深度學(xué)習(xí)：打造有活力的科學(xué)課堂

陳楊

【摘要】深度的科學(xué)學(xué)習(xí)是探尋科學(xué)學(xué)科知識(shí)本質(zhì)的學(xué)習(xí)，也是回歸科學(xué)課程本真的學(xué)習(xí)。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，為促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)，教師可以從情境創(chuàng)設(shè)、具身活動(dòng)、任務(wù)進(jìn)階等方面展開，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)素材、資源等進(jìn)行深度加工，提升學(xué)生的思維、想象能力。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)科學(xué)；深度學(xué)習(xí)；活力課堂

提升學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)力是科學(xué)教學(xué)的旨?xì)w。科學(xué)教學(xué)應(yīng)當(dāng)促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的發(fā)展。為此，教師在教學(xué)中要有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生展開深度學(xué)習(xí)。深度學(xué)習(xí)是一種對(duì)學(xué)習(xí)素材、資源等進(jìn)行深度加工的學(xué)習(xí)，是一種有效地外化表征的學(xué)習(xí)，是一種對(duì)科學(xué)知識(shí)理性建構(gòu)的學(xué)習(xí)。為此，教師可以從情境創(chuàng)設(shè)、具身活動(dòng)、進(jìn)階任務(wù)等方面展開，以便促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)知識(shí)建構(gòu)、能力提升、思維發(fā)展。

一、情境創(chuàng)設(shè)：對(duì)素材、資源等的深度加工

深度的科學(xué)學(xué)習(xí)應(yīng)當(dāng)是一種對(duì)素材、資源等進(jìn)行深度加工的學(xué)習(xí)。在科學(xué)教學(xué)中，情境往往夾雜著本質(zhì)的、非本質(zhì)的素材、資源。情境創(chuàng)設(shè)，要求教師要對(duì)相關(guān)的素材、資源進(jìn)行遴選，以便讓素材、資源等富有結(jié)構(gòu)性。對(duì)結(jié)構(gòu)性的素材、資源等進(jìn)行深度加工，關(guān)鍵是要培育學(xué)生的問題意識(shí)、探究能力等。在科學(xué)教學(xué)中，教師一般不是將知識(shí)和盤托出，而是將知識(shí)融入、滲透在一定的情境之中。將教學(xué)意圖隱藏在科學(xué)知識(shí)的組織、實(shí)施之中，蘊(yùn)藏在科學(xué)知識(shí)的情境之中。只有這樣才能對(duì)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生一種潛在的影響。

深度學(xué)習(xí)的情境應(yīng)當(dāng)是一種沖突性的情境、挑戰(zhàn)性的情境。只有當(dāng)情境撬動(dòng)學(xué)生的科學(xué)迷思概念、相異構(gòu)想等，只有當(dāng)情境激發(fā)學(xué)生的質(zhì)疑，引發(fā)學(xué)生的深度思考、探究的意向時(shí)，學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)才能向“實(shí)處”去。比如在引導(dǎo)學(xué)生探究“磁極間的相互作用”這一課時(shí)，筆者就創(chuàng)設(shè)了這樣的情境—“磁鐵推小車”。通過這樣的情境，讓學(xué)生首先直觀感知到，磁鐵與小車之間有相互作用的力，而且這種力在發(fā)生作用時(shí)不需要相互接觸。這種現(xiàn)象對(duì)于學(xué)生來說是感興趣的，也是震撼心靈的。在此基礎(chǔ)上，筆者呈現(xiàn)兩個(gè)條形磁鐵，讓學(xué)生猜想：這兩個(gè)條形磁鐵的作用有哪幾種？在實(shí)驗(yàn)的過程中驗(yàn)證學(xué)生的猜想，即同極的磁極相互排斥，異極的磁極相互吸引。在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生提出更一般的假設(shè)：是否每一種磁鐵都有這樣的規(guī)律呢？由此，學(xué)生展開不完全歸納的實(shí)驗(yàn)。他們會(huì)選擇U型磁鐵、環(huán)形磁鐵等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而概括、提煉、抽象，總結(jié)出磁與磁的相互作用。在這個(gè)過程中，情境就是一種包裝，是激發(fā)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的催化劑，是引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的導(dǎo)火索，是驅(qū)動(dòng)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的動(dòng)力引擎，也是學(xué)生展開科學(xué)思考、探究的重要平臺(tái)、載體、媒介等。教師要在情境中悉心地指導(dǎo)學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)有針對(duì)性、實(shí)效性等。

