面向深度學習的小學科學教學范式研究

《義務(wù)教育科學課程標準（2022年版）》將科學學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的總目標進一步分解為“科學觀念”“科學思維”“探究實踐”“態(tài)度責任”四個具體目標。以核心素養(yǎng)為課程目標的新表述，必然需要新的教學理念來實施和落實，相應(yīng)的，學習方式必須發(fā)生根本性的變革。“深度學習”以培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)為目標，強調(diào)較高層次的認知目標，強調(diào)高階思維能力的培養(yǎng)，強調(diào)學習過程中的反思與元認知，注重學習行為方面的高情感投入和高行為投入。

一、深度學習的教學策略

深度學習是師生共同經(jīng)歷的一場智慧之旅，其核心目標是培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)。它并不神秘，也不是前所未有的創(chuàng)造，它是優(yōu)秀教學經(jīng)驗的升華與提煉。深度學習有五個主要特征，分別是聯(lián)想與結(jié)構(gòu)（經(jīng)驗與知識的相互轉(zhuǎn)化角度，更加關(guān)注學生原有認知），活動與體驗（學生的學習機制角度，強調(diào)探究實踐及內(nèi)心體驗），本質(zhì)與變式（學習對象深度加工角度，注重思維的品質(zhì)及思維的培養(yǎng)），遷移與應(yīng)用（模擬社會實踐角度，關(guān)注綜合能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)），價值與評價（“人”的成長隱性要素角度，落實態(tài)度與責任）[1]。這五個方面既是深度學習的主要特征，也是開展深度學習教學活動中教學要素處理的方法和策略，更與科學學科核心素養(yǎng)緊密相關(guān)。

二、面向深度學習的教學范式

小學科學課的實質(zhì)就是帶領(lǐng)學生經(jīng)歷典型的學習活動，開展科學探究活動。不同的科學探究過程形成了不同的科學課教學模式。體現(xiàn)在科學課堂的教學形態(tài)上，就形成了不同的課型，小學科學課堂教學范式就是在不同課型的基礎(chǔ)上，進行歸納和總結(jié)，形成面向深度學習的小學科學課堂教學范式。

深度學習強調(diào)“以學生為主體，教師為主導(dǎo)”。要引發(fā)學生的深度學習，教師需要確定學生認知的“最近發(fā)展區(qū)”；轉(zhuǎn)化教學內(nèi)容，提供恰當?shù)摹敖虒W材料”；幫助學生“親身”體驗成為探究的主體。面向深度學習的小學科學教學主要包括以下幾個方面：將認知目標從“問題、任務(wù)、項目、主題”四個層次進階，把握認知目標的“本質(zhì)與變式”，實現(xiàn)對認知目標的精準“聚焦”；通過激活原有認知，在新的情境中產(chǎn)生沖突，通過提供支架，外顯思維，關(guān)注學生的“活動與體驗”，引導(dǎo)“探索”；通過建模、推理、論證、創(chuàng)新，促進學生的“聯(lián)想與結(jié)構(gòu)”，自主“建構(gòu)”；通過概括、總結(jié)、拓展、延伸，將新知識遷移到新情境中，通過“遷移與應(yīng)用”，實現(xiàn)綜合能力和創(chuàng)新意識“遷移”；通過表現(xiàn)性評價、過程性評價、形成性評價、發(fā)展性評價等來評價學生的思維發(fā)展狀況、學習態(tài)度和過程表現(xiàn)，實現(xiàn)“價值與評價”。面向深度學習的小學科學課堂教學范式，其實施的路徑和策略為“聚焦—探索—建構(gòu)—遷移—評價”。具體教學范式如圖1所示。

1.“問題—探索”式學習的教學范式

基于問題探索是小學科學最常見的教學形式，更是深度學習的主要教學策略之一。“問題—探索”式學習的核心在于創(chuàng)設(shè)真實的問題情境，引導(dǎo)學生聚焦于“核心問題”。圍繞這個挑戰(zhàn)性問題，教師需要激活學生的原有認知，并引導(dǎo)學生經(jīng)歷探究實踐，從而解決問題，形成科學觀念、培養(yǎng)科學思維。在激活學生原有認知環(huán)節(jié)中，如果能激發(fā)“原有認知”面對“新的挑戰(zhàn)”時的思維沖突，學生就會產(chǎn)生強烈的探究欲望。在認知沖突中外顯思維，在合適的支架幫助下，促進學生深度學習。

“問題—探索”式的教學范式中，突出的教學策略主要體現(xiàn)在“聯(lián)想與結(jié)構(gòu)”和“本質(zhì)與變式”。教師關(guān)注學生的前概念，重視經(jīng)驗到知識的轉(zhuǎn)化。通過喚醒和改造以往的經(jīng)驗實現(xiàn)“聯(lián)想”，通過融入和提升實現(xiàn)“結(jié)構(gòu)”，體現(xiàn)“聯(lián)想與結(jié)構(gòu)”策略特征。在探索和建構(gòu)環(huán)節(jié)，教師需要引導(dǎo)學生去質(zhì)疑、探究、建模或推理論證去把握問題的本質(zhì)與變式，培養(yǎng)深刻而靈活的思維品質(zhì)。具體見圖2。

“問題—探索”式的教學中，需要教師創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學生聚焦挑戰(zhàn)性問題，并激活學生的原有認知去解決問題。如果原有認知不能解決新問題，認知沖突就產(chǎn)生了，從而激發(fā)學生探索的欲望。

