指向深度學(xué)習(xí)的初中科學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施

程燕

摘? ? 要：基于核心素養(yǎng)發(fā)展的深度學(xué)習(xí)，要求教師設(shè)計(jì)體現(xiàn)深度學(xué)習(xí)特征的學(xué)習(xí)活動(dòng)，在知識(shí)應(yīng)用、解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的過(guò)程中發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。教師應(yīng)站在整體的視角系統(tǒng)構(gòu)建教學(xué)活動(dòng)，以學(xué)科核心概念來(lái)統(tǒng)攝和組織教學(xué)內(nèi)容，并依據(jù)具體概念所包含的范圍、大小來(lái)確立上位概念與下位概念之間的層級(jí)關(guān)系。教師可事先設(shè)計(jì)課前任務(wù)單，將來(lái)自學(xué)生的調(diào)查結(jié)果作為課堂教學(xué)的真實(shí)情境，然后讓學(xué)生在匯報(bào)、討論、補(bǔ)充、修正的探究過(guò)程中，發(fā)展分析、推理、證據(jù)解釋等能力，并注意在各個(gè)環(huán)節(jié)以合理的評(píng)價(jià)積極引導(dǎo)學(xué)生持續(xù)深入學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：深度學(xué)習(xí);核心素養(yǎng);抗酸劑探究;問(wèn)題驅(qū)動(dòng);多元評(píng)價(jià)

一、深度學(xué)習(xí)的內(nèi)涵及發(fā)生機(jī)制

（一）深度學(xué)習(xí)的內(nèi)涵意蘊(yùn)

關(guān)于深度學(xué)習(xí)的定義，被廣泛接受的是北京師范大學(xué)郭華教授提出的看法：深度學(xué)習(xí)是在教學(xué)中，學(xué)生積極參與，全身心投入，獲得健康發(fā)展的、有意義的學(xué)習(xí)過(guò)程。四川師范大學(xué)教育科學(xué)院李松林教授，根據(jù)國(guó)外學(xué)者對(duì)深度學(xué)習(xí)的著述研究，將深度學(xué)習(xí)的內(nèi)在發(fā)生機(jī)制歸納為：情境誘發(fā)——問(wèn)題驅(qū)動(dòng)是深度學(xué)習(xí)的發(fā)生機(jī)制;切身體驗(yàn)——高階思維是深度學(xué)習(xí)的維持機(jī)制;實(shí)踐參與——問(wèn)題解決是深度學(xué)習(xí)的促進(jìn)機(jī)制 [1]。

（二）深度學(xué)習(xí)與核心素養(yǎng)發(fā)展的關(guān)系

初中科學(xué)核心素養(yǎng)包含科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐、態(tài)度責(zé)任四個(gè)方面。基于核心素養(yǎng)發(fā)展的深度學(xué)習(xí)往往具有以下一些行為特征：具有內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，以學(xué)生為中心，能夠?qū)⒘?xí)得的知識(shí)遷移到其他場(chǎng)景中;善于通過(guò)分析、應(yīng)用、評(píng)價(jià)等手段，對(duì)已經(jīng)掌握的知識(shí)進(jìn)行反思和批判，應(yīng)用知識(shí)解決問(wèn)題，并進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，在不斷反思和批判中達(dá)到更高的認(rèn)知水平能力（即高階思維）。因此，教師應(yīng)設(shè)計(jì)體現(xiàn)深度學(xué)習(xí)特征的學(xué)習(xí)活動(dòng)，并在知識(shí)應(yīng)用、解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的過(guò)程中發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)，即核心素養(yǎng)是深度學(xué)習(xí)過(guò)程中生成的學(xué)習(xí)結(jié)果。

二、培育核心素養(yǎng)的學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)

促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)，應(yīng)站在整體的視角系統(tǒng)構(gòu)建教學(xué)活動(dòng)。教師要以學(xué)科核心概念來(lái)統(tǒng)攝和組織教學(xué)內(nèi)容，并依據(jù)具體概念所包含的范圍、大小來(lái)確立上位概念與下位概念之間的層級(jí)關(guān)系。

（一）梳理核心概念下的單元知識(shí)層級(jí)關(guān)系

“物質(zhì)變化和化學(xué)反應(yīng)”是化學(xué)學(xué)科的核心概念之一，物質(zhì)的性質(zhì)決定用途，物質(zhì)的用途反映了其性質(zhì)，這是認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化的重要思想方法。教師要以此為統(tǒng)領(lǐng)，梳理教材（如浙教版義務(wù)教育教科書(shū)《科學(xué)》九年級(jí)上冊(cè)）中“物質(zhì)及其變化”“金屬材料”等相關(guān)內(nèi)容，使學(xué)生在具體知識(shí)（酸、堿、鹽及金屬）的學(xué)習(xí)中，進(jìn)行抽象概括等思維加工活動(dòng)，形成向上的聯(lián)系，獲得更有普遍意義的核心概念[2]。