情境具有真情美思的特質(zhì)，能從根本上觸動(dòng)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)的內(nèi)在需求。有情境的地方學(xué)生就有創(chuàng)造的沖動(dòng)。情境在科學(xué)知識(shí)與學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活之間搭建了一座橋梁。情境能激發(fā)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)的積極性，發(fā)掘?qū)W生的科學(xué)學(xué)習(xí)的創(chuàng)造性。置身于情境之中，學(xué)生會(huì)產(chǎn)生一種強(qiáng)烈的科學(xué)思考、探究的意向、愿望，進(jìn)而會(huì)展開積極的科學(xué)思考、探究。情境能啟發(fā)學(xué)生的思考，能催生學(xué)生的想象。

二、具身活動(dòng)：對(duì)思維、想象等的有效支撐

學(xué)生的科學(xué)思維、想象是一種內(nèi)隱性的心理活動(dòng)。如何將學(xué)生的內(nèi)隱性思維、想象活動(dòng)顯性化、可視化？筆者認(rèn)為，重要的是引導(dǎo)學(xué)生的具身性的活動(dòng)。具身性的活動(dòng)不同于傳統(tǒng)的活動(dòng)，它不是依靠學(xué)生的單一的感官活動(dòng)，而是將學(xué)生的多種感官協(xié)同起來，共同參與科學(xué)知識(shí)的建構(gòu)、科學(xué)問題的解決。具身活動(dòng)是學(xué)生的科學(xué)生命全面解放與舒展的活動(dòng)，能讓學(xué)生的科學(xué)認(rèn)知、思維等澄明、敞亮。

在具身性活動(dòng)中，教師可以觸摸、觸碰到學(xué)生的科學(xué)思維、想象的脈搏。具身性的認(rèn)知活動(dòng)，可以引導(dǎo)學(xué)生用眼睛觀察、用耳朵傾聽、用手操作、用嘴巴表達(dá)。在這個(gè)過程中教師一方面要將抽象的科學(xué)知識(shí)寓于問題之中，將抽象化的科學(xué)知識(shí)通過適當(dāng)?shù)氖侄巫兊弥庇^、具體、想象等。同時(shí)，將抽象化的科學(xué)知識(shí)借助語言、動(dòng)作等直觀地表達(dá)出來，從而促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)理解、科學(xué)推理、科學(xué)判斷、科學(xué)論證等。具身性的活動(dòng)的質(zhì)量、品質(zhì)是學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的質(zhì)量、品質(zhì)的重要表征。比如教學(xué)“電磁鐵”這一部分內(nèi)容時(shí)，筆者引導(dǎo)學(xué)生探究“電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與哪些因素相關(guān)”。在探究之前，筆者鼓勵(lì)學(xué)生作出大膽的猜測，孩子們根據(jù)已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)以及做一個(gè)電磁鐵所需要的材料，認(rèn)為通電的強(qiáng)弱、導(dǎo)線的長短粗細(xì)等會(huì)影響磁性的強(qiáng)弱。在學(xué)生猜想的基礎(chǔ)上，筆者引導(dǎo)學(xué)生研討，將實(shí)驗(yàn)操作聚焦于“電池多少”“線圈的多少”“鐵釘?shù)拇旨?xì)”“鐵釘?shù)拈L短”等相關(guān)的變量上。如此，學(xué)生采用“控制變量法”對(duì)一個(gè)個(gè)變量進(jìn)行探究。在這個(gè)過程中，教師要關(guān)注學(xué)生是如何控制“一個(gè)變量”的。為此，教師可以引導(dǎo)學(xué)生開展分組實(shí)驗(yàn)，給每一個(gè)小組一個(gè)實(shí)驗(yàn)主題。在每一小組完成實(shí)驗(yàn)之后，可以讓小組進(jìn)行研討。對(duì)于有爭議的問題，可以讓小組反復(fù)實(shí)驗(yàn)，或者讓其他小組也進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)。在科學(xué)具身性的活動(dòng)中，操作表征著學(xué)生的思維、想象，如在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生會(huì)積極主動(dòng)地對(duì)比（對(duì)比思維），在實(shí)驗(yàn)之后進(jìn)行結(jié)果分析（概括思維），并積極地總結(jié)實(shí)驗(yàn)操作的注意點(diǎn)（判斷思維）等。操作使學(xué)生的科學(xué)思維得以可視化，從而能讓教師在教學(xué)中進(jìn)行更為有效的引導(dǎo)。

