◇施婷譯(浙江:舟山市定海區山潭中心小學)
2022年版《義務教育科學課程標準》將課程目標指向核心素養,強化和凸顯了人的因素,將其內涵界定為:“學生在學習科學課程的過程中,逐步形成的適應個人終身發展和社會發展所需要的正確價值觀、必備品格和關鍵能力。”明確指出,小學科學課程學習要注重培養學生的學習能力和問題解決能力,以適應未來社會的發展。而深度學習的目的指向具體的、社會的人的全面發展,以培養學生核心素養為根本追求,是形成學生核心素養的基本途徑。因此,為更好地實現課程的素養導向,引導學生在理解的基礎上建構概念,培養學生學以致用的能力,需將深度學習有效應用到教學實踐中來。
學習能否真實而有深度地發生,關鍵是要調整學與教的關系,從關注教師如何“教”轉變為關注學生如何“學”,變“教”為“導”,以學生的學習為中心組織教學。在教學中,要放大學,優化導,讓課堂成為充滿思考、探索科學的場所,促進學生深度參與、深度思考、深度理解。具體可以從“入學”“真學”“深學”三個維度,把握課堂教學策略,真正實現課堂轉型。
學生高度投入學習是深度學習發生的內在動力保障。學生怎樣才能進入深度學習的狀態?最好的辦法就是讓學生“卷入學習”。因此,在教學中,通過“情境+任務”引導學生做中學,基于解決任務的真實情境,以一個個開放性、探索性、挑戰性的“高認知水平學習任務”為學習支點,導引學生“卷入學習”,形成深層次的認知參與和積極的情感體驗,促使思維活動逐步走向深入。
例如,教科版六年級下冊《日食》一課,教學的重點是,讓學生認識日食發生時三個天體的運動、大小和位置關系。因此,把此課設計為一個項目式活動,項目任務就是制作一個具有可操作性的日食模型。具體可分為兩個子任務。
子任務一:尋找遮擋物。制作日食模型前,先引導學生尋找遮擋物,也就是明確到底是誰遮擋住了太陽。然后出示八大行星的運行軌道圖,讓學生把月球添加到八大行星運行軌道中,并思考在哪些星體運行過程中會出現遮擋太陽的現象。最終引導學生先對月球進行建模,從中發現產生日食時日地月三者排列位置。
子任務二:探究兩種不同類型的日食,即日環食和日全食。出示兩種類型的日食圖,引導學生思考:為什么會產生兩種不同類型的日食?結合剛才的模型,想一想可能是什么原因引起的?并嘗試改進模型,利用模型模擬出這兩種不同的日食。
當然,在后續不斷改進模型的過程中,有些小組發現了另一種日食的類型,即日偏食。引導學生嘗試對日偏食進行定義,并在課后繼續完善日食模型,要求能夠觀察到日偏食現象。
在情境任務的驅動下,給予學生適當的支架支撐,讓學生自主研究,在多次實踐過程中,反復探索,不斷改進和優化,最終發現規律。學生在完成任務的過程中實現了知識的構建,科學思維得到了發展。
“真學”是指學習的真實發生。學生真正經歷深度加工知識的過程,是實現深度學習的關鍵。實現“真學”的前提是“在學習”,教師就必須有“讓學”的意識,讓學生有充足的學習時空。在教學中,讓學生成為教學的主體,教師適當后撤,站在學生的身后組織學習,引發學生深度思考。而深度思考是深度加工知識的關鍵,是實現深度學習的重要支撐。
例如,教科版六年級上冊《電生磁》一課,以往的教學只重視讓學生親歷奧斯特的實驗過程,現在的教學重在讓學生“重演”奧斯特的思維過程。在學生的前概念中,使磁針發生偏轉的原因有兩個:一個是磁;一個是鐵。那為什么通電導線產生的是磁性而不是鐵性呢?