基于這樣的思考，筆者建立“物質(zhì)變化和化學(xué)反應(yīng)”核心概念下的單元知識(shí)間的層級(jí)關(guān)系，詳見(jiàn)圖1 。

單元知識(shí)層級(jí)關(guān)系

從低層級(jí)到高層級(jí)，圖1呈現(xiàn)了一個(gè)不斷抽象概括的過(guò)程，由此可引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)對(duì)核心概念的深度理解。我們知道，能夠?qū)⒘?xí)得的知識(shí)遷移到其他場(chǎng)景中是深度學(xué)習(xí)的一個(gè)重要特征。圖1中從較高的層級(jí)到低一級(jí)的層級(jí)，就是知識(shí)向下聯(lián)系、遷移應(yīng)用的過(guò)程。筆者設(shè)計(jì)“抗酸劑探究”挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)課題的目的，就是為了引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的遷移與應(yīng)用，促進(jìn)學(xué)生將知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力。

（二）確定單元目標(biāo)和課時(shí)目標(biāo)

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》的學(xué)業(yè)要求提出：“能舉例說(shuō)明化學(xué)變化在自然界與生產(chǎn)生活中的廣泛存在和應(yīng)用，認(rèn)同化學(xué)反應(yīng)造福人類(lèi)的獨(dú)特價(jià)值。”筆者以此確定核心素養(yǎng)下的單元學(xué)習(xí)目標(biāo)和課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)。

【單元學(xué)習(xí)目標(biāo)】

科學(xué)觀念：（1）認(rèn)識(shí)酸和堿、某些常見(jiàn)鹽的主要性質(zhì)及其在日常生活中的用途，初步形成物質(zhì)存在→性質(zhì)→制備→應(yīng)用的科學(xué)觀念;（2）知道酸、堿使用的注意事項(xiàng)。

科學(xué)思維：形成利用物質(zhì)變化與化學(xué)反應(yīng)的原理解決實(shí)際問(wèn)題的科學(xué)思維。

探究實(shí)踐：初步學(xué)會(huì)用酸堿指示劑和pH試紙檢驗(yàn)溶液的酸堿性。理解酸堿指示劑在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的作用。

態(tài)度責(zé)任：（1）感受物質(zhì)變化與化學(xué)反應(yīng)在解決生產(chǎn)生活實(shí)際問(wèn)題中的作用，發(fā)展社會(huì)責(zé)任感;（2）認(rèn)識(shí)酸、堿、鹽對(duì)人類(lèi)的影響。

【課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)】

科學(xué)觀念：（1）能根據(jù)酸的通性尋找抗酸劑，揭示治療胃酸過(guò)多的原理;（2）建立“三重表征”的科學(xué)觀念。

科學(xué)思維：通過(guò)調(diào)查、尋找抗酸劑、評(píng)價(jià)、質(zhì)疑、歸納、分類(lèi)、解釋、改進(jìn)、交流、設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)方案）、反思和探究活動(dòng)，發(fā)展歸納推理能力、創(chuàng)造性思維能力。

探究實(shí)踐：會(huì)根據(jù)探究目的，運(yùn)用控制變量的方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，會(huì)用圖文方式表述方案。

態(tài)度責(zé)任：（1）在探究過(guò)程中有合作交流意識(shí)，形成正確的生命觀，發(fā)展社會(huì)責(zé)任感;（2）認(rèn)識(shí)酸、堿、鹽在治療疾病中的應(yīng)用。

（三）設(shè)計(jì)“抗酸劑探究”教學(xué)活動(dòng)流程

筆者根據(jù)深度學(xué)習(xí)的內(nèi)在發(fā)生機(jī)制，將深度學(xué)習(xí)的五個(gè)特征“聯(lián)想與結(jié)構(gòu)、活動(dòng)與體驗(yàn)、本質(zhì)與變式、遷移與運(yùn)用、價(jià)值與評(píng)價(jià)”體現(xiàn)于課堂學(xué)習(xí)的各個(gè)環(huán)節(jié)，以“尋找抗酸劑”作為情境誘發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生切身體驗(yàn)“抗酸劑的評(píng)價(jià)、改進(jìn)及服用方法”思維過(guò)程，主動(dòng)參與“兩種液體抗酸劑效果比較”探究活動(dòng)。課堂教學(xué)活動(dòng)流程詳見(jiàn)圖2（見(jiàn)下頁(yè)）。

