以沉浸式學習為核心的初中科學研學課堂實踐策略

錢佳芹

【內容摘要】本文闡述的研學課堂是指以學生為中心，在教師和學生共同組成的學習環境中，基于學生原有的概念，全身心投入到教學情境中，讓學生主動提出問題、主動探究、主動學習的沉浸式學習過程，提高學生解決問題的能力。主要通過問題的提出，研學課堂的教學模式、操作策略和構建過程中的幾點思考來淺談如何以沉浸式學習為核心，實踐科學研學課堂。

【關鍵詞】沉浸式學習初中科學研學課堂

一、問題的提出

1.研學課堂概念界定

本文中的研學課堂，是指以學生為中心，在教師和學生共同組成的學習環境中，基于學生原有的概念，讓學生根據生活中的情境提出解決問題的方案，全身心投入到教學情境中，主動探究、主動學習的沉浸式學習過程，即進行真學習，教師則主要思考如何設置教學情境，如何設置學習任務，如何有效組織學生進行高效學習、如何根據學生的問題調整教學策略等，即進行教的研究。通過構建這樣的研學課堂，喚起學生學習的興趣，激發學生學習內驅力。

2.研學課堂的提出

（1）傳統的課堂教師需要在教室里充分利用課堂的教學時間，在課堂中完成與學生的互動和教學內容，在課外時間的監管上還是有所限制。近幾年隨著智慧教育日益發展，教師以移動設備pad應用為抓手，利用互聯網+PAD+同屏技術等新技術的支持，聯通課前、課中、課后，擴展教與學活動在時間和空間上的范圍，實現對于傳統課堂的突破，鏈接了學生課堂內外的學習，促進課堂教學效率提升，為研學課堂提供了大大的便利。

（2）科學學科的核心素養是科學觀念、科學思維、科學探究和科學精神、態度及責任。自新課程標準提出以來，科學課程的核心理念就是全面提高學生的科學素養，其中特別提到要學生掌握科學探究方法，需要學生經歷與科學工作者相似的探究過程，從而領悟科學探究方法，能夠提出問題，養成勇于創新的科學精神。研學課堂正是基于學生的核心素養養成，在不斷地研學過程中提出新的看法和發表新的觀點。

（3）在現階段的實際教學中發現學生缺乏生活體驗，綜合實踐、解決問題的能力偏弱，因此筆者根據研學課堂的體驗式、沉浸式、實踐式的特點，對自己的課堂進行了一些新的嘗試，探索一種新的課堂模式，進而幫助學生提高解決實際問題的能力，真正做到學以致用，促進學生的深度學習。

二、研學課堂的教學模式

本文所闡述的研學課堂是以沉浸式學習為核心，對于整個研學課堂教學流程思考如圖1所示：（1）通過pad發送問題情境，引出真實情境，啟發學生思維，學生以小組為單位，每個小組成員都有明確的任務，思考生活中的真實情境與課本所學知識的關聯性，（2）在課堂上布置任務，通過設置分解活動進行任務驅動，學生在課堂上通過小組合作的形式修改活動解決方案，在情境學習中初步得出課堂教學要點，（3）通過小組之間生生交流、展示匯報等方式開展多維互動，并利用pad的大數據實時統計和同屏展示功能，主動獲得學生對問題的思考以及如何進一步優化自己的想法，（4）學生在思維碰撞的過程中，慢慢解決一開始創設的情境問題，提升自己的科學思考力，并理解課堂教學中的重難點，（5）最后總結歸納學生們的想法，梳理課堂要點，構建知識點的網絡系統，利用pad支持完成評價點贊。課后根據學生的想法和設計初步完成教學情境的任務突破，并完成相關實踐活動。

三、研學課堂的操作策略

研學課堂的五個環節是相互關聯、層層遞進的，符合學生認知規律，在課堂中，教師需要考慮研學過程中學生學習的全沉浸，可以從情境的設置讓學生具有代入感，營造真實的學習環境，也可以是學習過程中學生的全面參與，完全沉浸在教學過程中，另外教師還需要思考如何引導學生研學，如何根據學生出現的問題及時調整教學策略等，下面就談談在實踐中研學課堂各個環節的操作策略。

1.創設情境：模擬生活場景真實情境，感知教學目標

科學課程是一門以實驗事實為依據，通過觀察總結得出科學規律的學科，并且能利用學到的科學知識解決生活中的實際問題。情境教學是指在教學過程中，教師有目的的進入或創設具有一定教學目的和教學意義，形象且立體生動具體的場景，以引起學生一定的態度體驗，激發學生學習新知識的欲望。所以在創設情境的過程中，提供給學生情境的核心在于能激發學生興趣，且這些情境都是寓教學內容于具體形象的情境之中。

在《簡單機械——杠桿》這節課的設計方案中，利用測量學校“小豬佩奇”的質量為情境任務，作為課前激發學生思考的生活實際問題，將全班同學分為6個小組，每組任務相同，同時明確每位小組成員在研學課堂每個環節中的任務，從提交情況來看學生的參與度非常的高，想出了各種利用杠桿來測小豬質量的方法，有的組想到用正常秤砣來測但是會發現這樣杠桿就會很長，取材很困難，對組內參與實際設計的成員來說難度太大，有的組想到用等臂杠桿天平來測質量……學生設計了各種各樣的方案，當然也提出了各種各樣的質疑和問題，根據學生提交的課前練習，教師進行信息篩選，及時調整課堂教學任務，在課堂教學中刪繁就簡，更多的講解學生提問較多的問題，提高課堂教學的有效性。