為解決這一教學難點,教師從學生的思維角度出發,先將磁針的偏轉與電流建立聯系。在探究磁針偏轉方向與電流方向之間的關系后,再引導學生根據已經學過的知識進行類比,提出分層問題:我們發現通電的導線靠近磁針,磁針會發生偏轉,這與鐵釘靠近磁針時的現象一樣還是與磁鐵靠近磁針時的現象一樣?在搭建了這個腳手架之后,引導學生思考:如果是電流使導線具有了“鐵”的性質,那么磁針會朝著電流的方向偏轉,二者只能吸引;而實驗中有的組的磁針卻朝著相反的方向偏轉,說明二者有吸引,也有排斥,這和磁鐵靠近磁針時的現象一樣,說明電流產生了磁性,而不是使導線具有了“鐵”的性質。幫助學生初步建立電流與磁的聯系之后,教師再提問:讓通電導線靠近磁針,改變電流方向,磁針會出現吸引或排斥現象,而讓磁鐵靠近通電導線,大家認為會出現什么現象?引導學生進行實驗觀察,通過進一步邏輯分析、實驗并分析現象,鞏固核心概念,明確電生磁的原理。
面對學習中出現的問題,教師不急于揭露,不急于糾正,不急于下結論,而是慢慢引導,給學生思考、探索的時間,通過一步一步解密,讓學生發現問題,并在大膽猜想、質疑、尋找證據的過程中,接近真相,體會到科學研究的思維過程和嚴謹的科學態度。
“深學”的核心是“學深悟透”。學生的學習實現理解的通透、知識的遷移、心智的成長,是實現深度學習的標志。
運用有結構性的材料,不僅有利于激發學生的興趣,激勵學生主動探索,還有助于培養學生善于收集資料、獲取信息和應用信息的能力,通過分析比較,讓學生的科學思維得到進一步提升。為此,我們可以在課堂上對材料呈現的順序以及材料的選擇大做文章。
例如,教科版一年級上冊《誰輕誰重》一課,通過不斷嘗試,最終選用了大小不同的橡皮,大小一致的木塊、塑料和乒乓球。大小不同的同種物體,學生預測起輕重比較容易。大小一致的木塊和塑料塊輕重不一,指向核心概念“大小相同材質不同的物體,輕重可能不同”。在多次試教過程中,無論是在預測還是掂量活動中,筆者發現,大部分學生根據生活經驗都認為乒乓球是最輕的,于是特意選擇了比木塊重一點的乒乓球。只有到最后的稱量活動時,學生才會發現木塊是最輕的,讓學生更加深刻地意識到,稱量才是比較物體輕重最準確的方式。
評價支持與促進學習。評價在學習中起著激勵和導向的作用,往往最初任務的提出,對于學生而言是模糊的,不知如何開展。評價表的前置可以明確任務的最終結果,使任務變得清晰且具有一定的實施方向。通過評價引領優化學生的學習過程,最大限度地促進學生開展思維活動,對核心問題進行全方位綜合考慮,提高學習效能,形成深度學習能力。
同時,評價方式要多元化:既有過程性評價,又有總結性評價;既有表現性評價,又有觀察式評價。評價形式也要多樣化,有自測單(學習成果形成的過程監測)、協商單(協作學習的效度監控)、分享單(反思與總結的成果評價)。
例如,在開展教科版六年級下冊“小小工程師”一章中的“設計塔臺模型”“制作塔臺模型”“測試塔臺模型”這一系列項目式學習活動的時候,教師把過程性評價與總結性評價融合在一起,共同放入評價體系之中,對學生的表現情況進行了全方位、立體化、針對性點評。其中,過程性評價有效地激發了學生把項目做好的動力;總結性評價使學生獲得了一種喜悅感與成就感。具體見表1和表2。

表1 塔臺模型評價打分表

表2 個人及團隊學習評價表
學生能將學到的知識遷移應用到新情境,解決新問題,是深度學習效果的重要標志。大概念包括學科核心概念和學科重要觀點等,促進深度學習的教學,尤其要重視大概念的教學,幫助學生獲得“可遷移的概念性理解”,形成概念性思維。通過新情境的激發,引導學生面對新問題時,嘗試與相似的解決問題策略建立聯系,探索用已知的策略解決問題。
例如,教科版五年級下冊《熱在水中的傳遞》這一課,圍繞核心概念“熱以不同方式從溫度高的物體傳向溫度低的物體”進行教學,讓學生觀察加熱后的水,去發現熱在水中以對流的方式傳遞。此時,教師就要對學生學以致用的能力進行培養。通過“熱在水中的傳遞”繼續遷移到空氣這種流體,思考熱在空氣中是怎樣傳遞的,再去解決如何安裝暖氣片更合理的問題,引導學生深入理解熱對流。
總的來說,學生核心素養的發展要依靠深度學習來實現,教師可以圍繞“入學”“真學”“深學”三個維度展開教學。通過情境創設+任務驅動、深度思考、結構性材料、引入評價量表、大概念的領悟與遷移等多方面,采取合適的教學策略,希望通過這些有效策略能夠打造有深度的科學課堂,為培養學生問題解決能力、提升科學思維、落實核心素養奠定良好基礎。