〔摘""要〕"有關(guān)深度學(xué)習(xí)的教育理念已被廣大教師所認(rèn)可,但如何讓學(xué)生在科學(xué)探究中做到深度學(xué)習(xí),關(guān)注及思考的人卻不多。本文從深度學(xué)習(xí)的定義、深度學(xué)習(xí)存在的問題和深度學(xué)習(xí)的教學(xué)策略三個方面加以論述,旨在探索如何讓學(xué)生在科學(xué)探究活動中更好地開展深度學(xué)習(xí),促進(jìn)學(xué)生的個性化發(fā)展,提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
〔關(guān)鍵詞〕"小學(xué)科學(xué);深度學(xué)習(xí);教學(xué)策略
〔中圖分類號〕"G424""""""""〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕"A"""""〔文章編號〕"1674-6317""(2025)"06""040-042
一、深度學(xué)習(xí)的定義
北京師范大學(xué)教育學(xué)部郭華教授給“深度學(xué)習(xí)”下過這樣的定義:所謂深度學(xué)習(xí),就是指在教師引領(lǐng)下,學(xué)生圍繞著具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)主題,全身心積極參與、體驗(yàn)成功、獲得發(fā)展的有意義的學(xué)習(xí)過程。根據(jù)這個定義,我覺得,深度學(xué)習(xí)在科學(xué)探究中主要包含兩方面:對教師而言,要靈活運(yùn)用教材,圍繞課標(biāo)設(shè)計(jì)出適合學(xué)生需求的探究活動;對學(xué)生來說,應(yīng)從自身的興趣出發(fā),依靠所學(xué)的各學(xué)科知識,創(chuàng)造性和綜合性地解決科學(xué)探究中的問題,并能保持好奇心,成為終身學(xué)習(xí)的人。總而言之,科學(xué)探究中的深度學(xué)習(xí),最終的目標(biāo)是讓學(xué)生能將新獲取的知識融入原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中,將已有的知識遷移到新的情境中,解決不同情況下的問題,順應(yīng)時代對個性發(fā)展的需求。
二、深度學(xué)習(xí)存在的問題
(一)過度依賴教材,缺乏真實(shí)探究
很多教師在課堂教學(xué)中完全依靠教材組織學(xué)生開展探究活動,活動時間非常長,看似讓學(xué)生經(jīng)歷了充分的探究,得到了相關(guān)的科學(xué)結(jié)論。其實(shí),學(xué)生在課堂上缺乏真實(shí)的思考過程,全程被教師帶著走,做完了活動,卻不知道自己為什么要做這個實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中的這些現(xiàn)象或者規(guī)律說明了什么。活動只能提升學(xué)生的動手能力,學(xué)生不會分析問題,也無法自主運(yùn)用所學(xué)的知識和能力解決問題。比如三年級下冊《測量氣溫》一課,教材上先教會學(xué)生使用氣溫計(jì),再利用氣溫計(jì)去幾個特定的環(huán)境中測溫,最后了解百葉箱的測溫原理。如果教師完全按照教材教學(xué),學(xué)生完全不會思考為什么在不同環(huán)境中測到的氣溫不一樣,天氣預(yù)報中的氣溫到底該以哪個為準(zhǔn),這些問題其實(shí)更應(yīng)該是這一課的探究重點(diǎn)。如果能探究出準(zhǔn)確的測溫方式,學(xué)生自然就能理解百葉箱的設(shè)計(jì)原理,在思考和探究中也解決了生活中可能會遇到的實(shí)際問題。
(二)過分開發(fā)教材,難度脫離認(rèn)知
