◇胡金波(浙江:余姚市鳳山小學)
小學科學是一門體現科學本質的綜合性課程,具有實踐性。在當前的小學科學教學中,淺層學習情況比較普遍,過分強調知識傳授和概念記憶,缺少知識的建構和生活的運用,缺乏實踐性,既加重學生的學業負擔,又不利于培養學生的核心素養。“深度學習”是針對過分關注知識概念的記憶、理解淺層次學習而提出的一種新型學習方式,具體指向提升學生高階思維和解決實際問題的能力。它是以統整相互關聯的學科內容為基礎,帶著批判性的思維全身心投入新知識與新技能的學習,并將其納入原有的知識圖式中,而且可以將已納入的知識運用到新情境中,提升自身解決復雜問題能力的一種學習方式?!吧疃葘W習”能有效培養學生的思維能力,減少機械性記憶,全面提升學生的科學核心素養,在切實落實“雙減”政策做到“減負提質”方面有著深遠意義。本文立足科學教育實踐,從“創設項目式驅動任務”“精心設計探究問題”“親歷科學探究過程”“實行小組競爭制度”“善用課后服務時間”和“巧用思維導圖梳理”等六個方面闡述小學科學促進學生核心素養發展的深度學習策略。
科學教學強調從學生熟悉的日常生活出發,希望學生通過科學課程的學習,能夠利用科學方法和科學知識初步理解身邊的自然現象和解決某些實際問題。創設真實情境,以項目式驅動性任務開啟學生的學習活動,變枯燥、無趣的學習為充滿趣味和挑戰性,從而全面調動學生的學習興趣,讓學生積極主動地投入學習中,使學習更有深度和廣度。學生在深度學習中自主完成知識建構,形成科學觀念,主動參與實踐探究,形成科學思維,掌握探究能力,最終指向核心素養發展。
例如教學STEM 課程《雞蛋撞地球》時,可先播放我國宇航員完成航天任務返回地球的視頻,揭示宇航員乘坐返回艙返回地球時,會降落在指定區域,而且會控制返回艙撞擊地球的瞬時速度,不然無法確保航天員的生命安全。然后提出問題:“如果我們用雞蛋模擬宇航員,你會怎樣設計使雞蛋安全地降落到地面的指定區域呢?”教師的這個提問,給學生提出了一項挑戰任務:用雞蛋模擬航天員,挑戰雞蛋從三層樓高落下不碎而且落入指定區域。這種真實而富有意義的項目式任務,更能有效地激發學生的學習興趣,促進學生思考,調動學生學習的潛能進行主動探究。
又如教學教科版六年級下冊第二單元第1課《校園生物大搜索》時,筆者根據我校被評為寧波市首批生物多樣性體驗地的實際情況,創設出要求6 年級學生調查校園內有多少種生物的“校園生物多樣性”調查項目。為了使學習更深入更全面更富實效,我把植物、昆蟲、鳥類等方面的研究專家請進班級群,學生們將自己不認識的校園內生物照片上傳至班級群,由專家面對面幫助學生鑒定種類。在這項由寧波市生態環境局布置的光榮而又“高大上”的任務驅動下,學生表現出異常強烈的學習興趣,他們在該項目的學習中更加主動,更加投入,體現了空前的學習熱情。
在時空都有限的科學課堂上,探究問題應結構良好、容量合適、指向性明確。一個恰當的探究問題能很好地啟發學生思考,讓學生圍繞共同的核心問題進行合作探究,引導思維進階。
在科學探究過程中,學生的思維進階不是一蹴而就的。學習是個進階的過程,教師設置的問題應做到分層,引導學生由淺入深地思考,發展高階思維能力。
例如在教學《聲音是怎樣產生的》一課時,教師先提出淺層的問題:橡皮筋和鋼尺發出聲音時有什么共同特點?在教師的引導和講解下,學生一致認同橡皮筋和鋼尺發出聲音時在振動。教師接著提出問題:“其他物體(鼓、音叉、鑼)發出聲音時也在振動嗎?”通過實驗學生發現借助輕小物體或用手摸的方法證明鼓、音叉、鑼發出聲音時也在振動,并通過交流討論最終得出聲音是物體振動產生的結論。教師繼續提出深層的問題:“這些物體停止振動后還會發出聲音嗎?”引發學生進一步思考,從另一個角度證實聲音是物體振動產生的。最后,教師提出更深層的問題:“為什么鑼停止敲擊后還會繼續發出聲音?敲完鑼后,用手馬上按住鑼面,為什么聲音立即消失了?”這是對學生建構“聲音是由物體振動產生的”這一知識點后的學以致用,這兩個深層次問題能加固學生的知識建構。

圖1 進階問題引導學生思維發展
像這樣由淺入深的問題設置,逐步引導學生主動思考、深入探究,意識到科學需要經過反復論證才能得出結論,拓寬了學生的知識廣度和深度。
小學科學是一門實踐性的課程,倡導兒童“動手—動腦”學科學,動手即“做”的過程,動腦即“思”的過程。科學教學注重實驗操作,學生在動手操作的過程中,往往會有更多的發現,從而促進深度學習。
