夏俊杰

【摘 要】在小學科學教學中，學生對知識的理解往往停留于無意義、機械性、淺表性的狀態(tài)，導致了知識遷移受阻，解決問題能力低下，影響了教學質(zhì)量的提高，也影響了學生的自身發(fā)展。為此，本文圍繞提高學生科學知識的理解能力，特別是深度理解能力，采用了一些策略，力求解決教學中學生在理解方面存在的問題與不足。

【關(guān)鍵詞】科學教學 深度理解 實施策略

一、緣起

最近，筆者參加了本校五年級科學的一個教研活動。

教學內(nèi)容是“給冷水加熱”。

實驗開始，教師要求學生將裝滿冷水的塑料袋密封后浸到了熱水中，觀察實驗前后發(fā)生的變化。結(jié)束時，教師請學生匯報實驗的發(fā)現(xiàn)：

學生回答：（1）冷水溫度升高了;（2）袋子鼓起來了，體積變大了;（3）袋子在水中先沉后浮。

教師追問：“誰能解釋袋子先沉后浮的原理？”

時間過去了好久，沒有一個人能回答這個問題，令在場的教師都感到詫異。

過后，為了探究問題的究竟，我們叫來幾個學生，啟發(fā)說：“你們都發(fā)現(xiàn)了冷水變成熱水體積增大了，《浮力》單元不是研究物體的體積與浮力的關(guān)系嗎？”

“這是上個單元的知識，在這個單元也能用？”學生提出了異議。

學生的回答使我們更加驚異、啼笑皆非，但靜思分析，出現(xiàn)這樣的局面肯定是有因果關(guān)系的，學生對“物體在水中沉浮與浸入水中的體積多少的關(guān)系”這個知識點缺乏深度的理解，是沒有經(jīng)過學生大腦深加工的，在學生的認知結(jié)構(gòu)中沒有形成系統(tǒng)性，呈現(xiàn)碎片式的特點，致使在新的情境中對問題的認識、遷移和解決不能與應有的認知結(jié)構(gòu)建立聯(lián)系，致使問題得不到解決。

當今，核心素養(yǎng)是課程改革的指導思想，它指的是學生具有適應個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。關(guān)鍵能力的內(nèi)核就是學生對知識的理解能力，在現(xiàn)實課堂中最為普遍和突出的問題恰恰是這種能力的缺失。如何解決這個矛盾，采用何種策略來提高學生對知識的深度理解能力呢？我們做了一些探索。

二、概念界定

本文中的深度理解是指深度學習中最普遍的認識——理解遷移說，它不僅強調(diào)學習者對知識技能的深度理解，而且在深度理解基礎(chǔ)上，將知識和技能遷移應用到實際問題的解決中去，并反過來促進學習者對知識和技能的深度理解。

三、策略研究

鑒于現(xiàn)實教學中學生對知識理解能力低下的現(xiàn)狀，我們采用了下面的策略加以糾正：

（一）精心設(shè)計問題，成為理解的觸發(fā)點

科學知識的學習、探究是始于問題、終于問題的。理解也就是對問題產(chǎn)生、發(fā)展、解決過程的認知，所以問題是理解能力提高的觸發(fā)點。教材內(nèi)容豐富，包含大量的問題。但不是所有的問題都招致學生喜歡，反而有些問題讓學生反感。那么，如何將這些不招學生喜歡的問題產(chǎn)生出讓學生喜歡的魅力，就需要我們在學生的層面上精心設(shè)計問題。

1.植根于學生的需要

案例1：《金屬的熱脹冷縮》教學。

筆者借用了一個學生親歷的真實事件：一天，一個女生從家里拿來了一個套著塑料外殼、裝滿熱水的玻璃杯，下課時，女生想打開杯子飲水，可是一用力，蓋子連同塑料外殼一起轉(zhuǎn)動，蓋子始終打不開。男生紛紛出手相助，無論是用力猛的，還是用力小的，都以失敗告終。后來有人建議把杯子送到筆者的辦公室。等第二節(jié)下課，筆者將打開的杯子送給了那個女生。

“如何打開杯子的，用什么方法打開的？”學生好奇地問。

筆者當時沒有將答案告訴學生。

“同學們，在這個單元里將為大家揭曉老師是用什么方法打開這個杯子的?！?/p>

讓問題成為學生的需要，讓學生對解決問題產(chǎn)生強烈渴望，這就是理解所需要的學習動力。

2.植根于學生的經(jīng)驗

有人說過：“花時間預先訓練學生的大腦，實際上是在創(chuàng)造先期知識的片段，以便于新的知識能夠更好地與獲取新知識——進行聯(lián)結(jié)?！苯處熁ㄐr間，勾勒出學生的先期知識（經(jīng)驗），能夠激發(fā)他們科學學習、探究的興趣和動機。