三、問(wèn)題驅(qū)動(dòng)和多元評(píng)價(jià)的課堂實(shí)施

筆者事先設(shè)計(jì)課前任務(wù)單，讓學(xué)生進(jìn)行課前小調(diào)查，以此激活學(xué)生的舊知識(shí)，使其與將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容建立聯(lián)系。

學(xué)生調(diào)查發(fā)現(xiàn)，由胃酸過(guò)多引起的胃病在人群中很常見(jiàn)，他們共尋找出23種抗酸劑。筆者將來(lái)自學(xué)生的調(diào)查結(jié)果作為課堂教學(xué)的真實(shí)情境，讓學(xué)生體會(huì)到課前小調(diào)查的意義。

（一）任務(wù)一：抗酸劑評(píng)價(jià)，總結(jié)選擇抗酸劑的原則及抗酸劑的類(lèi)型

1.設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題

問(wèn)題1：同學(xué)們尋找到的23種抗酸劑都能做治療胃酸過(guò)多的抗酸劑嗎？請(qǐng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，說(shuō)出理由，并總結(jié)物質(zhì)能做抗酸劑的原則。

問(wèn)題2：如何對(duì)抗酸劑物質(zhì)進(jìn)行分類(lèi)？

學(xué)生討論，將思考引向甄別評(píng)價(jià)、反思批判、分析歸納。

2.提供“腳手架”

筆者充分預(yù)設(shè)了學(xué)生可能出現(xiàn)的知識(shí)儲(chǔ)備不足問(wèn)題，準(zhǔn)備了相關(guān)閱讀材料，期望學(xué)生通過(guò)自主閱讀學(xué)習(xí)，提取有用信息，對(duì)物質(zhì)是否能做抗酸劑作出科學(xué)判斷，培養(yǎng)證據(jù)意識(shí)。

3.小組反饋交流

各小組派代表匯報(bào)，通過(guò)討論、補(bǔ)充、修正，找出了有些物質(zhì)不能做抗酸劑的證據(jù)，并在歸納總結(jié)抗酸劑選擇原則的過(guò)程中，建立了觀點(diǎn)和結(jié)論之間的邏輯關(guān)系。

在交流環(huán)節(jié)，筆者鼓勵(lì)學(xué)生要敢于充分表達(dá)觀點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)思維的碰撞。在課堂教學(xué)中，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)于碳酸鈣是否能做抗酸劑產(chǎn)生較大爭(zhēng)議。

為此，筆者引入生活事實(shí)，并提問(wèn)：“有一種補(bǔ)鈣藥品鈣爾奇，主要成分是碳酸鈣，可以口服;而胃舒平（復(fù)方氫氧化鋁片）則多用來(lái)治療胃酸過(guò)多。這是為什么？”以此引導(dǎo)學(xué)生從量的角度加以思考，進(jìn)而明確合理用藥的重要性。這在解決學(xué)生疑惑的同時(shí)，還可幫助其形成安全用藥的科學(xué)態(tài)度。

學(xué)生在任務(wù)一活動(dòng)中，認(rèn)識(shí)到用于人體服用的抗酸劑，不僅要滿(mǎn)足化學(xué)原理，更要對(duì)人體無(wú)害，并由此建立用化學(xué)視角分析生活問(wèn)題的基本思路，進(jìn)而獲得解決此類(lèi)問(wèn)題的方法和經(jīng)驗(yàn)。

學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)：表現(xiàn)性評(píng)價(jià)，以小組為單位，進(jìn)行小組積分評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)。

（二）任務(wù)二：抗酸劑的缺陷及改進(jìn)方法探究

深度學(xué)習(xí)要能夠啟發(fā)學(xué)生的高階思維，而創(chuàng)造性解決問(wèn)題的科學(xué)思維就屬于高階思維。學(xué)生在對(duì)抗酸劑進(jìn)行評(píng)價(jià)的過(guò)程中，必然要面臨抗酸劑的副作用問(wèn)題，這一問(wèn)題自然會(huì)引發(fā)學(xué)生對(duì)后續(xù)問(wèn)題的思考。

問(wèn)題3：鋁化合物會(huì)引起便秘，含鎂化合物會(huì)造成腹瀉等副作用。假如你是藥物開(kāi)發(fā)研究員，你會(huì)如何改進(jìn)？

