
视频开头是贞元六年级孩子们创作的关于声音的科学小视频,视频以一个悬疑案件带入,以科学家探案的形式通过科学实验的探索,逐步揭开背后的奥秘。这样的创作,既彰显了他们的科学探究思维能力,又蕴含了他们对于声音的运行这一客观自然规律的理解与思考,加上他们独特的创造性的故事编排、出演、剪辑等,作品诞生后,孩子们激动的称自己为“造物者”。
是的,科学家拥有“造物”的思想和能力,他们总能以科学思维的不断革新去探索自然世界,揭示自然规律不断突破人类认知边界,同时又能基于此创造出全新的事物。正是这种在规律中创造无限可能的能力,使科学既充满理性又蕴含创生的奇迹。
那,何以可能呢?
——科学课程。
孩子们在生命科学、地球科学的学习中浪漫体验科学探究后,学会聚焦并科学地描述现象-提出问题-作出猜想,而随着感官与视野的打开,大脑发育抵达 “具体运算阶段”向“形式运算阶段”过渡的关键时期,从具体到抽象、从感性到理性,看到自然现象孩子们不再只满足于感官的体验,而更渴望冲破现象之谜雾进一步窥探世界运行的规律,此时通过对话结合实验室实验达成共识,他们就能够对一些现象背后的原理做出解释,从宏观到微观再到宏观,物质科学的世界得以清晰地铺展在眼前,而随着科学探究思维的渗透,孩子们不仅能够初步掌握一种认识世界的思维工具,更能激发内在的探究与渴望,自我生命的之主体性得以彰显,他们可以开始以人之主体的姿态站在世界中去思考我与世界的关系,这也为迈入青春期的认知飞跃打下坚实的基础。

基于儿童认知发展规律及节奏,结合国家课标及内容——进行物质科学课程体系的重构,以实现从知识中心到儿童中心的转向。六上以“不可思议的物质循环“为主线,依次聚焦分子动理论、物态变化、化学之谜、生态循环,形成物质观,六下以“能量转换”为主线,依次走进声、光、电、磁,判天地之美,析万物之理,以此,科学理性之舟扬帆远航!

这样的课程设计,何以“落地实施”?
每个学期开始之前,我们都会制定非常详细的课程计划,具体到课时安排、课后落实、课下追踪,同时也提前为孩子们挑选适合当前阅读的科学书籍,借广谱书籍的阅读来提升视野。
那么,具体如何能够实现“训练思激、发创造力、点燃生命的渴望”呢?就是“以儿童为中心”的基于发生学的单元整体教学大模型和课堂对话大模型,借由这两个模型进行每个单元的课程设计与实施。

接下来我以「声单元」的课程设计与实施为例进行说明——
阶段一,要设定声单元的三维目标,包含核心观念、核心技能、创新思维与人格发展三项,其中核心观念就是初步建构生成声音的运行规律,浪漫理解物质与能量观;
阶段二,设定单元表现型评估,即如何评估你的目标是否达成。是的 “为理解而评估、为生命的发展而评估“,所以它是一个过程性评价,包含章前章中章末评估,比如章中有课堂对话、论文写作、报告单、实验操作,而章末则有单元思维脑图、单元论文写作、单元表现型任务,就是前面大家所看到的小组视频创作。而过程中,我们最最关注的一直是孩子基于这个学科的生命状态(他是否足够的积极?有兴趣?他是否在这个过程中实现了自我生命的突破?他是否获得成就感?这是我们最最关注的);
阶段三,就是设计学习体验和教学评估,抓手就是单元教学设计发生学分析的「五步追问」。是的,为理解而教,为理解而学,教学首先要回到学习者中心,我们先要了解儿童脑海中的已有观念到底具有怎样的发展水平?那如何了解呢?于科学而言,可以通过课前挑战单、也可以通过对话,但这个过程一定要注意“可以通过怎样的引导,能够让他对接下来要学习的内容充满兴趣”,而不是先验的把我们可能即将探索的内容“告诉他“。接着,思考“与学生脑海中的已有观念对应的日常概念具有怎样的特征?”,当我们了解这两者之后,需要准确找到”学生脑海中已有的经验可能会具有怎样的认知冲突?“以此来设计每一节课即协助学生解决这样的认知冲突。而认知冲突解决之后,他一定能够以建构生成的新观念,对后续的学习生活会产生影响。

