以“全局性理解”的思維方式開展“深入性學習”的教學策略初探
——以小學科學生命科學領域教學為例

畢 婭

(重慶兩江新區金州小學校 重慶 400000)

一、研究背景

在教科版小學科學教材中，三年級下冊第一單元是“動物的一生”，老師帶領孩子們養蠶，感受動物生命的周期和變化；四年級下冊第一單元是“植物的生長變化”，老師帶領孩子們親自種植鳳仙花，感知鳳仙花的一生的生長規律，構建起植物生命周期的模型。（教材對比圖）

這樣的單元內容屬于生命科學領域，在教科版小學科學教材的每個年段都有，例如一年級上冊第一單元植物，一年級下冊第二單元動物，二年級下冊第二單元我們自己等。生命科學領域對老師和學生的教和學均提出了較高的要求。學生要在較長時間里，在無老師督促和直接指導的情況下，自主并堅持進行長期而細致的觀察和記錄，這對于小學生而言有較大的難度。難度在于學生要在獨立的、親自的實踐中，用科學的方法去探索，用科學的視角去發現，用科學的思維去歸納，用科學的語言去表達。同樣的，在這一系列具有“科學味”的學習過程，離不開科學老師用有“科學味”的、有趣的、有序的活動去串聯、去指導、去提升。然而，我們必須打破課內和課外的時間與空間的壁壘，勾連單元內容和學科能力，兼顧科學概念和科學探究，才能實現培養學生科學素養的目的。針對這樣的矛盾和問題，作者從本學期伊始就確定了貫穿一學期的教研主題——如何在生命科學領域培養學生的科學思維，并針對主題就具體做法進行整體規劃。

確定教研主題后，進行了文獻閱讀和理論學習，特別是與生命科學領域類似的課程，例如：項目式學習、STEM課程、綜合實踐、工程與思維等。學習之后的實踐不能單純“拿來主義”，怎樣將學習的方法和思想內化外顯、融匯貫通呢？在學習了《為未知而教，為未來而學》這本書之后，作者有了方向。書中闡述了兩個契合作者正在研究的關于生命科學領域教學策略的核心理念：全局性理解和深度性學習。全局思維，就是考慮問題時由點及線，由線及面地放大格局去思考。這是一種從微觀拉伸到宏觀，再從宏觀聚焦到微觀的思維過程，全局思維的好處，是能幫我們透過表象去抓問題的本質關鍵，避免一葉障目的干擾。很多時候，比起拘泥于問題本身，問題背后所反映出來的深刻洞察更加重要。

在此理念的指導下，作者進行了真實的教學實踐，最終認為科學老師應做到對教材、學情及課標的全局性理解才能引領學生的學習走向深入。

二、研究意義和價值

生命科學科學是小學科學的一個重要內容領域，這部分內容對于小學生科學素養的養成具有重要的意義和價值，因此正確理解和準備把握課程標準中生命科學領域的教育價值、課程內容的設計思路和教學要求等，可以幫助教師在教學中落實課程標準的理念和教學要求，從而有效地達成課程目標。

生命科學與物質科學、地球與空間科學都屬于自然科學的范疇，生命科學是一門基礎學科，主要研究內容是生命現象和生命活動規律。它是農業科學、醫藥科學、環境科學及其他有關科學和技術的基礎。當今，它在微觀和宏觀兩個層面的發展都非常迅速，并且與信息技術和工程技術的結合日益緊密，對社會、經濟和人類生活產生越來越大的影響。在生命科學領域的發展過程中，科學家嘗試通過卵細胞核全能性來制造新的生命，在無數次的嘗試過程中，將體細胞的細胞核移植到沒有核的卵細胞中，借助這種“體細胞核移植重編程”，使得體細胞也能像受精卵一樣具有發育成各種器官乃至完整生物個體的可能性，這也就是常說的克隆技術，它為生物學的發展和人類器官移植等治療的研究提供了非常廣闊的前景。

生命世界包含動物和植物等多種生物類群，生物的生存都需要一定的條件，例如營養物質、適宜的溫度、水和空間等，在此基礎上，生物個體能夠生長、發育和繁殖后代，從而使這些生物類群得以延續。植物能夠制造營養物質，可供自身利用；而動物則不能制造營養物質，只能利用植物等生物制造的營養物質。生物之間，以及生物與環境之間相互依賴、相互影響，它們組成一個有機的整體。學生通過本領域內容的學習，既可以獲得基礎的生物學知識，又可以領悟生物學家在研究過程中所持有的觀點，以及解決問題的思路和方法。學生在積極、主動地參與學習的過程中，親歷提出問題、獲取信息、尋找證據、檢驗假設和得出結論等，從而獲得新的生物學知識，養成以證據推理為核心的理性思維習慣，還有助于學生形成積極的科學態度，發展終身學習的能力。

學習生命科學領域的知識對學生的發展至關重要，這種學習經歷對培養學生的科學素養具有重要的價值，有助于激發學生了解和認識自然界的興趣，幫助學生初步形成生物體的結構與功能、局部與整體、多樣性與共同性相統一的觀點，形成熱愛大自然、愛護生物和保護環境的情感。

三、研究策略

（一）用全局性理解的方式精讀和整理教材

作者首先通讀2017版教科版小學科學教材中生命科學領域的內容，并進行了梳理，構建學科、年段和單元整體的框架，接著深入學習課標，從其中將三個重要的大概念——植物與環境、植物的繁殖、生物的多樣性進行了解讀和提煉。在不斷地思考學習和反復地實踐探究中，作者摸索出適用于生命科學領域整體性布局，使學生展開深度學習的教學策略。