問(wèn)題4：觀察鋁碳酸鎂化學(xué)式，思考為什么它可以治療胃酸過(guò)多？

學(xué)生經(jīng)過(guò)思考，很快提出改進(jìn)建議：含鋁鎂的藥物一起吃，或?qū)X鎂復(fù)合起來(lái)做成片劑。在這個(gè)思路的啟發(fā)下，學(xué)生再分析鋁碳酸鎂咀嚼片抗酸劑治療胃酸過(guò)多的原理，就水到渠成了。

在任務(wù)二中，筆者讓學(xué)生以藥物開(kāi)發(fā)研究員的角色去思考問(wèn)題，給學(xué)生提供了體驗(yàn)社會(huì)角色的機(jī)會(huì)，能提高學(xué)生的社會(huì)公民意識(shí)。

學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)：學(xué)生回答問(wèn)題時(shí)，先進(jìn)行生生互評(píng)，教師隨后進(jìn)行小組積分評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)。

（三）任務(wù)三：抗酸劑藥片吞服方法探究

筆者用某藥盒上的“咀嚼片”三字引出要進(jìn)一步探究的真實(shí)問(wèn)題，設(shè)計(jì)如下問(wèn)題鏈。

問(wèn)題5：為什么要咀嚼？

問(wèn)題6：咀嚼片是否適合所有胃酸過(guò)多的病人？如果你從事抗酸劑藥物的開(kāi)發(fā)研究，你有什么建議？

問(wèn)題5能發(fā)展學(xué)生分析、推理、證據(jù)解釋等能力，學(xué)生經(jīng)過(guò)思考，可回答出“咀嚼是為了增大抗酸劑和胃酸的接觸面積，使反應(yīng)更快”。問(wèn)題6可引導(dǎo)學(xué)生將已學(xué)知識(shí)遷移到新的情境中，結(jié)合粉末吸收速度更快的特點(diǎn)，按照咀嚼片劑→粉末→粉末泡在水里（喝）→液態(tài)抗酸劑的順序建立思維邏輯，為后續(xù)常用抗酸劑鋁碳酸鎂混懸液的探究建立聯(lián)系。

學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)：學(xué)生回答問(wèn)題時(shí)，先進(jìn)行生生互評(píng)，教師隨后進(jìn)行小組積分評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)。

（四）任務(wù)四：兩種液體抗酸劑抗酸效果比較探究

深度學(xué)習(xí)需要發(fā)展學(xué)生持續(xù)深入的思維過(guò)程。基于前面的討論，筆者向?qū)W生展示鋁碳酸鎂混懸液、鋁鎂加混懸液兩種藥劑。

問(wèn)題7：這兩種混懸液，在功效上有什么不同呢？

由此引出學(xué)生想要研究的問(wèn)題：“哪種抗酸劑混懸液能中和更多胃酸”“我該如何從這兩種藥物中進(jìn)行選擇”等。這一環(huán)節(jié)的中心任務(wù)就是引導(dǎo)學(xué)生圍繞“哪種抗酸劑混懸液能中和更多胃酸”展開(kāi)微探究活動(dòng)，活動(dòng)過(guò)程設(shè)計(jì)詳見(jiàn)圖3。

筆者讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，然后對(duì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)交流。展示不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案時(shí)，小組之間對(duì)自變量設(shè)置、控制哪些無(wú)關(guān)變量等細(xì)節(jié)進(jìn)行交流評(píng)價(jià)。檢測(cè)因變量，學(xué)生主要是用“看沉淀消失”“用酚酞試液”“用石蕊試液”等方法。在“哪種方法更好”的評(píng)價(jià)中，學(xué)生可體驗(yàn)轉(zhuǎn)換思想對(duì)于科學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果觀測(cè)的重要性。

學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)：采用過(guò)程性評(píng)價(jià)和結(jié)果性評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式，從實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)結(jié)論三方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，詳見(jiàn)表1。

量表設(shè)計(jì)遵循導(dǎo)向性和過(guò)程性原則，反映探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中各種變量控制、實(shí)驗(yàn)操作細(xì)節(jié)等關(guān)鍵要素，能對(duì)學(xué)生起到積極引導(dǎo)的作用。而通過(guò)生生評(píng)價(jià)、師生評(píng)價(jià)、過(guò)程性評(píng)價(jià)和結(jié)果性評(píng)價(jià)，則可促進(jìn)探究活動(dòng)走向深度。[□][◢]

參考文獻(xiàn)：

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