具身性的科學(xué)活動(dòng)是學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的根基，能為學(xué)生積累豐富的科學(xué)探究經(jīng)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)等。具身性的科學(xué)活動(dòng)不是要將活動(dòng)搞得有多么地復(fù)雜，而是要讓學(xué)生全身心地投入其中、參與其中，要讓學(xué)生在科學(xué)操作、實(shí)驗(yàn)的過程中調(diào)動(dòng)自我的思維，對(duì)相關(guān)的科學(xué)素材、資源等進(jìn)行深度加工。這種加工離不開學(xué)生的科學(xué)性的思維、想象，離不開學(xué)生的自主性的分析、抽象和概括。具身性的科學(xué)活動(dòng)不僅有助于促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)認(rèn)知，更有助于幫助學(xué)生積累相關(guān)科學(xué)基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)。

三、進(jìn)階任務(wù)：對(duì)思考、探究的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)

相比較于一般性的任務(wù)，進(jìn)階任務(wù)更能切入學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的“最近發(fā)展區(qū)”，更有助于引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)。在完成進(jìn)階性的任務(wù)過程中，學(xué)生會(huì)積極主動(dòng)地思考、探究，學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)會(huì)拾階而上，進(jìn)而逐步建構(gòu)科學(xué)知識(shí)。

在科學(xué)教學(xué)中，教師要精心設(shè)計(jì)研發(fā)任務(wù)，讓任務(wù)具有一種系列性、關(guān)聯(lián)性、結(jié)構(gòu)性。比如教學(xué)“光的傳播方向會(huì)發(fā)生改變嗎”這一課的相關(guān)內(nèi)容時(shí)，筆者從學(xué)生的已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，設(shè)計(jì)研發(fā)了這樣的任務(wù)：（任務(wù)一）光透過空氣進(jìn)入（垂直和斜射）水中，觀察傳播方向；（任務(wù)二）光從水中進(jìn)入（垂直和斜射）空氣中，觀察傳播方向，并用彩色筆畫出光的傳播示意圖；（任務(wù)三）光從空氣進(jìn)入（垂直和斜射）玻璃中，觀察傳播方向，用彩筆畫出光的傳播方向；（任務(wù)四）將鉛筆（垂直和斜放）放置在盛有一定量的水的水杯中，觀察有什么實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；（任務(wù)五）將一條小金魚放置在盛有一定量水的魚缸中，從魚缸的棱角處進(jìn)行觀察，有怎樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。在實(shí)驗(yàn)開始時(shí)教師不妨讓學(xué)生多作預(yù)測，從而激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性，讓學(xué)生勇于實(shí)驗(yàn)、善于實(shí)驗(yàn)、樂于實(shí)驗(yàn)。在學(xué)生自主完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)的過程中教師要友情提醒學(xué)生，做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候要注意什么？通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)，學(xué)生展開系列化、結(jié)構(gòu)化、層次化的實(shí)驗(yàn)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果等進(jìn)行積極的比較，從而提出相關(guān)的科學(xué)猜想，形成光的折射的“大概念”，即“光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，會(huì)發(fā)生折射”。這樣的一種大概念的獲得、感悟，不是通過教師機(jī)械的講解，而是通過學(xué)生的具體的、可感的實(shí)驗(yàn)而獲得的。在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生還會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象畫出光的折射的初步的光路圖，從而更加鮮明、形象地掌握光的折射現(xiàn)象。

對(duì)于實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的一些現(xiàn)象，筆者鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑問難，對(duì)學(xué)生的質(zhì)疑問難進(jìn)行積極的回應(yīng)。當(dāng)一些學(xué)有余力的學(xué)生提問時(shí)，筆者還畫出了光路圖（盡管有些超綱，但卻能滿足學(xué)生求知的需要），甚至可以引導(dǎo)感興趣的學(xué)生自主畫出光路圖，從而有效地化解學(xué)生的疑問，深化學(xué)生的科學(xué)理性認(rèn)知。進(jìn)階性的任務(wù)能促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)自主探究、科學(xué)知識(shí)建構(gòu)、科學(xué)深度思維，讓學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)走向深度。

深度的科學(xué)學(xué)習(xí)要?jiǎng)?chuàng)設(shè)開放、靈動(dòng)、自由的情境，要通過學(xué)生的具身認(rèn)知激發(fā)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)力，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)高階思維。同時(shí)，要借助于任務(wù)對(duì)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)進(jìn)行引導(dǎo)，調(diào)動(dòng)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的積極性、創(chuàng)造性，促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)創(chuàng)新，為學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)課堂增添活力。

【參考文獻(xiàn)】

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