在觀察中促進深度學習

肖玲

摘? 要? 觀察作為一種科學方法是科學學習的重要內容，深度學習則是在科學觀察的基礎上更進一步，對觀察所得的證據進行理解、分析、結論，最終在生活實踐中解決實際問題。首先通過有針對性的觀察來促進學生的主動理解，再通過有層次性的觀察構建學習內容的聯系，然后通過客觀的觀察引導學生理解基本原理、通過真實的觀察引導權衡相關證據，最后通過對觀察結果的運用引導學生批判和反思。通過層層的引導以達到落實學生發展核心素養的目標。

關鍵詞? 深度學習? 小學教學? 科學觀察

中圖分類號：G424??????????????? 文獻標識碼：A???????????????? DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2021.02.016

Promoting Deep Learning through

Observation

XIAO Ling

（Wuhu Audio Visual Education Center， Wuhu， Anhui 241000）

Abstract： Observation， as a scientific method， is an important part of scientific learning. Deep learning is based on scientific observation， understanding， analyzing and concluding the evidence obtained from observation， and finally solving practical problems in life practice. First， through targeted observation to promote students' active understanding， and then through hierarchical observation to build the link of learning content， then through objective observation to guide students to understand the basic principles， through real observation to guide students to weigh the relevant evidence， finally through the use of observation results to guide students to criticize and reflect. Through layers of guidance to achieve the goal of students' development of core literacy.

Keywords： deep learning; primary school science; scientific observation

深度學習自提出以來，經歷了從關注深度學習的概念過渡到關注深度學習發生過程的研究，在課堂教學、學校環境、教育技術等方面取得了較好的成果。2014年，我國教育部基礎教育課程教材發展中心開始研究開發深度學習教學改進項目，并將其作為深化基礎教育課程改革的重要抓手和落實學生發展核心素養的實踐途徑，以實現人才培養模式重大變革的目標。

張紅霞的《科學究竟是什么》一書中指出，科學研究的目的是描述和解釋世界，而描述和解釋世界的途徑是觀察和實驗。觀察作為一種科學方法，可以為構建概念、解決問題尋找證據，而深度學習可以對這些證據進行理解、運用、分析、綜合和評價，從而得出結論，并運用于解決生活中的實際問題。觀察是科學學習的重要內容，它不等同于看，而是有明確的目標和假說指向。教師需要指導學生從具體現象與事物的觀察和比較中尋找證據，發現現象內在的規律，最終形成概念。在觀察過程中進行深度學習，可以培養學生的觀察能力，發展他們的核心素養。

在一年級下冊“我們周圍的物體”單元教學中，我們嘗試引導學生在觀察中實現深度學習。學生學習“我們周圍的物體”單元，通過觀察獲取相關信息，構建物體具有顏色、氣味、形狀等特征這一概念，并能在生活中辨識物體。這一單元的學習內容包含了發現物體的特征、誰輕誰重、認識物體的形狀、給物體分類、觀察一瓶水、它們到哪里去了、認識一袋空氣等。對一年級學生來說，觀察過程中有很多干擾因素，獲得的信息不足以構建概念，更談不上深度學習。如何讓學生從“看”到“科學觀察”進行深度學習，顯得尤為重要。

通過有針對性的觀察促進學生的主動理解

《發現物體的特征》一課屬于物質科學領域內容，包含觀察一個物體和對比觀察兩個物體兩個活動。教材設計的意圖是：使學生認識物體具有顏色、形狀、氣味、粗糙程度、輕重等特征，初步學習科學的觀察、描述、記錄方法。如何讓學生主動理解相關的學習內容呢？

1.在科學概念建構過程中主動理解學習內容

科學概念是學生學習的重要內容，也是他們應該達成的學習目標。在深度學習中，學生可以通過概念的建構過程深刻理解學習內容。首先，我們選取的觀察物體是乒乓球和橡皮，學生分別觀察發現乒乓球和橡皮所特有的、與其他物體不相同的特征，從而構建物體具有特征這個科學概念。其次，在概念的建構過程中，我們有針對性地讓學生進一步觀察乒乓球和橡皮的顏色、形狀、氣味、粗糙程度、輕重等特征。學生辨識乒乓球和橡皮的特征并不相同，這樣可以更加深刻地理解“特征”這個學習內容，從而實現關于特征概念的深度學習。

