基于STSE的深度學習課堂教學模式研究

陳倩 王偉

摘 要：STSE教育是將科學、技術、社會、環境與學科知識相結合的教育理念，深度學習是指以批判性的高階思維為核心、注重學生深入參與和知識遷移的一種主動學習。在STSE情境中構建深度學習課堂教學模式對培養新型人才、提高教育質量具有關鍵作用。

關鍵詞：中學物理;STSE教育;深度學習

中圖分類號：G633.7;TP18-4文獻標識碼：A文章編號：2095-624X（2021）39-0014-03

引言

核心素養的提出給教師和學生都提出了更為嚴格的要求。教師在物理教學過程中不僅要注重深入淺出地講解物理學科知識，還要在教學中融入一系列先進的理念，培養的學生不僅要有廣博的才智，還要有嚴謹認真的科學態度、堅持不懈的探究精神和正確的價值觀念。因此，在中學物理教學中融入STSE教育理念是十分必要的。

深度學習不同于淺層學習，前者是指在教師的引導下，學生圍繞核心內容和主題，深度參與有意義的學習過程，在已有知識的基礎上批判性地接收新的知識并將新知識融入原有知識體系從而構建更加完整的體系，并在新情境中利用知識的遷移做出決策或解決復雜問題的一種學習模式。深度學習注重發展學生的高階思維，旨在培養既有創新精神和合作精神，又有正確世界觀、人生觀和價值觀的優秀人才[1]。第八次基礎教育改革傳播了先進的教育理念，推進了人才培養模式的變革。培養學生學科核心素養的要求表明物理教學要讓學生充分參與學習過程，把握物理學科的本質，理解物理學科的思想方法，為學生的終身發展奠定基礎。這就要求從前的“學科本位”課程真正實現向“學生本位”課程轉變，從根本上改變淺層機械化的教學，轉向深度學習。因此，深度學習不僅是深化基礎教育改革的訴求，也是促進學生核心素養發展的關鍵途徑[2]。

一、STSE教育與深度學習結合的可行性分析

（一）STSE教育的情境性有利于深度學習的發生

STSE教育主張將教學內容與實際生活相結合，強調一個情境下多種因素的相互聯系和整合，在真實的生活情境下進行教學。這樣不僅能提高學生的學習興趣，而且，學生在有趣的情境下開展學習活動，更有利于激發學習動力。因此，將教學與STSE教育相結合是實現深度學習的一個有效途徑。

（二）STSE的多維性有利于培養學生的高階思維

STSE教育涉及科學、技術、社會、環境等多方面。在課堂學習中，學生在學習時要結合多方面的因素，從多個角度思考問題，這就要求學生增強知識的遷移和實際應用能力，從而促進學生對學科知識的深度理解和加工，為深度學習的實施提供有利條件。

（三）深度學習理論可為STSE教育提供理論指導

深度學習理論強調學生的主動學習和在學習過程中的深度參與，強調培養學生的高階思維。在運用STSE教育模式時，深度學習理論將提供全面的理論指導：在教學目標上，基于STSE的深度學習課堂教學將以培養學生的高階思維為目標;在教學活動上，創設能激發學生學習動力的真實情境并貫穿課堂，開展能發揮學生主觀能動性的探究實驗，設計能引導學生深入思考的有意義的問題;在教學評價上，用多維評價代替單一評價，注重學生價值觀、責任感及能力的發展。

二、基于STSE的深度學習課堂教學模式特征

基于STSE的深度學習課堂教學即在STSE情境中開展深度教學，促使學生進行有深度的學習。目前深度學習的具體教學策略有很多，如整合知識、創設教學情境、重演關鍵步驟、解決實際問題等[3][4]。對于教學策略的研究，主要是探尋在課堂上引導學生進行深度學習的具體方法，而對于深度學習課堂教學模式的研究并不多，筆者在相關理論基礎上嘗試建構基于STSE的深度學習課堂教學模式。基于STSE的深度學習課堂教學模式應滿足以下特征。