其中,对于具体课程设计是如何实施的呢?基于儿童生命发展的节奏:浪漫-精确-综合来实施。
单元的浪漫阶段——在学期开始前的寒暑假就已经开始了,假期会推荐孩子们观看关于「声光电磁」的纪录片及相关书籍,以此丰富他的已有经验,并进而激发好奇、热情与渴望。如何激发?进行定期的线上讨论与互动,基于孩子们的习作梳理进行深度点评,去澄清内容、点燃渴望、唤醒孩子生命的内在能量。以此,他就会对接下来即将走进的科学之旅,充满兴趣与渴望。

单元的精确阶段——设计了四个课时:精确1追溯源头,探究声音的产生;精确2从能量到波,探究声音的传播;精确3“跳跃”的声,聚焦声音的特性;精确4会“奏乐”的耳朵,聚焦声音的接收。我以
精确1:声音的产生为例呈现一堂课的实施过程,一堂课仍然是浪漫精确综合的小循环,而整个历程都是以问题推动:
浪漫阶段:
30s 音频播放“闭上眼睛,聆听”“描述你听到的形形色色的声音”
1“请描述你所听到的现象“,即让孩子们慢慢学会科学的描述;
2“针对你刚才所描述的现象,你能提出怎样的问题?“
(此时可以达成共识的简单讨论,不能达成共识的先放置,快速聚焦到本节课要讨论的“声音的产生原因”)
精确阶段:
3“声音到底是如何产生的?对此,你有怎样的猜想?”
注:若有些孩子生活中未曾关注过声音的产生现象,难以做出猜想,怎么办?可用音叉发生的演示实验,共同聚焦一个物体发生的过程,描述现象且进行猜想。
4“OK当你有了猜想,请问,如何证明你的猜想?”引导孩子进行实证,即设计实验证明猜想,辨析「到底是因为敲击给了音叉一个力的作用,使它发声?还是因为音叉本身的振动而发声?“
过程中,通过正向验证和反向验证,最终达成——声音是由震动产生的临时性共识。
5“可大千世界,所有的声音都是由振动产生的吗?你如何设计更多的实验进行验证?”设计且实践验证。
此时,关于实验设计的原则即大量可重复实验、单因素变量及科学归纳法等等科学素养,均经此过程精确带入。
综合阶段:
6“请问:我们达成的共识,在任何时候都成立吗?”显然,存在黑天鹅事件,所以可简单思辨科学和数学的异同。
7“解释生活现象:用手敲桌子能听到呀,但为什么看不到振动?“哦,原来这是「微小而震动」现象。
8最后,实验报告单中拓展思考:物体振动我们可以用眼睛看到,但为什么“物体振动“我们就能听见声音呢?你还有怎样的思考?
这就跟精确2精确3精确4课时的学习进行了链接。