2.運用不同的觀察方法主動理解學習內容

學習“我們周圍的物體”單元是學生科學認識物質世界的初始階段，學生認識世界源于觀察。為了使觀察到的內容更完整、可靠，需要運用多種觀察方法獲取更多的有效信息，以利于形成概念。我們可以提供以下一些觀察方法來幫助學生科學觀察，理解學習內容，促進深度學習的發生。

（1）多感官觀察一個物體

教師準備了乒乓球，要求學生一起觀察，看看它有哪些特征。引導學生用眼睛看一看，能夠看到什么？用手摸一摸，感覺表面光滑不？用鼻子聞一聞，發現它有沒有氣味。

在這個觀察中，引導學生運用眼睛、手、鼻子多感官觀察物體的表面特征，比較全面地認識物體。

（2）比較觀察一個物體

選擇和乒乓球進行比較的物體，用“捏一捏”的方法，觀察橡皮和乒乓球發生的形狀變化，構建乒乓球比橡皮硬這個概念。同樣，比較觀察光可以通過玻璃球，卻沒辦法通過乒乓球，形成乒乓球不透明，玻璃球是透明的概念。比較觀察皮球和乒乓球，形成皮球大、乒乓球小的概念等。

比較觀察在教學中應用廣泛，如比較平鋪活動中膠帶、橡皮和正方體積木的數量，發現不同形狀的物體平鋪的數量不同。利用比較的方法可以促進學生觀察到物體之間的不同特征，對某一個概念的學習更加深刻，有利于學生對學習內容的主動理解。

3.通過科學描述主動理解學習內容

在小學科學課程標準中，物質科學領域明確設立了描述常見物體基本特征的學習目標，生命科學領域要求學生描述常見動植物的外部主要特征，并且在學習內容中要求學生會使用科學詞匯來描述觀察到的現象，這些描述是建立在主動理解學習內容的基礎上的。當學生選擇自己喜歡的形式，用科學的語言來準確描述概念或者現象時，說明深度學習已經發生了。如《給物體分類》一課，可以引導學生研討：

（1）我們根據物體的哪些特征進行了分類？（形狀、輕重、軟硬、顏色）

（2）根據同一個特征進行分類時，分類結果有哪些不同？

學生能準確描述依據特征分類的標準和結果時，他們對特征這個學習內容已經理解了。

在運用多感官觀察的活動中，學生認識到乒乓球具有顏色、光滑、沒有氣味等特征。在運用比較觀察的活動中，學生認識了乒乓球硬、不透明、比較小的特征。每一個觀察活動結束，教師都要求學生用科學的語言描述觀察到的現象，這些教學策略能有效幫助學生主動理解學習內容。為了讓學生體驗描述的重要性，教師設計了謎語，讓學生根據謎語中描述的物體的特征來猜測。如有關橡皮的謎語：體形有圓又有方，皮膚顏色也很多，氣味芬芳不能嘗，擦去字跡不怕臟。

通過有層次性的觀察構建學習內容的聯系

“我們周圍的物體”單元設計的各個課程，在觀察能力的培養上非常有層次。

1.觀察方法有層次

利用科學觀察（看、聞、摸等）方法初步認識物體具有顏色、形狀、氣味、粗糙程度、輕重等特征。《誰輕誰重》一課利用測量比較的方法認識物體的輕重特征;《認識物體的形狀》一課利用平鋪方法比較四種不同形狀的物體平鋪的數量不同，從而認識物體的形狀特征;《給物體分類》一課利用分類的方法，更清晰、有序地認識物體;《觀察一瓶水》一課對信息進行整理和分類，總結出液體、固體的概念。在這些活動中，分別使用的科學方法是感官觀察、測量、分類和歸納，可以讓學生更深刻地理解科學概念。

2.觀察內容有層次

不同的觀察方法觀察到的事實是不同的，有層次的觀察能讓學生體驗更多。

《發現物體的特征》一課利用感官只觀察了物體的表面特征，《誰輕誰重》《認識物體的形狀》等課利用測量的方法觀察物體的重量和形狀特征，在這種觀察中，觀察到的現象、數據，可以使觀察的信息更可靠。