案例2：《混合與分離》教學。

筆者為學生設(shè)了一個“局”。

筆者提前幾分鐘進入教室，鋪開報紙，倒出事先準備好的沙子、黃豆混合物，然后細心地從沙子中一粒一粒地撿豆。

學生見狀圍了上來問：“老師，怎么了？做什么？”

“剛才在實驗室不小心把沙子倒進了黃豆中了?！惫P者故意撒了個謊。

于是，學生一起動手，很快將黃豆一粒不剩地從沙子中撿了出來。

花些時間，讓學生完成物質(zhì)的分離，學生是有一定的方法和經(jīng)驗的，于是下面的問題是建立在學生原有經(jīng)驗上的。

上課了，筆者說：“剛才大家將黃豆從沙子中撿了出來，老師還有幾種東西也搞混了，請大家?guī)兔Ψ忠环帧！?/p>

“什么東西？老師，我們幫你?！睂W生連什么情況都沒搞清就迫不及待地請戰(zhàn)。

筆者知道學生的心理：很愿意幫助別人做事，特別是愿意幫助老師做事。

“老師給你們各個實驗組準備了一份材料，放在抽屜里?！?/p>

“哇！”學生打開紙包，愣住了，“沙子和食鹽怎么分？”

小學生對周圍世界充滿了好奇，具有強烈的學習欲望，教師能夠利用這個心理特點，從學生已有的經(jīng)驗入手，設(shè)計學生力所能及的問題，學生就會有動力去解決。學生在解決問題的過程中，自然加深了對問題、知識的理解。

3.植根于學生的最近發(fā)展區(qū)

案例3：《物體在水中是沉還是浮》教學。

首先讓學生觀察“遼寧艦”航行的視頻，其次讓學生對回形針在水中是沉還是浮進行預測、實驗，最后組織學生對為什么同樣用鋼材制成的“遼寧艦”和“回形針”在水中的情況卻是大相徑庭進行說明、解釋。

將問題建立在學生“最近發(fā)展區(qū)”，讓學生在憑借已有的知識或經(jīng)驗不能解決而又想解決這個問題時，就會在心靈的深處產(chǎn)生極度的渴望，也就為此能被教師抓住眼球和吸引力。

4.植根于學生探究的熱情

科學探究并不是隨著上課鈴聲的開始而開始，下課鈴聲的結(jié)束而結(jié)束的，而是一個長期持續(xù)的過程?，F(xiàn)代心理學研究表明：學生注意的集中性體現(xiàn)于課的開始或課臨近結(jié)束兩個區(qū)間。教師利用學生通過一節(jié)課的探究取得了一定收獲的時間點，布置一些拓展性的、學生能夠解決的問題，學生是容易接受的，是樂意完成的。

（二）體驗探究過程，成為理解的發(fā)力點

“兩次倒轉(zhuǎn)”教學機制顯示：對于人類發(fā)現(xiàn)知識的過程來說，教學是一個“倒過來”的活動，也就是在教師的指導、幫助下，讓學生主動去“經(jīng)歷”知識發(fā)現(xiàn)、發(fā)展的過程（可以是模擬、簡約的過程）。在這個過程中，知識成為學生觀察、思考、操作的對象，成為學生活動的客體，學生成為教學的主體。唯有這樣，理解才不是空談。

案例4：《蠟燭燃燒》教學。

學生通過學習，得知蠟燭燃燒是一種化學變化。實際上，學生對這個知識點的認識是模棱兩可、十分牽強的。為什么呢？其實，學生已知化學變化一定要產(chǎn)生新的物質(zhì)，一定是伴隨著物理變化發(fā)生的，實際上我們看到的是蠟燭燃燒后沒留下什么物質(zhì)，要學生真正地接受這個概念，是缺少有說服力的證據(jù)的，為此我們重新探究一次。