就这样,每一堂课的实施均是基于意义逻辑设计符合儿童认知发展规律的“好问题”展开,这也是贞元人一直所追求的科学教育——呈现现象,提出问题,做出猜想,设计实验证实或者证伪,进而应用所建构生成的临时性共识解释新的生活现象,而新现象的解释又构成了下一个探究的浪漫起点。
六年级结束时,刚转学过来一学期的淳同学在她的科学期末总结中这样说——“来贞元之前我真没想到世界上居然真的有能够为我解惑的科学课,因为大部分学校科学课都是直接把答案告诉我们,甚至不上。曾经我在科学课上一直很积极,我一直在问“为什么”,可从没有老师愿意为我解答,如同大家都知道牛顿能得出“万有引力”这个定律是从一个苹果开始的,但从没有人告诉过我“牛顿到底是如何通过一个苹果得出“万有引力”。渐渐地我不再问了,我知道老师不会为我解惑。我想,也许是大人们的思维已经固化了,也有可能是被这个简单的信息化的社会影响了,他们只在乎结果不在乎过程,也就把自己认为是对的的东西教给自己的后代。
直到来到贞元,科学课真的让我很惊喜,它清楚地解释了“为什么科学家能够得出这一结论”这个困扰了我很久的疑惑。贞元的科学课正是由无数个“为什么”所组成。在课上,老师不会直接告诉我们一个结论,而是会让我们化身为“小小科学家”,带领着我们一步一步得出结论,虽然这个结论是世人已经知晓的,但我迫切地想知晓“为什么”!
起初,我并不能融入这样的科学课堂,虽然我很喜欢,但当我待在贞元的时间越来越长,我也渐渐地适应了这样的课堂,并开始用“为什么”寻求答案。我学会了,首先要先科学地描述一个现象、然后提出问题,接着要有我自己的猜想,而无论对与错都要通过实验来证明,靠事实说话,而一个实验又该如何设计呢?要进行对比实验、要有可重复性、还要单因素控制等等,最终我一定会有自己的答案。
就这样,我的思维逐渐发生了改变,不再停留在问题的表层,而会慢慢地深入其中,我的论文也写得越来越精彩。而同时我的疑问也越来越多,但此时好想就有了一个道路,虽然很多问题还是搞不明白,但我开始尝试去研究,好想我知道该怎么进行研究了,慢慢地我对这个世界的探索与认知也越来越广。这种不断向自己提问的学习方式,不仅在科学中、在生活中也很有用,它训练了我的思维,扩大了我的认知范围。说不定,在未来的未来,我也能够成为那个曾经被年少的我们视作偶像的科学家………“
——昆仑 淳 六年级科学期末总结(节选)

是的,声单元的精确课程中的每堂课都严格的按照科学探究的方式进行,经过这样的探究历程,科学探究的逻辑与思维就渐渐生发于生命中,理性思维力量逐渐形成,站在人的角度也是从混沌到理性,再到灵性的历程。

单元的精确课结束后,最后就来到了单元综合阶段,即我们如何应用已经达成的共识和观念去解释新现象,去探索新的领域。
1)通过思维脑图的梳理让观念建构的历程更清晰,我们可以从图示中看到不同孩子思维脑图的呈现也依然是探究式的却也独具个人风格;
2)也可以以科学论文的方式呈现整个探索历程,因为“当你的思维足够清晰,你表达的就会更加多样且深刻 “。我们的静一同学就写下了长达6000字的整个单元的探究论文,而在论文的最后一段,她说”接下来,我们要进入光学单元的学习了,而通过声的学习,我已经能够猜到光的学习历程了,也许光的学习也是从光是如何产生的、怎么传播的、有什么特性,以及我们又是如何接收、利用的,这几个问题来讨论。我已经清晰的知道我接下来的探索路径,并也憧憬着下个单元的学习。”这,就是观念的迁移与应用,自然而然的会让热情的生命与更广的科学世界链接。

3)初步掌握科学探究的思维方法后,当然就可以尝试独立探究某个自然现象。比如:光单元学习时,我们就采用了提前独立探索+后期课堂对话澄清的方式展开,我们的洋同学就在家里自己用激光笔、量角器等工具自主探索了「光的反射规律」,基于日常生活中看到的关于反射的现象进行猜想与推理,并通过定性测量验证猜想,论文的最后还手绘了好几个基于光的反射规律所创造的作品,比如潜望镜、打光板等等。可以看到,在整个过程中,他的思考力、行动力就一点点内化为生命自我发展的动力。

4)但,孩子们的潜力不止于此,六年级的孩子们生命正蓬勃且热烈,我们可以以一切能够想象到的方式去去及尽可能地激发他生命的热情与渴望,让他觉得“我能行、我可以”!所以,基于课程的扎实推进,此时可以代入更具挑战性的单元表现型任务——以小组为单位拍摄声音的科学小视频,呈现探索历程(可以以某一节为主题也可以以整个单元为主题)。
总之,把“口子”开给孩子们,为他们提供一切所需,接下来如何创作叫给他们。所以,教室的5个小分队有呈现单独主题的,也有呈现整个单元探索历程的,有悬疑故事线发展的,也有外星人入侵地球的,全部是孩子们的自我创作与实践,而在整个视频制作完成后,最令我触动的是孩子们写的组内互评他评、小组互评,事实上视频拍摄与制作的过程必然不会是一帆风顺的,一会儿“这个人找不着了”“那个人不见了”“我从来都没有用过软件,什么叫视频剪辑?”……
但只要作为教师从旁适时跟进,孩子们自身就会以团队自居,团队中率先的人就会成为领导者,以各自不同的方式凝聚着不同的能量场,同伴间的看见与被看见、理解与被理解就化为他们的爱与创造力。最后,孩子们将各个小组的点评与视频梳理成一篇长达8000多字的论文发表在学校公众号上,而这一切次的体验也令孩子们倍感兴奋,深觉自己“简直太厉害了”!