有層次的觀察可以呈現學習內容的內在結構和聯系，也可以幫助學生獲得更豐富、可靠的信息。學生通過有層次的觀察活動進行領悟、體驗，實現關于物體特征的深度學習。

通過客觀的觀察引導學生理解基本原理

張紅霞的《科學究竟是什么》一書中指出科學是具有客觀性的。科學強調方法、步驟的規范，實際是強調科學的客觀性。實驗作為一種結構化的觀察更具有客觀性。由于觀察容易發生錯誤，我們才強調實驗的重要性。實驗必須重復，以保證實驗結論的可靠。實驗的目的是理解概念及其形成過程，所以實驗的過程要體現對基本原理的追求。

如《給物體分類》一課選擇輕重特征作為分類依據。學生用眼睛觀察判斷各種材料的輕重往往不準確，我們用簡易天平測量教材呈現的各種材料，它們按從重到輕的排列順序是：橡皮、大螺母、玻璃珠、木塊、塑料杯、塑料塊、小螺母、乒乓球。那么，多少算輕，多少算重？教師可以引導學生思考、分析，確定合適的判斷標準。相同特征、不同的標準會有不同的分類結果。如果我們以塑料塊作為標準，則橡皮、大螺母、玻璃珠、木塊、塑料杯都是重的物體;如果以玻璃珠為標準，則橡皮、大螺母才是重的物體。通過這個探究活動，學生知道輕重是相對的，只有確定標準，比較才有意義。標準客觀，輕重結論才客觀。

再如《它們去哪里了》一課，要求學生觀察食鹽在水中的變化。教師引導學生用小勺取一勺食鹽放入水中，靜置5分鐘觀察并記錄。再用小勺取一勺食鹽放入水中，充分攪拌5分鐘后觀察食鹽的變化并記錄。在這個實驗中，有三個重要的實驗要素：一勺食鹽提示食鹽的分量、靜置或者攪拌5分鐘。這些實驗能讓學生的觀察更真實，引導他們深入理解溶解原理。

通過真實的觀察引導學生權衡相關證據

美國學者恩特維斯托和拉姆斯登通過持續跟蹤，分析了課堂中深度學習者的特征。他們發現，深度學習者在學習過程中，能對信息的學習表現出極大的興趣并保持冷靜，深度學習的發生需要學習者對某一問題或某一領域進行專注的、長期的反思及超越性的思考，這些思考體現了學習者對相關證據的權衡。

在判斷誰輕誰重的觀察中，我們設計了三個環節：

1.用眼睛觀察物體，嘗試猜一猜它們誰輕誰重，將猜想記錄在實驗記錄表中。學生可能發現，猜測與結果并不一樣。

2.用掂一掂的方法給這些物體的輕重排一排順序并記錄在實驗記錄表中。通過比較，學生發現猜一猜和掂一掂這兩種方法得出的輕重排序結果是不同的。哪一個更可靠呢？這樣的思考指向對證據的權衡。

3.制作簡易天平稱量物體的重量。學生用測量的方法進行比較并記錄。

這三種觀察都是真實的，但得出的結論不同，支持得出結論的證據也不一樣。學生對證據的權衡，可以引導他們對輕重進行深度學習，意識到科學注重證據的可靠。課程標準中，十分強調培養學生證據意識的重要性，良好的數據意識和證據意識有利于學生深度學習的發生，發展其科學素養。

通過對觀察結果的運用引導學生批判和反思

深度學習作為一種指向問題解決的學習，希望學習者能通過提取原有經驗以解決不同情境的問題。在《給物體分類》一課的教學中，學生學習了利用物體的特征給物體分類，教師繼續創設了新的情境：如何給垃圾進行分類？學生首先根據垃圾的特征設立標準，例如塑料垃圾、非塑料垃圾;可回收垃圾、不可回收垃圾;有害垃圾、無害垃圾。通過這樣的學習，學生對分類辨識物體有了更深的了解。我們還可以引導學生認識到，辨識物體不僅可以通過外部特征進行分類，還可以通過實際用途進行分類，并且把這種方法運用于我們的生活。

促進深度學習作為落實核心素養的重要途徑，眾多學者也有很多研究成果，如在教學活動中模擬社會實踐進行知識的發現，應用“悟—議—行”深度學習內容重構的實踐框架，這些研究成果落實到教學中還需要更多的實踐探索，這給一線教師研究教學帶來新的挑戰和機遇。