現(xiàn)在,有些教師已經(jīng)意識到僅靠書本上的那點(diǎn)知識,已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足學(xué)生的發(fā)展需求,因此開始嘗試開發(fā)教材,拓展探究活動。然而,對于認(rèn)知能力有限、能力差異較大的小學(xué)生,如何合理地拓展內(nèi)容,指導(dǎo)他們開展個性化的探究活動,也是教師需要思考的問題。有些敢于挑戰(zhàn)的教師,拓展的活動很“深”,內(nèi)容甚至超出了該年齡段學(xué)生的接受能力;有的教師將高年段的概念提前放在低年段講解或?qū)⒅袑W(xué)的內(nèi)容提前下放到小學(xué)講授,難度是提升了,卻脫離了小學(xué)生的認(rèn)知水平,并沒有讓這些探究真正促進(jìn)學(xué)生能力的發(fā)展。如四年級上冊《浮力》一課中有一個比較塑料球體積和輕重的環(huán)節(jié),課標(biāo)中只要求學(xué)生知道日常生活中常見的浮力是直接施加在物體上的力,而密度的概念是不需要學(xué)生掌握的。有些教師在設(shè)計(jì)時不僅提及了密度,還讓學(xué)生判斷比較密度的大小,卻并沒能讓學(xué)生真正理解物體在水中下沉的秘密。
(三)機(jī)械拼接教材,內(nèi)容邏輯斷裂
2022年版科學(xué)課標(biāo)設(shè)置了13個學(xué)科核心概念,旨在讓學(xué)生通過對這些概念的學(xué)習(xí),理解物質(zhì)與能量、結(jié)構(gòu)與功能、系統(tǒng)與模型、穩(wěn)定與變化4個跨學(xué)科概念。每個學(xué)科概念都被分解為若干個學(xué)習(xí)內(nèi)容,這些內(nèi)容之間既相互聯(lián)系又螺旋式上升,后一個內(nèi)容又是在前一個內(nèi)容的基礎(chǔ)上建立起來的。教師在設(shè)計(jì)時要注重它們之間的內(nèi)在聯(lián)系,由淺入深,不能割斷這種聯(lián)系或者超越前一個內(nèi)容。因此,深度開發(fā)的探究活動要以課標(biāo)為基礎(chǔ),讓內(nèi)容難度螺旋式上升。
三、深度學(xué)習(xí)的教學(xué)策略
(一)教學(xué)設(shè)計(jì)搭建腳手架,引發(fā)深度學(xué)習(xí)
深度學(xué)習(xí)的科學(xué)探究要有難度,但是難度要以學(xué)生的認(rèn)知能力為基礎(chǔ),如果在設(shè)計(jì)活動時發(fā)現(xiàn)難度過大,可以為學(xué)生搭建腳手架,引導(dǎo)并幫助學(xué)生進(jìn)行思考,完成探究。如四年級上冊《點(diǎn)亮小燈泡》一課,如果只是點(diǎn)亮燈泡,或者掌握簡單電路的連接方法,這節(jié)課就變成了一節(jié)手工勞技課,缺乏深度思考。關(guān)于電路,學(xué)生其實(shí)有很多的問題,比如家里為什么要安裝很多開關(guān)?為什么有的開關(guān)能控制好幾盞燈?一盞燈的開和關(guān)為什么不會影響其他的燈?這些問題才是學(xué)生真正感興趣、想要弄明白的。
所以教師在這節(jié)課的設(shè)計(jì)上增加了幾個環(huán)節(jié)。
環(huán)節(jié)一:在導(dǎo)線、燈泡已經(jīng)連接好的電路中加上一個開關(guān),控制燈泡的亮滅。
設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生在連接完簡單電路后會發(fā)現(xiàn)燈泡一直發(fā)亮,浪費(fèi)電池電量,需增加一個開關(guān)。這時,正好可以順著學(xué)生的思路,給學(xué)生一個開關(guān),學(xué)生的需求得到了滿足,探究的熱情一下就被點(diǎn)燃了。
環(huán)節(jié)二:在導(dǎo)線、燈泡已經(jīng)連接好的電路中增加一個燈泡,要求兩個燈泡都能亮,但是亮度變暗。
設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生有了之前的連接經(jīng)歷,會思考能否將開關(guān)所在的位置換成一個燈泡,并進(jìn)行嘗試,然后點(diǎn)亮燈泡。這個連接好的電路,實(shí)際上是一個串聯(lián)的電路。
環(huán)節(jié)三:材料跟上一環(huán)節(jié)一樣,但是要求兩個燈泡都很亮。
設(shè)計(jì)意圖:環(huán)節(jié)二的連接并沒有引發(fā)學(xué)生太深入地思考,但是環(huán)節(jié)三的設(shè)計(jì)就給了學(xué)生一次挑戰(zhàn)。學(xué)生要拆掉上一個環(huán)節(jié)的連接,重新思考不一樣的連接方式。學(xué)生會回歸到最初的簡單電路,再次從一個燈泡的連接開始嘗試,最后發(fā)現(xiàn)把兩個燈泡分別接到電池兩端會產(chǎn)生同樣的亮度。其實(shí)這次連接的電路,是一個并聯(lián)的電路。教師在這兩個環(huán)節(jié)中并沒有給學(xué)生開關(guān),因?yàn)殚_關(guān)會增加更多的導(dǎo)線數(shù)量,從而產(chǎn)生更多的無效連接方式,浪費(fèi)活動的時間。