2.活動構建：設計課堂活動任務驅動，落實課堂雙基

科學活動是指人們從事探索事物存在及變化的狀態、原因和規律的實踐活動，以及在科學知識、理論指導下進行的實踐活動，科學是一門以人與自然為基礎，以探究性活動為主體的課堂，科學課堂活動豐富，通過一定的活動分解、任務驅動，讓學生明白活動目的和活動效果，為第一環節的情境突破提供新的思路，為順利解決情境問題提供新方法，使學生在課堂上能夠真正動起手和腦，開展真探究、讓教育回歸本真，從而開展真學習。

在《物質的微觀粒子模型》中設置了4個任務驅動環節，第一個任務用水果來制作水分子模型，第二個任務給學生充分的想象空間，結合書本知識構建各種分子模型，第三和第四個任務是讓學生明確在水蒸發和水電解過程中水分子的“旅行路線”是不同的，小組同學在實踐中感知物理變化和化學變化的區別。教師需要在不斷的任務中幫助學生建立認識物質的規律：從宏觀到微觀，從靜態到動態，從形象到抽象，慢慢形成學習化學的思維，循序漸進。

同時課堂活動的構建，基于沉浸式學習的特點，個人覺得應該遵循下面幾個原則：（1）整體應該遵循由簡單到復雜，由初級到高級的原則。（2）活動的構建更多的時候可以就地取材，體現全員參與的原則，讓每一位學生都能進行有意義的課堂活動探究。（3）活動的設置是有趣的，能激發學生學習欲望的活動。（4）活動設計時必須明確活動任務，所以問題設置時要源于課本又要高于課本，在活動過程中鼓勵學生發表自己真實的想法和困惑。

3.多維互動：課堂展示交流暢所欲言，碰撞思維火花

研學課堂中的多維互動環節正是基于小組合作探究過程后發表自己實驗結論的過程，這個過程就是輔助學生修正自己觀點，在否定和肯定中不斷完善自己的認知。教師的主要作用是引導和組織，并及時對每個展示的同學進行適當的點撥，保證互動的意義與問題的深度，實現生生互動和師生互動，更可以利用pad的優勢，將學生的活動過程和活動想法提交至教師端，在學生交流的時候可以同屏呈現給全班學生，加強互動的可視性、直觀性和參與感。

在凸透鏡成像復習課中，60%的同學通過凸透鏡成像規律，比較墨守成規尋找清晰的像，所以花費比較多的時間;30%的同學對凸透鏡成像比較熟悉，能較靈活的運用成實像時物近像遠像變大的規律;只有10%的同學運動利用了光路的可逆性原理去尋找倒立放大的像。說明大部分學生在知識的連貫性和系統性上還是有所欠缺的，學生在描述自己方案時，會得到不同小組的不斷補充和完善，通過學生的層層遞進式呈現，再結合pad拍攝的學生實驗操作視頻，在這種濃厚氛圍的討論中，學生通過思維的碰撞，問題得到解決。

多維互動的實施過程教師要把握好度，教師既要能放手，也要能收手，對于一節課的主要任務及要達成的教學目標要充分控制，學生在展示交流的過程中既要有基礎知識的講解，又要有高階思維的滲透，既要有思路清晰的同學發言，也要有思路相對模糊的同學發言，生生之間要有查漏補缺，師生之間要有概括總結，最終達成教學目標。

4.解決問題：運用新知解決教學情境，提升綜合素養

科學教學總目標中科學探究是為了解決與科學有關的問題，在收集證據的基礎上提出種種解釋，從而更好地理解自然世界的過程，能通過對身邊事物的觀察，提出自己能夠研究的問題，能把探究過程中習得的知識、過程與方法運用于新的情境中。所以科學學習的最終目的就是運用所學的知識解決問題。

研學課堂始于生活情境，所以課堂學習的重要教學目標就是通過利用現有知識來解決實際生活中的問題，并在不斷的探究中提出新的看法和發表新的觀點，達成科學精神、態度及責任的核心素養的培養。而創建研學課堂的初衷就是為了讓學生能夠將所學的科學知識應用于實踐生活中，所以在研學課堂中可以設計更多有助于真正提高學習能力的情境活動，將課堂搬出教室，讓更多的學生能參與到學習中。

考慮到要解決這些問題之后，學生便根據各自的分工利用課后時間完成杠桿的制作，學生通過pad和課后時間不斷地與教師和同學交流設計過程中出現的問題，以及需要的幫助，完全將自己當作一個設計師，不斷修正自己的設計方案，教師不斷根據學生的設計方案提出優化的意見，做好指導工作。最后在主題實踐活動中以小組為單位順利估測出小豬的質量，真正將所學的知識應用于生活實踐，這樣真實而有意義的學習一定會給學生留下深刻的印象。

教學是一場場不期而遇的變革，我們都在不停地摸索和嘗試，這一場場“課堂革命”，是一次次實踐與創新的見證，也是教師理念與思維的蛻變，我們需要不斷踐行新課標規定的學科核心素養，雖然在這個過程中我們會遇到很多的困難與挑戰，但是我堅信：“這個世界不只有眼前的茍且，還有詩與遠方”，所以只有出發，才能到達想要去的遠方。

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（作者單位：杭州市丁蘭實驗中學）