疫情期間，為貫徹教育部“停課不停學(xué)”的要求，教師們義無反顧地投身于一線當(dāng)起了主播，開啟云端授課。線上教學(xué)如何才能不流于形式，如何引導(dǎo)學(xué)生完成深度學(xué)習(xí)是值得思考的重要問題。深度學(xué)習(xí)注重知識(shí)的批判理解，其核心是知識(shí)遷移、問題解決、思維提升，其本質(zhì)是學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)應(yīng)用。美國學(xué)者埃德加·戴爾曾的“學(xué)習(xí)金字塔”理論指出：在教學(xué)中，討論、實(shí)踐和教授給他人都可成為深度學(xué)習(xí)的良好載體。本節(jié)課中，筆者打通了知識(shí)傳遞、互動(dòng)釋疑和內(nèi)化提升這三個(gè)密切聯(lián)系的認(rèn)知環(huán)節(jié)，圍繞核心概念和科學(xué)本質(zhì)開展深度教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)和理性思考，從而有效完成深度學(xué)習(xí)。

一、教材分析與設(shè)計(jì)思路

本文以浙教版科學(xué)八年級下冊第四章《植物與土壤》第4節(jié)《植物的莖和物質(zhì)運(yùn)輸》為例，探討了基于線上教學(xué)的初中科學(xué)深度學(xué)習(xí)策略。意圖利用線上教學(xué)的各種手段，把基礎(chǔ)知識(shí)的落實(shí)分配到課前的自主學(xué)習(xí)時(shí)間進(jìn)行，學(xué)生利用微課了解重難點(diǎn)，再通過課堂上教師的答疑解惑、生生合作探究，實(shí)現(xiàn)先學(xué)后教，翻轉(zhuǎn)課堂。同時(shí)，教師根據(jù)在線平臺(tái)提供的過程性數(shù)據(jù)，為學(xué)生提供精準(zhǔn)的教學(xué)測評與診斷，幫助他們實(shí)現(xiàn)對知識(shí)的內(nèi)化提升。

二、確立教學(xué)目標(biāo)

依據(jù)《新課程標(biāo)準(zhǔn)》培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，筆者制訂了如下教學(xué)目標(biāo)。

1.知道木質(zhì)莖的基本結(jié)構(gòu)及其功能；

2.知道實(shí)驗(yàn)掌握水、無機(jī)鹽和有機(jī)物的運(yùn)輸過程；

3.利用所學(xué)知識(shí)解釋生活生產(chǎn)中的實(shí)際問題，培養(yǎng)保護(hù)植物的生命態(tài)度和責(zé)任意識(shí)。

三、線上教學(xué)準(zhǔn)備

1.選擇網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。本課選用課后網(wǎng)(支持PPT演示、視頻播放和分享屏幕等)為授課平臺(tái)，學(xué)生可以在討論區(qū)提問和討論，實(shí)現(xiàn)師生在線及時(shí)互動(dòng)。

2.準(zhǔn)備網(wǎng)課資源。課前教師要在課后網(wǎng)的課程資料欄目中為學(xué)生準(zhǔn)備好充足的學(xué)習(xí)資源包，如微課視頻，便于指導(dǎo)學(xué)生做好課前的預(yù)習(xí)工作。同時(shí)準(zhǔn)備好上課所需要的材料和用具：自來水、不同顏色的水溶染料、白玫瑰若干枝，用紅墨水染色的木槿枝條。

3.提升網(wǎng)課技術(shù)。線上教學(xué)主要以PPT為載體，所以課件的制作應(yīng)該更加精美。所做課件應(yīng)凝練教育部門上傳的優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)課程資源，結(jié)合教學(xué)設(shè)計(jì)，有選擇地使用甚至重組資源，賦能線上教學(xué)。授課時(shí)，可以利用平臺(tái)的電子粉筆進(jìn)行屏幕批注，以增強(qiáng)學(xué)生的注意力。

4.組建“小小講師團(tuán)”。線上教學(xué)前組建網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)小組——“小小講師團(tuán)”，其承擔(dān)直播課前半程“知識(shí)梳理”環(huán)節(jié)的任務(wù)，每期推出一名主講，以增強(qiáng)學(xué)生在網(wǎng)課學(xué)習(xí)中的主體地位，并提高其自主學(xué)習(xí)的能力。

四、線上教學(xué)活動(dòng)