環(huán)節(jié)四:在電路中加入一個開關(guān),開關(guān)能同時控制兩盞燈的亮滅。
設(shè)計(jì)意圖:在經(jīng)過前兩個環(huán)節(jié)的連接后,學(xué)生對電路的連接形式已經(jīng)有了新的了解,這時再給開關(guān),學(xué)生的思維就會圍繞環(huán)節(jié)二和環(huán)節(jié)三,思考到底把開關(guān)加在哪個電路中比較合適。他們就不會盲目地鏈接,而是有了探究的方向。這時,學(xué)生的思維就變得有效,深度也自然而然更深了。
環(huán)節(jié)五:在電路中加入一個開關(guān),開關(guān)只控制一盞燈的亮滅。
設(shè)計(jì)意圖:有了前面多個環(huán)節(jié)的鋪墊,這次連接對于學(xué)生已經(jīng)基本沒有難度了。學(xué)生一下就知道要把開關(guān)加入環(huán)節(jié)三的電路中,并且腦中已經(jīng)建立起一個模糊的概念:像環(huán)節(jié)三這樣的電路連接形式相對比較獨(dú)立,不會互相影響。他們甚至能夠想到,教室里的有些燈可能就是用了這樣的連接形式。將所學(xué)聯(lián)系到生活實(shí)際,也為后續(xù)解決生活中的實(shí)際問題做好了鋪墊。
這五個環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)一環(huán)套一環(huán),難度層層遞進(jìn),彼此間還有著微妙的聯(lián)系。這些概念上的關(guān)聯(lián),也幫助學(xué)生搭建了探究活動的腳手架,學(xué)生的思維在一點(diǎn)點(diǎn)地變深變廣,在不知不覺中連接出了串聯(lián)和并聯(lián)兩種不同類型的電路。他們還嘗試聯(lián)系生活,發(fā)現(xiàn)更多具有這些規(guī)律的連接形式。
(二)教學(xué)活動圍繞真實(shí)問題,引發(fā)深度學(xué)習(xí)
在深度學(xué)習(xí)理念指導(dǎo)下,教師要引導(dǎo)學(xué)生批判性地學(xué)習(xí)新的思想和知識,將其融入原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中,把已有的知識遷移到新的學(xué)習(xí)情境中。科學(xué)探究是為了滿足學(xué)生發(fā)展的需求,設(shè)計(jì)的探究活動也應(yīng)是學(xué)生想探究的內(nèi)容,他們眼中的科學(xué)世界永遠(yuǎn)是妙趣橫生的。在科學(xué)探究中,教師預(yù)設(shè)的一些內(nèi)容可能是教材提供的活動,而學(xué)生在探究環(huán)節(jié)中往往會生成新的發(fā)現(xiàn)或想法。因此,教師要善于捕捉適于學(xué)生新發(fā)現(xiàn)的內(nèi)容作為課堂研究的生成點(diǎn)和延伸點(diǎn),學(xué)生深度探究,會有意想不到的收獲。如四年級下冊《養(yǎng)昆蟲》一課,教材建議學(xué)生養(yǎng)蠶,經(jīng)歷蠶一生的生長過程,并以蠶為載體,了解昆蟲的一生。學(xué)生在實(shí)際養(yǎng)蠶過程中,會產(chǎn)生很多問題。
問題一:市面上的彩色飼料可以讓蠶結(jié)出彩色的繭嗎?
設(shè)計(jì)活動:用人工飼料和桑葉對比喂養(yǎng)兩組蠶,觀察蠶身體的變化情況和吐出的絲有什么不同。
問題二:"蠶為什么要結(jié)繭?沒有繭的保護(hù)蠶會變成蛹嗎?
設(shè)計(jì)活動:把快要吐絲結(jié)繭的蠶放在扇面上,將扇子懸掛起來,讓蠶在扇面上來回吐絲,觀察扇面能否結(jié)成一把“真絲扇”;觀察吐完絲的蠶能否結(jié)繭。
問題三:蠶變成蛹后又是如何變成蠶蛾的?
設(shè)計(jì)活動:把蠶結(jié)的繭剪開,取出蠶蛹,放在透明塑料杯中,觀察蠶蛹的變化過程。
問題四:能結(jié)出彩色繭的蠶,它們的后代還會結(jié)相同顏色的繭嗎?