我們點燃蠟燭，讓它燃燒一會兒吹滅，在蠟燭燈芯周圍產(chǎn)生了縷縷白煙，再迅速點燃白煙，蠟燭又復燃了，通過這一現(xiàn)象讓我們捕捉到的信息是：蠟燭在高溫下由固體溶化為液體再升為氣體形態(tài)的這個過程是物理變化。我們再用燒杯罩在燃燒的蠟燭火焰上，看到了燒杯壁上先后出現(xiàn)了水珠、氣體和黑色的物質(zhì)（炭黑），火苗在隨著煙霧的增多漸漸變?nèi)踔敝料?，在這個過程中我們得知蠟燭在燃燒過程中是產(chǎn)生了水珠、二氧化碳等物質(zhì)的。

只有讓學生通過、經(jīng)歷完整的探究過程，找到有說服力的事實、證據(jù)，才能促進其對知識的深度理解。

（三）去偽存真，提升理解的精準度

知識之間存在著錯綜復雜的聯(lián)系、假象，而學生通過活動、體驗，得到的知識往往是碎片化、表面性、事實性的信息，不是知識的本質(zhì)。而學習的目的是要把握知識的本質(zhì)，如何厘清它們之間錯綜復雜的關(guān)系，提高學生辨別能力，把握知識的本質(zhì)，保證理解的正確性呢？我們通過“變式”來把握，因而在教學過程中，我們通常會安排變式、綜合性的訓練，目的是提高學生的辨識能力，正確地理解科學知識。

案例5：《光和影》教學。

我們就安排了這樣的練習：

判斷：玻璃、月亮、電珠、貓眼、小圓鏡是否是光源。

在這個練習中，學生對于貓眼是否是光源，形成了正、反兩方觀點，并展開了激烈的爭論。

反方：貓眼是光源。理由1：貓黑夜運動自如，能捕捉老鼠;理由2：我們在黑夜看貓眼時，是藍藍的。

正方：貓眼不是光源。理由：黑夜你跟隨著貓一起行走，前方是黑暗一片。

最后，我們通過查閱資料，知道了貓眼確實不是光源，只是與人類眼睛的結(jié)構(gòu)有區(qū)別。

案例6：《運動與力》教學。

在這個單元中，要求學生完成這樣的綜合題：

問題1：圖中力A和力B哪個是重力？

問題2：木塊向上運動時，哪個力為摩擦力？木塊向下滑時，哪個力為摩擦力？

問題3：當木塊在斜面上靜止時，力C與力D大小怎樣？

學生通過練習、討論、查閱資料等方式，辨別了真?zhèn)危岣吡藢κ挛?、對知識的辨別、判斷能力，把握了知識的本質(zhì)。

（四）學以致用，在應用中深化理解

郭華教授認為：“我們把‘遷移與應用’看作學生在學校階段，即在學生正式進入社會實踐過程之前，能夠在教學情境中模擬體會社會實踐的‘真實過程’，形成積極的情感態(tài)度價值觀?！痹诮虒W中我們創(chuàng)設(shè)社會情境，讓學生發(fā)揮想象力、創(chuàng)造力以解決生活中的實際問題，促進了理解的深度。

案例7：《金屬的熱脹冷縮》教學。

通過實驗探究，學生已經(jīng)掌握許多物體具有熱脹冷縮和少數(shù)物體具有熱縮冷脹性質(zhì)的知識，筆者展示了一個資料：

朱紅利家的自來水管裂了

去年冬天的一天。氣溫在零下7攝氏度，朱紅利起床洗臉，打開水龍頭沒水了，她在大門旁發(fā)現(xiàn)自來水管、水龍頭裂了，水沿著裂口子不斷地往外流，朱紅利思忖著：水管、水龍頭為什么在冬天容易破裂？下面是學生“關(guān)于水管、水龍頭是怎么裂的問題”的討論：

生1：這水管、水龍頭是凍裂的。

生1的看法得到了許多同學的支持。

生2：水管是脹裂的。

生2的回答招致了許多同學的反對。

生3：水在4攝氏度下體積會變大。

生1：那夏天為什么不脹裂？

生2：夏天水體積是變大的，水管的體積也是變大的，冬天卻相反，水在4攝氏度下體積變大，水管體積變小，這“一小一大”破裂之事就發(fā)生了。

經(jīng)過一次次的對質(zhì)、較量、反問和現(xiàn)場察看，最后學生明白了水管、水龍頭破裂原因——水受冷體積膨脹，水管受冷體積縮小。

通過這樣的生活實例，學生對知識的理解自然加深了。

四、結(jié)語

以上是我們在開展深度學習、提高深度理解能力的一些做法，也取得了一定的效果。筆者相信：只要廣大科學教師一起努力，肯定會有更多的、更好的策略，從而更好地提高學生的理解能力和認知水平。

【參考文獻】

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