实现科学拓展性课程从学科本质走向学习本质之路。

一、知识源于生活，坚持学科融合

“源于生活，任何的知识都来源于生活。”我们当然不可能让学生面对的所有知识都回到生活的情景中，我们要做的就是尽可能多地给学生创设学习的情境，从生活中引发学生学习的兴趣。笔者在和学生一起处于乐高维度教育套装运用于教学的环境下，出示汶川地震场景。大量的房屋坍塌，人员伤亡，生命和财产遭受严重的损失。接下来灾后重建势必要分析建造怎样的房屋，它们的抗震性足以经得住考验。情景的再现自然而然地引出学习的主题《不同建筑物抗震性能探索》。置身于情景中去建立模型，理解和运用知识来解决问题，激发起学生探究的内在动力。

【案例一】《不同建筑物抗震性能探索》教学活动片段

1.聚焦

2008年5月12日，中国汶川地震，图片和数据呈现地震所带来的危害，房屋坍塌，生命和财产遭受严重损失。灾后面临重建，怎样的房屋抗震性能强？

2.探索

播放乐高学件中的视频，感受地震波。

搭建基础装置、地震模拟器，并编写程序，调试运行。

搭建三幢不同构造的房屋模型，测试抗震性能。

3.推进

挑战，怎样的房屋抗震性能最好？

记录我们的发现。

4.分享

小组上台分享我们的发现，其他同学互相质疑讨论，答“记者问”。

5.达成共识

各组搭建展示最有效的抗震建筑设计（如图1）。

本节以乐高WEDO2.0介入的科学课，结合浙教版小学科学六年级上册《形状与结构》单元，学生需要思考如何设计出一个既坚固又安全的建筑。学生利用乐高积木搭建一个地震模拟器，使其可以模拟不同等级的地震。然后利用地震模拟器对不同建筑的抗震能力进行测试比较，在此基础上分析抗震能力强的建筑在结构上所具有的优势，最后各组再搭建展示最有效的抗震建筑设计。

较之传统的科学课堂学习，这样的开放式、应用型的工程任务给了学生身临其境的体验。学生在限定条件下从初始尝试到通过探究建立科学理解，再到优化设计，然后通过进一步检验，整个过程充分渗透了工程设计的理念，体现了科学与工程的联系。而建立计算机模拟环境，让学生通过完成模拟工程设计任务探究科学原理，在引发兴趣、锻炼工程设计思维的同时，还可以利用模拟技术展现难以感知的现象或微观世界，从而降低了科学学习的难度，使得科学学习变得更生动真实。

这节是科学课，本应该“科学”表达，却迈向了学科的融合。在学习发生的时候，人的思维是一个复杂的整体，无法割裂，这是其一。其二，本节课的乐高教育环境用到了WEDO2.0机器人装置和编程软件，可以说是在科学的基础上加入技术，是技术、工程走进课堂的全新尝试。

二、教学源于学生，凸显学为中心

教学起点是来自于学生的。《不同建筑物抗震性能探索》一课中，当学生经历每年5月12日的防震减灾科普和演练的时候，当学生置身于汶川地震画面中的时候，怎样重建家园成为了学生提出的问题。

WEDO2.0环境下的《拉力》一课，导入环节和探究拉力大小与机器人缆车运动环节均安排了交流分享环节，笔者让学生分组上台展示，其他学生成为大众评审。在展示的过程中不断地让学生对展示的方案提出问题，互相质疑甚至诘难，也是锻炼学生思维严谨的途径之一。

【案例二】《拉力》教学活动片段

1.导入

（1）出示WEDO2.0拉力视频。

雪橇、冲浪快艇等都有钢缆绳拉着，想一想，这钢缆绳起什么作用？缆车靠什么动力运动起来？

（2）揭题：那我们今天就来研究小缆车。

2.安装机器人小缆车

学生活动，拼装一辆可以将小的物体拖动一段距离的机器人小车（如图2），并编写程序。

（1）为了避免人为因素的干扰，WEDO2.0就起到了相当大的排除干扰的作用。

（2）我们的机器人小缆车安装成功了。想一想，怎样使它运动起来？

3.探究拉力大小与机器人小缆车运动的关系

（1）推测及展示交流实验探究方案。马达动力在1～9级间变化，小车拖动重物运行的速度会怎样变化？推测一下。我们增加或减少重物数量对小车的运动会有怎样的影响？为什么这样推测？