2.“任務(wù)—驅(qū)動”式學習的教學范式

任務(wù)驅(qū)動式學習也是促進深度學習的主要策略之一。“任務(wù)—驅(qū)動”教學是以“驅(qū)動性任務(wù)”為載體，通過完成任務(wù)來學習隱藏于真實任務(wù)中的知識。教師設(shè)計任務(wù)驅(qū)動式學習時，需要創(chuàng)設(shè)有意義、真實的任務(wù)情境，將“任務(wù)”進行分層，通過一個個的可操作和參與的“任務(wù)”來“驅(qū)動”學生分析問題、完成任務(wù)，實現(xiàn)對知識與技能的建構(gòu)。具體見圖3。

“任務(wù)—驅(qū)動”式學習的教學范式主要體現(xiàn)“活動與體驗”策略，通過以學生為主體的主動活動，讓學生通過完成任務(wù)的方式親歷知識發(fā)生過程，培養(yǎng)學生的科學探究能力、技術(shù)與工程實踐能力和自主學習能力。

3.項目式學習教學范式

“項目式學習”是指教師依據(jù)課程標準，綜合考慮學生的經(jīng)驗設(shè)計驅(qū)動問題，學生運用已有知識經(jīng)驗瀏覽相關(guān)資源，確定主題和子問題，開展主題探究活動，通過精心設(shè)計最終作品，展示探究成果[2]。項目式學習是一種跨學科學習方式，其主要特點是以學生為中心，以基于真實情境和問題的項目為載體。開展項目式學習，有利于提高學生學習的主動性和積極性，促進學生積極思考，動手實踐，促使學生打破學科和思維的邊界，培養(yǎng)學生批判性思維。

在小學科學課中開展項目式學習，通過聚焦真實情境和問題的項目，圍繞大概念建構(gòu)知識與技能，促使學生積極參與項目的設(shè)計與制作、評論與修改的過程，讓學生在做中學，做中思。通過發(fā)布作品，學生之間相互分享與評價，促進總結(jié)和反思，最后通過遷移，實現(xiàn)知識的拓展與能力的提升，并主動將所學知識與技能應(yīng)用到新的項目中去。通過這六個具有層次性和進階性的實踐過程，促進學生深度學習，提升他們的學科核心素養(yǎng)。具體見圖4。

STEAM囊括科學、技術(shù)、工程、數(shù)學和藝術(shù)，注重學科融合和跨主題學習，將在項目設(shè)計中，融入STEAM理念有助于提高學生的設(shè)計思維，促使深度學習的發(fā)生。

項目式學習的教學范式主要體現(xiàn)“活動與體驗”和“遷移與應(yīng)用”策略。學生經(jīng)歷完整、系統(tǒng)的項目活動，進行跨學科融合的學習體驗，并將所學知識轉(zhuǎn)化為綜合實踐能力，培養(yǎng)學生的綜合能力和創(chuàng)新意識。

4.主題（跨主題）推進式學習教學范式

深度學習倡導(dǎo)單元學習。“單元”是指以主題為中心的學科課程實施單元。教師需要依據(jù)課程標準和教材，建立學科核心素養(yǎng)與學科核心內(nèi)容之間的關(guān)系，選擇有利于培養(yǎng)學科核心素養(yǎng)的教學內(nèi)容和情境素材，確定學習目標、選擇學科內(nèi)容、設(shè)計學習活動、開展課堂教學、進行學習評價，環(huán)環(huán)相扣，使學科核心素養(yǎng)具體化、可培養(yǎng)、可干預(yù)、可評價[3]。

小學科學教材的主要特點是大主題教學，通常一個單元只關(guān)注一個大主題。所以，在小學科學教學中，開展主題式學習是非常必要的。開展主題（跨主題）推進式學習，教師需要不斷更新觀念，對單元教學內(nèi)容進行二次開發(fā)。主題式學習有四個主要環(huán)節(jié)，一選擇單元學習主題（跨主題），二確定單元學習目標，三設(shè)計單元學習活動，四開展持續(xù)性評價。

主題式推進教學，主要體現(xiàn)“價值與評價”策略，通過過程性評價、發(fā)展性評價等方式對大單元教學的各個階段或環(huán)節(jié)進行持續(xù)評價，幫助學生形成積極的態(tài)度和正確的價值觀。

三、結(jié)語

深度學習強調(diào)表現(xiàn)性、過程性、形成性、發(fā)展性等評價，并關(guān)注評價對學生形成正確價值觀和態(tài)度責任的重要作用。“價值與評價”不是教學中的某個獨立的學習環(huán)節(jié)，它貫穿于教學活動的始終。

在上述四種教學范式中，呈現(xiàn)了邏輯上的進階關(guān)系，其邏輯關(guān)系為包含關(guān)系，下一層的教學范式通常都可以應(yīng)用于上一層教學任務(wù)中。在教學中，可以根據(jù)需要進行選擇和調(diào)整，從而更好地為教學服務(wù)。

參考文獻

[1][3]劉月霞，郭華.深度學習：走向核心素養(yǎng)[M].北京：教育科學出版社，2018：45-73.

[2]李玉霞，田科. 國內(nèi)項目學習現(xiàn)狀與發(fā)展芻議[J]. 江西教育，2013（11）：9-10.