在線教學(xué)的互動(dòng)方式不再是面對面的師生、生生交流，驅(qū)動(dòng)方式也不再是教師的現(xiàn)場調(diào)動(dòng)，沒有教師的時(shí)刻關(guān)注，沒有線下課堂的氛圍感染，沒有學(xué)生的行為參照，且學(xué)習(xí)工具多為枯燥的電腦屏幕，如何實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)？為了使學(xué)生全身心地參與課堂，教師必須設(shè)計(jì)各種活動(dòng)，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)，使學(xué)生在參與式的學(xué)習(xí)中形成集體智慧，培養(yǎng)其解決問題的能力。

1.問題情境創(chuàng)設(shè)，制造認(rèn)知沖突

“藍(lán)色妖姬”一經(jīng)上市就格外引人矚目，花瓣呈現(xiàn)出迷人的藍(lán)色，讓人眼前一亮。教師展示課前分別插入不同顏色染料水溶液中的白色玫瑰花的照片。設(shè)問：“一段時(shí)間后，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢？你是否也可以在家自制一朵彩色的玫瑰花？”

設(shè)計(jì)意圖：通過實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入新課，不僅可以激發(fā)學(xué)生的興趣，引發(fā)認(rèn)知沖突，還能調(diào)動(dòng)學(xué)生積極思考。實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)的真實(shí)情境有助于學(xué)生主動(dòng)參與知識(shí)建構(gòu)，并促進(jìn)形象思維逐步向抽象思維過渡。當(dāng)學(xué)生帶著對知識(shí)的迫切渴求進(jìn)入直播課堂，相信在任務(wù)的解決過程中，一定能實(shí)現(xiàn)深度思考與互動(dòng)探究的水乳交融。

2.自主合作探究，建構(gòu)知識(shí)模型

圍繞“藍(lán)色妖姬”的制作，引導(dǎo)學(xué)生在新課前的一周內(nèi)開展以下活動(dòng)。

活動(dòng)1：自制木本植物莖的標(biāo)本，并觀察其結(jié)構(gòu)。要求學(xué)生在小區(qū)里采集1～3 年生的椴樹(楊、柳、泡桐、月季、木槿均可代替)莖，切成長約5cm 的莖段，自外至內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和觀察。縱向剝下樹皮，觀察木質(zhì)部表面黏滑的一薄層，這就是形成層。指導(dǎo)學(xué)生從樹皮內(nèi)層和木質(zhì)部中撕下一些纖維狀細(xì)絲，為講述韌皮纖維和木纖維打下基礎(chǔ)。用針戳木質(zhì)部和髓，感受其硬度。通過聯(lián)系教材上的結(jié)構(gòu)示意圖、顯微鏡下木本植物莖切片圖和微課視頻，初步了解莖的結(jié)構(gòu)及各部分的名稱。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生通過利用教師精選的微課視頻等支架性資源，按照由表及里、從宏觀至微觀的順序?qū)δ举|(zhì)莖的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了自學(xué)，初步突破了教學(xué)重點(diǎn)。并在教師的細(xì)心指導(dǎo)下開展居家小實(shí)驗(yàn)，使得學(xué)生對重難點(diǎn)知識(shí)的掌握和動(dòng)手操作的能力大大提高。

活動(dòng)2：自主討論，歸納總結(jié)，建構(gòu)概念。“小小講師團(tuán)”成員在QQ群內(nèi)討論木本植物莖的結(jié)構(gòu)，繪制木本植物莖橫切面圖，要求標(biāo)注樹皮、形成層、木質(zhì)部、髓、導(dǎo)管和篩管等結(jié)構(gòu)。在直播課前半程“知識(shí)梳理”環(huán)節(jié)，由每個(gè)講師團(tuán)推出的主講人呈現(xiàn)各個(gè)講師團(tuán)的圖片，并經(jīng)學(xué)生在線討論優(yōu)化細(xì)目，建構(gòu)最終的系統(tǒng)化概念。

設(shè)計(jì)意圖：通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)型學(xué)習(xí)，利用頭腦風(fēng)暴，學(xué)生經(jīng)歷了勾畫模型圖、撰寫發(fā)言講稿、試講調(diào)試、主講直播的全過程，實(shí)現(xiàn)了智慧共享，學(xué)生的思維能力、語言表達(dá)能力和歸納總結(jié)能力得到了較大幅度的提升。這種寓科學(xué)方法于知識(shí)教學(xué)之中的深度學(xué)習(xí)，其效果是傳統(tǒng)講授無法比擬的。