（一）注重物理與生活的結合

物理是一門揭示客觀事物的現象及發展規律的學科，與生活中的種種現象息息相關，初中物理尤其如此。因此，在基于STSE的深度學習課堂教學模式下，注重物理教學與生產生活的緊密結合，可以收到更好的教學效果。

（二）注重學生深入的探究體驗

物理是一門實驗性學科，通過實驗現象歸納普遍規律，再通過普遍規律揭示更多現象的原理。基于STSE的深度學習課堂教學模式注重通過深入的實驗探究，使學生真正理解物理學科知識，培養實事求是的科學精神。

（三）注重知識的整合深化

基于STSE的深度學習課堂教學模式注重在探究、總結和應用的過程中將知識整合深化，不停留于淺層次的學習，而是不斷將新知識融入學生原有的知識體系，建構更加完整的體系，從而實現深度學習。

（四）注重學生在情境中解決實際問題

基于STSE的深度學習課堂教學模式主張從生活現象和實驗探究中總結、概括物理規律，再將物理規律運用于新情境中以解決新的問題，這個過程有利于鍛煉學生的知識遷移能力和高階思維。

（五）注重創新能力、決策能力、批判性思維能力的發展

基于STSE的深度學習課堂教學模式在教學中注重設計實驗、完成實驗、拓展應用、交流討論等關鍵環節環環相扣，這些環節能有效發展學生的創新能力、決策能力和批判性思維能力。

三、基于STSE的深度學習課堂教學模式

（一）構建基于STSE的深度學習課堂教學模式理論框架

基于STSE的深度學習課堂教學模式構建的理論框架如圖1所示。深度學習理論為模式的建構提供了理論指導，STSE教育為模式的建構提供了方法和途徑，旨在促使學生在STSE教育理念下進行深度學習，培養學生的高階思維和社會責任感。

（二）基于STSE的深度學習課堂教學模式運行流程

在理論框架的基礎上，構建基于STSE的深度學習課堂教學模式運行流程圖，如圖2所示。教學模式的運行過程主要有六個關鍵環節：感知情境、探究實驗、精練總結、拓展應用、交流討論、反思評價。教師活動與學生活動根據這六個主要的教學環節開展。這六個教學環節根據學生的認知邏輯順序進行設計，層層深入，思考的空間不斷拓展，為學生創建了良好的思維環境。

1.感知情境

感知情境環節是整個教學模式的開始，為整節課的進行奠定了氛圍基礎，在很大程度上影響了一節課的效果，學生在情境中經歷同化和適應過程，有效推動學生物理觀念的形成，加深學生對物理規律的理解。在物理情境的選擇上，教師應注意以下幾點：第一，貼近生活，結合實際，盡量選擇學生感興趣的主題。只有貼近生活實際的情境，學生才會產生強烈的共鳴，這樣的簡單易懂、能引起學生共鳴的情境更能吸引學生的注意力，在學生參與的過程中增強其學習動機，為學生的深度學習開好頭。第二，值得思考，有啟發性。若選擇的物理情境過于簡單，學生注意力就容易分散，思考空間不足，情境對學生的啟發作用就會大打折扣。第三，主題明確，干擾因素少，與課堂知識結合緊密。明確的主題更容易集中學生的注意力，情境緊密聯系課堂學習的知識，可以讓學生在情境中發現問題，激發學生的探究欲望，使學生在解決問題的過程中接收新的知識。在感知情境時，教師應引導學生從科學、技術、社會、環境等多個角度去思考，潛移默化地引導學生形成由表及里、多角度看待問題的習慣。

2.探究實驗

探究實驗環節是整個教學模式的核心，是實現學生從教學“原點”走向教學“遠點”的必經之路[5]。探究實驗環節是學生在已有物理概念、定理、模型、規律、實驗儀器、教學方式等元素的基礎上實現教學目標的關鍵環節。這個環節的設置是讓學生明白學習物理不僅要學習物理知識，還要學習物理思維和方法。探究實驗的過程是學生提升思維品質、培養學科素養的過程。