設(shè)計(jì)活動:收集彩色蠶繭的蠶蛾,收集它們產(chǎn)下的卵,孵化后再飼養(yǎng),觀察結(jié)繭的情況。
這些都是在探究過程中學(xué)生產(chǎn)生的真實(shí)問題,都可成為深度探究的內(nèi)容。針對學(xué)生自己的問題開展教學(xué)活動,既滿足了學(xué)生的需求,也激發(fā)了他們的探究熱情,在活動中他們都會全身心地參與,最后體驗(yàn)到成功,收獲到發(fā)展。這樣的真實(shí)研究對學(xué)生的影響是深遠(yuǎn)的,他們甚至一生都不會忘記。
(三)教學(xué)拓展依托研究性學(xué)習(xí),引發(fā)深度學(xué)習(xí)
以小課題研究為主要形式的研究性學(xué)習(xí),模擬了科學(xué)研究的情境和過程,"強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過程的參與和體驗(yàn),是對傳統(tǒng)的重在知識傳授的教學(xué)模式的突破。國家課程中規(guī)定每門學(xué)科都有一定的研究性學(xué)習(xí)課時,但在實(shí)際操作過程中,因?yàn)闆]有應(yīng)試需要,這些課時并沒有很好地被利用起來。在寒假和暑假期間,學(xué)生有大量的時間和空間,可以進(jìn)行自己感興趣的研究性學(xué)習(xí)活動。操作方法可有多種。
方法一:全校圍繞一個主題進(jìn)行研究,對不同年段有不同的要求。如關(guān)于食品,低年段學(xué)生可以通過體驗(yàn)的形式制作一些食物,拍攝照片或視頻記錄過程;中年段學(xué)生可以調(diào)查食物中的營養(yǎng)成分,用數(shù)據(jù)表格記錄自己的發(fā)現(xiàn);高年段學(xué)生則可以用論文的形式探究食品與健康之間的關(guān)系。主題雖然相同,但是形式和內(nèi)容都不同。
方法二:是根據(jù)學(xué)生的年齡特點(diǎn),對不同年級學(xué)生確定不同的主題,內(nèi)容可結(jié)合科學(xué)課所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行拓展。低年段學(xué)生可以進(jìn)行觀察體驗(yàn)類的活動,中年段學(xué)生以實(shí)踐為主,開展探究活動,高年段學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)活動則重在創(chuàng)新。學(xué)生可以到戶外、到科技場館等地方考察,以獲得更為豐富的信息。
方法三:自主確定研究主題,主題完全由學(xué)生自定,內(nèi)容與科學(xué)相關(guān)。每個學(xué)生都是一個獨(dú)立的個體,不同的學(xué)生有不同的需求。為了滿足不同學(xué)生的需求,可以鼓勵他們開展個性化的探究。如在養(yǎng)蠶活動中,學(xué)生對其他的昆蟲也會很感興趣,因此可讓這些學(xué)生或小組飼養(yǎng)毛毛蟲。通過和養(yǎng)蠶對比,他們會發(fā)現(xiàn)毛毛蟲也會結(jié)繭,只不過毛毛蟲吐的絲很少,所以它會借助樹葉和少量的絲結(jié)一個繭。當(dāng)毛毛蟲變成了蝴蝶后,在繭里也有褪的皮,說明蝴蝶也要經(jīng)歷完整的變化過程。在探究時,雖然只有個別學(xué)生參與了,但是可以將他們的研究過程以文字、圖片、視頻的形式在課堂上交流,讓所有學(xué)生通過對蛾和蝶的比較,發(fā)現(xiàn)這一類生物的共同點(diǎn)。這樣,讓學(xué)生由對一種動物的研究拓展為對一類動物的研究,可使其對這類動物的本質(zhì)特征理解得更深入。
四、結(jié)語
綜上所述,在日常教學(xué)中,應(yīng)將深度學(xué)習(xí)的理念運(yùn)用到每一次的科學(xué)探究中。教師需從培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的目標(biāo)出發(fā),在教學(xué)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)為學(xué)生搭建探究的腳手架。在教學(xué)活動中,讓學(xué)生圍繞真實(shí)問題開展探究,使學(xué)生在學(xué)習(xí)拓展中依托研究性學(xué)習(xí)深入探究,有機(jī)會基于學(xué)科或跨學(xué)科知識解決實(shí)際問題,實(shí)現(xiàn)知識的綜合應(yīng)用與實(shí)踐轉(zhuǎn)化。
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