3.實(shí)驗(yàn)討論釋疑，突破重點(diǎn)知識(shí)

學(xué)生設(shè)計(jì)并完成“水和無機(jī)鹽的運(yùn)輸”實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)比較簡單，而且每個(gè)學(xué)生都可以利用不同植物的莖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所以有助于排除實(shí)驗(yàn)結(jié)果的偶然性。同時(shí)，也可以讓學(xué)生意識(shí)到雖然自然界中莖的形態(tài)千姿百態(tài)，但它們的基本結(jié)構(gòu)與功能是一致的。直播授課時(shí)，教師將浸過紅墨水且?guī)в腥~的木槿枝條進(jìn)行橫切和縱切，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察并布置本節(jié)課的“眾籌任務(wù)”：問題1：觀察木槿枝條的橫切面中被染成紅色的部分的形狀，判斷屬于哪部分結(jié)構(gòu)？

問題2：觀察木槿枝條的縱切面中被染紅部分的顏色深淺有什么特點(diǎn)，從中能得出什么結(jié)論？領(lǐng)到本節(jié)課的“眾籌任務(wù)”后，全班學(xué)生在交流區(qū)展開生生互動(dòng)，通過舉手發(fā)言、評論區(qū)輸入文字等形式發(fā)表看法。學(xué)生認(rèn)為，可通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推斷出木質(zhì)部至少有兩大結(jié)構(gòu)，即被染紅的，起輸導(dǎo)作用的部分——導(dǎo)管，和未被染紅的，起支持作用的部分——木纖維。根據(jù)木質(zhì)部中的顏色變化，自下而上紅色逐漸變淺，可推斷出水分和無機(jī)鹽是自下而上沿木質(zhì)部運(yùn)輸?shù)摹?/p>

設(shè)計(jì)意圖：通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)共同體的相互促進(jìn)和共同合作，突破了本節(jié)課的教學(xué)重難點(diǎn)——導(dǎo)管的運(yùn)輸功能，并通過對現(xiàn)象到結(jié)論的推理，使得學(xué)生對“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”這一生物學(xué)思想的理解水到渠成。由此，學(xué)生也想到了“藍(lán)色妖姬”玫瑰花瓣的顏色不是噴霧或者描上去的，而是通過莖把染色素運(yùn)輸?shù)交ò曛械摹?/p>

問題3：你認(rèn)為運(yùn)輸水分、無機(jī)鹽和有機(jī)物會(huì)是莖中的同一結(jié)構(gòu)嗎？從功能表現(xiàn)上看，水分和無機(jī)鹽是靠根從土壤中吸收的，自下而上運(yùn)輸；而制造有機(jī)物的主要器官是葉片，一定是自上而下運(yùn)輸?shù)模詫W(xué)生很自然就猜想到莖中一定存在兩種運(yùn)輸不同物質(zhì)的輸導(dǎo)組織。

問題4：展示用帶有瘤狀物的莖制作的木雕作品。設(shè)問：你知道“樹瘤”是怎樣形成的嗎？學(xué)生根據(jù)現(xiàn)象分析，推測瘤狀物可能是有機(jī)物在樹皮處堆積而成的，猜想運(yùn)輸有機(jī)物的輸導(dǎo)組織在樹皮內(nèi)。再根據(jù)柳枝環(huán)剝實(shí)驗(yàn)的呈現(xiàn)，通過觀察到瘤狀物在柳枝環(huán)剝處的上方，分析得出這與有機(jī)物自上而下的運(yùn)輸方向相吻合，初步確立猜想的正確性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了篩管概念的重建與完善。

設(shè)計(jì)意圖：教師用看似簡單卻暴露學(xué)生知識(shí)盲區(qū)的問題為支點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生層層從功能表象到內(nèi)部結(jié)構(gòu)深度思考，形成理性的、有理有據(jù)的科學(xué)結(jié)論。學(xué)生在深度思考的過程中既學(xué)到了知識(shí)，又訓(xùn)練了思維，同時(shí)也領(lǐng)悟到了探索科學(xué)的方法。