（2）修正实验方案。

以WEDO2.0介入的科学课堂上，教师以学生为本，当好组织者和引导者的角色。本课笔者通过播放WEDO2.0课件中学生感兴趣的视频作为导入，一方面是为了激发学生的学习兴趣，另一方面是为了让学生了解缆车的运动原理，引出“我们的小缆车”，提高制作机器人小缆车的愿望。接着安排设计并安装机器人小缆车的活动。在调试小缆车的过程中，同时安排了挑战性的任务：研究不同的马力可以拉动多少个重物？在研究拉力大小和小车运动速度关系的活动中以“实验探究”为主，让学生亲自经历“根据问题猜想—设计实验方案—小组合作实验—交流得出结论”等一系列探究活动。特别是在學生汇报交流的过程中，学生能自己说的教师绝不包办，教师只有 “无言”或“少言”才能换得学生自主实验后的“多言”，从而使学生的主体性得以充分发挥。学生才能真正成为课堂的主人，才能用自己的思维、想法指导行动。

坚持学为中心，教学的出发点和着力点从关注教师如何“教”转变为关注学生如何“学”，让学生走到前台，教师适当后撤。学生通过经历、质疑、修正后达成共识。

三、跨界源于需求，指向学习本质

学生需求包括：学校育人目标体现的有利于学生全面、健康、终身发展的课程需求；家长对学生个性成长期望所反映出的课程需求；学生自身成长愿景所体现的课程需求。

基于WEDO2.0环境下的《废品分类回收》一课，通过整合使得信息技术、小学科学、品德与社会、综合实践四门课程互为载体，有效实现了跨学科的目标，改变了长期以来信息技术有目标但缺内容载体，品德课空洞乏味，环保教育流于说教的状况。

【案例三】《废品分类回收》教学片段

片段一：课前活动

1.开展一次小范围的调查活动：布置一个小队学生（4～6人）调查附近的废品回收站或询问废品回收工作者，他们回收些什么？这些物品回收后有什么用处？还可自行设计一些感兴趣的问题，要求在采访时做好记录，为在班级汇报作准备。

2.小组上网查阅关于“有毒垃圾”的信息，并作好汇报准备。

片段二：垃圾的分类和分装

1.废品分类回收中垃圾车承担了非常重要的角色，接下来我们一起来搭建并了解垃圾车的工作原理（如图 3）。

2.搭建，打开智能集线器，并连接上电脑，可以通过观看相应的影音视频来获得帮助。

3.给车子编写程序，使其可以在回收站卸下小型回收物品。体验装卸时的分类处理。

WEDO2.0介入的《废品分类回收》一课，拓展教学的起点立足于学生的科学课内容，指向学习能力的培养和提升。前期的充分调查研究和课堂上的搭建体验，使得学生在垃圾分类回收这一环保主题内容上，有话要说，有思想的碰撞，更有素养的提升。

将乐高WEDO2.0引入科学课堂，学校科学教师团队开始逐一梳理教科版小学科学课程的教学内容，结合WEDO2.0基础实验、引导实验和开放性实验，逐渐整理成学校的WEDO校本课程。通过两种模式走进课堂，第一种是科学课的主要活动和延伸，第二种是选修课程推进。基于乐高的科学探究有其长处也有需要调整的地方。哪些内容适合乐高教育和科学课的跨界整合？课时安排如何保障跨界拓展课程的时间需求？乐高教育和小学科学跨界拓展课程的核心素养具体指标如何遴选，实践如何落地？从学科本质走向学习本质，需要我们且行且思考，且思且实践。

参考文献：

[1]夏雪梅.以学习为中心的课堂观察[M].北京：教育科学出版社，2012.

[2]王凯.课程整合的“北京经验”[J].人民教育2015（1）.

[3]沈之菲.激活内在的潜能[M].上海：华东师范大学出版社，2013.

[4]卡琳，巴斯，康坦特.教作为探究的科学[M]北京：人民教育出版社，2008.

（浙江省嘉兴市南湖区七星中心小学 314001）