3.精練總結

在精練總結環節，學生展示探究實驗環節的成果后，教師通過層層深入的問題引導學生對知識點、實踐技能、實驗過程、物理方法、情感態度與價值觀進行總結。學生的認知和表達能力有限，對探究實驗的總結可能會詞不達意或出現偏差，當出現偏差時，便是教師訓練學生批判性思維的好時機;當學生的總結過于冗長或詞不達意時，教師在學生的基礎上進行精簡和提煉，可讓學生理解物理概念或定理的由來，有利于增強學生的表達能力。好的總結有助于學生牢固地掌握學習的內容，完善學生的知識體系，在課堂上起到畫龍點睛的作用。

4.拓展應用

基于STSE的深度學習教學模式注重從生活走向物理，也注重從物理回歸生活;重視在現實情境中發現問題，也重視回到現實情境中解決問題。深度學習是基于設計的學習，在本環節中，教師應基于學習內容創設真實開放的實踐情境，讓學生在情境中實現知識遷移，運用相關物理知識解決具體問題，發展學生的創新能力和決策能力。真實的學習情境可以激發學生的學習興趣，促使學生從整體上和多角度看待問題，完善學生的知識體系，發展學生的高階思維。

5.交流討論

基于STSE的深度學習教學模式主張創新和交流討論環節是建立在拓展應用環節基礎上的，對于同一個情境中的問題，每個學生都有自己的思維模式，因此問題的解決絕不只有一種途徑。交流討論環節的設置主要是給學生不同想法的碰撞提供平臺，讓學生在思維碰撞的過程中激發學習熱情。教師引導學生對方案進行優化組合以及尋找問題的最優解，在此過程中，學生能快速了解多種解決方案，并與自己的方案進行對比，有利于訓練學生知識的遷移和應用能力，在比較方案優劣的過程中又能發展學生的批判性思維。

6.反思評價

教學評價應以促進學生能力的提升為目的[6]，教師要用形成性評價代替總結性評價。形成性評價應包括學習者本人、學習合作者、教師等多個主體，運用自評、互評相結合的方式，伴隨整個學習過程而進行，滲透于課前、課中、課后多個階段。對于教師來說，不僅要對學生的學習成果進行評價，還要對學生的學習過程進行評價，學生在學習過程中遇到問題時的處理策略也應被包含在評價中。反思評價環節能發展學生的交流協作能力和批判性思維能力，引導學生對學習過程和結果進行反思，有利于促進學生高階思維的提高。

結語

核心素養的提出，為我國基礎教育改革注入了新的活力[7]，而核心素養的落實則需要課程改革來實現。文章旨在改變以往“學科本位”的教學模式，提出面向學生、面向生活、面向社會的基于STSE的深度學習課堂教學模式，為培養學生的社會責任感提供新的教學思路，以供教師和學生參考。

[參考文獻]

[1]龍前梅.基于深度學習的高中物理教學策略研究——以“電磁學”為例[D].漢中：陜西理工大學，2020.

[2]鄭 葳，劉月霞.深度學習：基于核心素養的教學改進[J].教育研究，2018（11）：56-60.

[3]何 曉，孫葳清，吳建琴.指向深度學習的高中物理教學策略探索[J].教育導刊，2021（1）：61-65.

[4]李 康.STSE理念下的深度學習課堂教學模式初探[J].物理教師，2020（4）：11-12，16.

[5]張 杰.指向深度學習的教學設計策略——以“自由落體”一課的教學設計及反思為例[J].中學物理教學參考，2018（19）：34-36.

[6]胡國杰，劉曉偉，孫國帥.深度學習視域下翻轉課堂教學設計研究[J].遼寧工業大學學報（社會科學版），2021（1）：116-118.

[7]楊明國.核心問題教學模式探究與實踐——以四川省開江中學為例[J].西部素質教育，2017（6）：5-7.

作者簡介：陳 倩（1997— ），女，碩士在讀，研究方向：學科教學（物理）。

通信作者：王 偉（1967— ），男，副教授，博士，研究方向：學科教學（物理）。