4.課堂拓展延伸，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)遷移

分析民間俗語中的有趣現(xiàn)象“梨樹砍三刀，樹枝壓彎腰”。學(xué)生討論，教師小結(jié)并解釋以上現(xiàn)象：梨園果農(nóng)對梨樹進(jìn)行適當(dāng)?shù)沫h(huán)剝處理，使得有機(jī)物不能向根部運(yùn)輸，可以集中供給正在發(fā)育的果實(shí)，所以有利于枝條上端果實(shí)的生長。進(jìn)一步分析俗語“樹不怕空心，就怕剝皮”中包含的科學(xué)道理，強(qiáng)化對于篩管功能的理解。

設(shè)計(jì)意圖：生生、師生相互交流評價(jià)，能夠促進(jìn)學(xué)生對新知識(shí)、新方法的理解和應(yīng)用。利用新知識(shí)、新方法進(jìn)行橫向拓展和縱向挖掘，提升學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。且進(jìn)行生命教育，可以幫助學(xué)生樹立保護(hù)樹木的社會(huì)責(zé)任意識(shí)。

五、線上多元評價(jià)

多元化的評價(jià)能促進(jìn)學(xué)生追求創(chuàng)新，彰顯自我，主動(dòng)全面地發(fā)展，這是實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)。線上教學(xué)無疑為評價(jià)提供了更多元的模式，教師要充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，在每一個(gè)環(huán)節(jié)創(chuàng)造性地應(yīng)用不同技術(shù)，進(jìn)一步豐富、創(chuàng)新和優(yōu)化評價(jià)方式，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展和提升。

1.在線測試

直播教學(xué)最后10分鐘可以通過課后網(wǎng)的“我的作業(yè)”欄目對學(xué)生進(jìn)行在線測試，使得教師能準(zhǔn)確捕捉學(xué)生學(xué)習(xí)的“最近發(fā)展區(qū)”。通過“結(jié)果統(tǒng)計(jì)”展現(xiàn)測試情況，教師可利用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)對錯(cuò)誤率較高的題目進(jìn)行當(dāng)堂講評，落實(shí)本節(jié)課的重難點(diǎn)，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果調(diào)整教學(xué)進(jìn)度。學(xué)生也可以充分利用錯(cuò)題庫及時(shí)開展鞏固與反思，建立自我評價(jià)意識(shí)。

2.繪制思維導(dǎo)圖

以“小小講師團(tuán)”為單位進(jìn)一步對木本植物莖橫切面圖進(jìn)行完善，補(bǔ)充每部分結(jié)構(gòu)的功能，看哪一組學(xué)生思慮得更加周全、更加深刻。每個(gè)班級推選出最佳思維導(dǎo)圖，利用在線平臺(tái)的投票功能進(jìn)行票選，評出最優(yōu)方案。展示課外實(shí)作能激發(fā)學(xué)生的進(jìn)取心和好勝心并形成群體效應(yīng)，增加了課后作業(yè)的趣味性，實(shí)現(xiàn)了思維認(rèn)識(shí)的碰撞和融合，并成為實(shí)現(xiàn)初中科學(xué)深度學(xué)習(xí)的有效支架。

3.新問題的產(chǎn)生

教學(xué)不是幫助學(xué)生解決所有問題，而是留有問題，并產(chǎn)生新的問題，讓學(xué)生繼續(xù)去探索。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握了將白玫瑰變成紅玫瑰，或者變成“藍(lán)色妖姬”的制作方法，而花瓣呈現(xiàn)出多種顏色的“彩虹”玫瑰該怎樣制作呢？學(xué)生通過上網(wǎng)查詢資料，得知“彩虹”玫瑰的制作需先將花莖切開，再在花莖內(nèi)部的不同部分滴入不同顏色的水溶染料。由于導(dǎo)管上下細(xì)胞貫通，且只會(huì)向同側(cè)花瓣運(yùn)送水分和無機(jī)鹽，所以待花莖將染料吸收至花瓣處即可展現(xiàn)出彩虹般絢麗的顏色。

六、教學(xué)反思

本節(jié)課利用線上平臺(tái)，通過深度學(xué)習(xí)促進(jìn)了學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展、探究能力的提升以及重要概念的建構(gòu)、理解與運(yùn)用，達(dá)到了形成社會(huì)責(zé)任意識(shí)等科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的要求，同時(shí)也使教師的深度教學(xué)理念及其教學(xué)手段得到了及時(shí)的更新，為后疫情時(shí)代線上線下交融式教學(xué)模式奠定了基礎(chǔ)。