（二）從全局性理解出發精磨課例和統整單元

以四年級下冊“植物的生長變化”單元為例，植物的生長變化要探索和學習的內容廣泛，加之生長的周期較長，這就決定了本單元的教學與其他學習領域不同，這就需要科學老師具備全局性理解的知識體系，對教材進行再處理，對教學活動進行新設計，從而引領學生在長期的實踐活動中達成深度學習。基于此，首先從整體把握課標，然后理清教材的設計思路，將縱向、橫向脈絡，以時間、內容和方式為主線進行整體布局和關聯。

1.時間上尊重節律和學期統整兼顧

四年級下冊從整體上采取三個單元交叉進行的策略，鳳仙花萌發時研究植物的根，鳳仙花沒開花就學習第二單元“電路”，等待鳳仙花結果的過程中，交叉學習植物的莖和葉，以及第三單元“巖石和土壤”。尊重時序和植物生長的節律，單元與單元交互、整體布局和安排教學進度。為了避免學習過程碎片化，并強調全局性理解，科學課堂的40分鐘安排為“5+N”，“5”是用5分鐘分享學生課外種植鳳仙花的發現、思考和問題，“N”是學習本學期教材中需開展的科學概念和科學探究學習。

以“種子里孕育著新生生命”為例：作者用了30分鐘左右的時間，帶領學生開展探究種子里孕育著新生命的科學學習活動，用10分鐘左右的時間以設計“種植計劃書”切入，開啟種植鳳仙花的科學歷程。課堂上靈活搭配“5+N”，以“5”承上啟下，承接和反饋課外學生探秘鳳仙花等植物的生長變化，以“N”深入探究一學期三個單元的內容，每堂課像一段首尾呼應的鏈條，鏈接成一條靈活、開放、且深入的主線，貫穿整個學期。不難發現，這樣的精心規劃的線，也將課堂與課外“全局性”關聯在一起，不把鈴聲當做教學的起點和終點，學生便能在更廣闊的時間和空間里學習科學。

2.內容上科學概念和科學實踐并行

在處理教和學內容的策略同樣是以全局性理解為主。學生在課內深入探究“必要”的科學概念，課外深入開展“必經”的科學實踐，課堂上以分享、研學、實驗、評價的方式，使課外的發現和問題得以展示、解決和提升；學生在課外的種植、觀察、記錄、思考，將課內的方法和興趣得以鞏固延展，課堂內所學的內容有活化、整合、運用的機會，科學經驗和概念的建立達成有機聯系，這就是在全局里發生的、看得見的生長，是真實的學習。精心布局的全局猶如一張網，將千絲萬縷連綴成一體，并將學習引向有縱有橫的深入之中，形成學習的螺旋上升趨勢。在這樣的“全局”里，老師和學生、課堂和課外、概念和實踐、興趣和基礎都囊括其中，教師教研、學生學習各自向縱深發展，均完成深入性學習。

3.方式上深度研學和及時交流穿插

課內，學生帶著課外的疑惑和問題進行主動參與研究，隨后在研討、質疑和修正等過程中鞏固和提升所學；課外，學生帶著科學知識和方法積極拓展與實踐，有目的、有方向、有支撐地進行連續觀察、堅持記錄、深入分析；在下一堂課，學生交流和分享探究時的發現或思考，生生、師生評價，進而聚焦目標，大膽猜想，設計方案，開啟下一階段的探索……從而打破課內與課外，時間與空間的壁壘，將科學知識與實踐、科學技術與情感態度價值觀融會貫通，使學生真正進入深入學習的狀態。

（三）以全局性的教學活動設計建立環保意識

教師組織學生進行栽種盆栽植物等活動，觀察和記錄種子的萌發、生長和發育過程，初步認識植物體生命過程中需要養分，且植物體的外部形態特征會發生變化，并了解植物的生命周期大致經歷種子、幼苗成體人開花、結果等過程。此外，組織學生收集和分析不同生境（如沙漠、鹽堿地、水域等）中的植物的照片或特征資料，通過個例分析和歸納概括的方式，幫助學生初步了解生活在不同小境中的植物具有適應其所在環境的外部形態特征，并都具有生命的基本特征及維持生命活動的相應結構。學生在學習時，需要從不同生物之間，以及生物與環境之間的相互關系理解生物多樣性是如何保持的，即理解生態系統各成分的關系。首先，應該從生物成分的角度理解動植物的生存條件，明確二者意見的共性和不同之處。其次，理解動物與植物，以及與其他動物之間的相互捕食關系，即食物鏈和食物網，這是生態系統的營養結構基礎。最后，理解生態系統的任何一一個成分發生變化時，其他成分都會發生變化，尤其是理解人類活動對動物、植物和環境產生的負面影響，使學生逐漸形成環保意識。

四、研究成效

以全局性理解的思維方式開展深入性學習的教學策略實施以來，作者通過學習，更新觀念，對教材、學情以及課標達成全局性的理解，能精準把握重難點和科學學習要素，有效設計學習活動，而學生則在真實的、全局性布局的科學學習中，切實有效地實現將科學概念和實踐探究，用兒童的視角和語言進行科學的觀察和表達。

整個過程像猶如穿針引線，將一粒粒美麗的珍珠串聯在一起，構建起全局性理解思維指導的，通過深入性學習的小學生命科學領域的規律認知模型。