而这一切,也要靠作为教师的我们,要足够敏感足够专业,去抓住孩子生命成长的每一个瞬间,去点燃他对科学对生命的热情与渴望,比如光谱书籍阅读的推进与讨论;比如科学群内随时随地的分享、讨论与点燃,关乎天地万物一切孩子感兴趣的现象与问题都可以抛在这里,并及时去回应去互动;比如到了期末,可以根据孩子们生命突破与发展的不同,为他颁发独一无二的独属于他个人的与本学期科学内容相关的个人专属科学封面,以此激励他在科学的领域上的继续探索。
印象很深的是那个寒假,因为疫情大家在网课期间几乎只能在线上互动,但科学群内总是有一些热情满满的孩子会成为小小实验家,比如洋同学几乎把自己的卧室变成了实验室,成为了科学创想家,群内都是他对于各种实验的探索与疑惑。

就这样,当孩子们结束了物质科学的探索之旅后,席同学说“我们想追求的从来不是一个标准答案,而是基于已有认知的挑战与创作,只有不断质疑、创造,不断用已有的认知开辟新的平原才会遇到更多惊奇,发掘自己更大潜能。…… 科学不仅打开了我们的感官,让我们知道了天地万物的存在;同时也打开了我们的大脑,让我们知道该怎样与世界相处。相比那些终会被我们忘掉的标准答案与知识,掌握探索问题的思维方法更重要,而我观世界的方式也改变了:面对习以为常的现象,我会尝试去描述它、研究它,并总是乐此不彼,周围世界的一切仿佛都与我有了关联。
更让我赞叹的是:每一个科学探索背后所站着的人!他们的生命如此有力量,在更古不变的时间长河中,因探索、因创造熠熠生辉!所以,我也渴望,成为具有科学精神、具有思考力与创造力的人,不仅仅是拓宽大脑的认知边界,更是为自己的生命寻找一个存在的答案。面对前路,我虽有丝丝畏惧,但也雀跃着、渴望着,期待又一场璀璨旅程的到来!“

是的,当孩子有了这样系统的科学思维与能力积淀,便具备了与未知对话的渴望与热情,对于即将到来的中学阶段,不是茫然无措,而是怀着“我能,我愿,我渴望”的姿态,迎向每一个未知的挑战与可能。这正是科学所激荡出的生命最温柔而坚定的力量。
而科学的号角从不止步,它会在许多个寒冬的地下温暖的初春化为行动的种子。那年五月,疫情初散,River教室的孩子们仍念念不忘物质科学中“生态循环”的探索与启示,“那?不如创建一个社团吧!”一句话点燃了新的火苗——六年级的我们共同创立了“绿综社团”, 以此推动贞元共同体的生态意识,让对自然的敬畏与守护成为一种自发意识,一种持续发生的生命实践。这不仅是科学课的延伸,更是他们作为世界参与者的坚定宣告。
看见这段成长的律动与生态意识的觉醒——
是的,此刻少年们已然长成,他们曾一步步在自然科学的世界中摸索前行,如今回望,那些经历过的探问与思考、实验与表达,都已悄然融入生命中,成为支撑他们自我意志觉醒、探索洞察世界的内在力量。他们对世界的理解,不是接受“知识”,而是凭借自己一步步的观察、推理与探索建构起的更有力量的认知大厦。每一个“我能”的时刻,都是“我愿”的点燃,更是生命意志的觉醒,是创造力的悄然生发。
因此,我们始终相信:真正的教育,是让每个孩子拥有仰望星空的勇气,也拥有脚踏实地的路径。在平凡的日常中,打开大脑,于万物中“看到”宇宙的奥秘,在一次次“为什么”中找寻存在的意义。
谢谢大家。
-END-
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