例如在教學《用氣球驅動小車》一課時,我提出任務:“比一比哪一組的小汽車跑得最遠?!睕]有操作前,學生都認為要想讓小車行駛得遠,就要把氣球吹得盡可能大,因為氣越多,反沖力越大,但他們對粗噴管和細噴管不知道如何選擇。自己動手操作后,學生發現:用粗噴管,氣體噴出速度快,反沖力大,但是作用時間短,小車行駛速度快;用細噴管,氣體噴出速度慢,但可以噴得時間長,反沖力雖小但作用時間長,小車行駛得比較慢。學生推測兩種方法均可以使小車跑得更遠。接著我讓學生改進自己的小車,讓小車跑得更遠一些。大部分學生選擇了大氣球、粗噴管,氣球行駛的距離的確變遠了;也有部分學生選擇了大氣球細噴管,卻發現小車不怎么動了;有學生提出可能是氣球太大了,導致阻力太大;也有學生認為是細噴管口太小,氣體太多但每次噴出的量太少,反沖力不夠大,導致小車跑不動,如果氣球不要吹那么大反而會跑得遠。經過驗證,果然用細噴管、氣球吹得小一些要比氣球吹得過大效果好。學生通過親身體驗科學探究過程,產生新的質疑,在再次實驗尋找原因的過程中,批判與質疑能力得到鍛煉,意識到了做中學、學中思的重要性,為開展深度學習奠定了基礎。
學生是學習與發展的主體,教師是學習過程的組織者、引導者和促進者。開展小組合作學習能突出學生的主體地位,提高學生學習的積極性和主動性。實行小組競爭制度能有效激發學生的競爭意識,在小組間的你爭我趕過程中,使課堂變得更有效、高效。為了組內合作順利,組間競爭公平,每學期初需對學生進行異質分組。教師要在充分了解學生的基礎上,根據學生的性別、能力、性格、學習成績、行為習慣、身高等,合理地進行分組。
每個小組都有學優生和潛質生,一般設學優生為組長,負責做好材料收發、紀律管理、組織交流討論、組織開展實驗等工作。要求組長每次實驗時,對組員進行合理分工,每位組員也都有任務,并確保組內潛質生優先表達交流和實驗操作,保證不同層次的學生都有收獲。為了避免潛質生游離于小組合作之外,我要求小組展示時每個人都要參與,每次請潛質生優先回答。在這樣的規則下,很多潛質生會被組長或其他組員監督著認真實驗、積極思考并回答問題。漸漸地,他們得到組員和教師的肯定,獲得了學習成就感,學習效果有了很大提升。
規則的制定有利于更好地開展小組競爭。以下是我制定的“工資條”式“小組積分評價規則”,以小組為單位,從課堂紀律、表達交流、作業本情況和實踐作業四個方面進行評價。每位小組成員的優秀表現都可為小組賺取積分,每次課后進行積分評價,登記在小組積分評價冊中,每個月進行一次表彰,積分最高的3 個小組獲評為“科學小明星”,并獎勵一套實驗器材。

工資條式小組積分評價表
自小組競爭規則執行后,學生的學習積極性高漲。為了脫穎而出,很多小組在討論交流時,會集思廣益、深入思考,爭取在集體交流時把大家能想到的都說出來,以實現一枝獨秀的目的。積分評價機制有效激發了學生的競爭意識,驅使學生自覺地進行深度學習。
學生在科學探究實驗中會遇到困惑或產生想法,但上課的時間是有限的,常常沒有時間用實驗來驗證學生的想法?!半p減”政策實施以來,課后服務時間變長了,這給學生開展深度學習提供了充裕的時間保障,學生有機會在課后服務中進行課外拓展實驗,這也解決了課后服務“做什么”的問題。
小學生對周圍世界具有強烈的好奇心和求知欲,在上課時會因為課本里的一張圖片、實驗時遇到的困惑、預測時不同于他人的想法等而提出各種問題。例如本學期上課時,有學生提問:如果加長土電話的棉線,它的傳音效果還有這么好嗎?擺擺動的快慢與擺動幅度有關嗎?滴水的快慢是與水位高低有關還是與水的多少有關,哪種說法更準確?……這其中的很多問題都可以通過實驗解決。在課后服務時間里,教師可以提供材料,引導學生自己尋找答案,從而激發學生自主探究的欲望,促進學生主動深度學習。
除了課本內的實驗,還有很多應用了所學內容的課外趣味拓展實驗,讓學生在課后服務時間里做一做,既能激發學生學習的興趣,又能促進學生深入探究。如學了“光”這一單元后,可以讓學生做做光學小實驗,例如消失的硬幣(把硬幣放到燒杯外側底部,往燒杯里加水)、反向的箭頭(把畫有左向箭頭的紙放入燒杯后,往燒杯里加水)、制作彩虹(把鏡子斜放到水里,對著太陽調整角度)……這些趣味小實驗拓寬了學生的視野,促進了學生思維能力的發展,提升了學生的科學核心素養。
每一單元學完后及時地整理復習,有助于深化學生對課堂教學內容的理解和運用。教師在復習環節引導學生運用思維導圖進行復習,可以讓學生更加清楚地知道不同知識點之間的內在邏輯,提升學生對所學內容的記憶能力。
大部分學生剛開始制作的思維導圖比較簡單,仿照的是活動手冊上的思維導圖,基本上是對知識點的羅列概括。部分學生在知識點分析羅列的基礎上加了一些圖案,雖然增加了美觀性,但圖案與思維導圖的內容無關,只有裝飾作用。在教師的指導下,學生們開始嘗試著圖文并茂地繪制思維導圖,把單元學習收獲用圖文結合的方式表達出來,兼具實用性和美觀性。這樣的思維導圖更能幫助學生將所學知識融會貫通,提升其思維能力,進一步促進學生深度學習,實現核心素養發展。
總而言之,深度學習是指向“減負提質”、全面提升學生科學核心素養的重要方式。在促進深度學習的過程中,教師應因材施教,靈活選擇教學策略,讓每一節科學課、每一次課后服務課、每一次項目式學習都能助力學生核心素養發展。