STSE理念下的深度學(xué)習(xí)課堂教學(xué)模式初探

李 康

(蘇州工業(yè)園區(qū)金雞湖學(xué)校,江蘇 蘇州 215000)

STSE即指科學(xué)、技術(shù)、社會和環(huán)境,基于STSE理念的教學(xué)強(qiáng)調(diào)教師在學(xué)科教學(xué)中,不僅要重視科學(xué)知識的教學(xué),同時也要關(guān)注科學(xué)知識與技術(shù)、社會和環(huán)境等方面的聯(lián)系以及跨學(xué)科的教學(xué).因此,學(xué)生學(xué)習(xí)的過程不再是單純獲取知識的過程,更是將所學(xué)知識學(xué)以致用、培養(yǎng)核心素養(yǎng)的過程.

深度學(xué)習(xí)是區(qū)別于淺層學(xué)習(xí)的一種學(xué)習(xí)模式,是指在理解學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,能夠批判地學(xué)習(xí)新的思想和事實(shí),把它們?nèi)谌朐械恼J(rèn)知結(jié)構(gòu)中,能在眾多思想中進(jìn)行聯(lián)系,并能將已有的知識遷移到新的情景中去,作出決策和解決問題的學(xué)習(xí).它同樣強(qiáng)調(diào)學(xué)生建構(gòu)知識、內(nèi)化知識、應(yīng)用知識和培養(yǎng)思維能力的過程.

綜合實(shí)踐活動充分體現(xiàn)STSE理念的四個維度,為了實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用知識,發(fā)展思維品質(zhì)的目標(biāo),就必須落實(shí)深度學(xué)習(xí).當(dāng)前,已有不少關(guān)于深度學(xué)習(xí)的具體教學(xué)策略,如重演關(guān)鍵步驟、精準(zhǔn)思維監(jiān)控、解決實(shí)際問題等,旨在探尋引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入深度學(xué)習(xí)的具體方法,讓學(xué)生真正獲取知識的同時發(fā)展關(guān)鍵能力,而對于深度學(xué)習(xí)課堂教學(xué)模式的研究并不多.因此,STSE理念下針對綜合實(shí)踐活動的深度學(xué)習(xí)課堂教學(xué)模式的構(gòu)建尤為關(guān)鍵.本文就以蘇科版初中物理第十章綜合實(shí)踐活動——制作簡易的密度計(jì)為例,淺談?wù)n堂教學(xué)模式的建構(gòu)與思考.

1 有趣的引入——深度學(xué)習(xí)的前提

學(xué)習(xí)的主體是學(xué)生,教師在教學(xué)中只是起到主導(dǎo)作用,因此,如何讓學(xué)生積極主動地參與到課堂中是落實(shí)深度學(xué)習(xí)的首要問題.

【教學(xué)片段1】

師:將雞蛋放入鹽水杯中,處于什么狀態(tài)?

生:漂浮狀態(tài).

師:向燒杯中不斷加水,觀察雞蛋露出液面的情況怎樣變化,并解釋原因?

生:雞蛋露出液面的部分變小.當(dāng)浮力一定時,隨著液體密度的變化,雞蛋排開液體的體積發(fā)生改變.

師:這艘輪船是從河入海還是從海入河?為什么?

生:從河入海,當(dāng)浮力一定時,液體密度增大,排開液體體積減小.

師:如果船身標(biāo)有刻度線,則可用于測量液體密度——密度計(jì).重力不變的輪船,長得怎樣更好?

生:船越細(xì)越高,刻度線越多,測量越準(zhǔn)確.

通過對演示實(shí)驗(yàn)的觀察和解釋,再輔以動畫演示的思考與分析,刺激了學(xué)生的視覺感官之外,還培養(yǎng)學(xué)生利用已有的漂浮條件知識解決實(shí)際問題,喚起相關(guān)的科學(xué)知識(S),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,引出課題.課堂的引入需要充分調(diào)動起學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,可以通過演示實(shí)驗(yàn)、視頻、動畫、圖片、故事等不同形式,或引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突,或引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用于他們感興趣的日常生活現(xiàn)象,為學(xué)生的深度學(xué)習(xí)提供前提保障.

2 充分的體驗(yàn)——深度學(xué)習(xí)的方式

學(xué)生的主動參與只是前提,如何由教師的灌輸式教學(xué)真正轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生的深度學(xué)習(xí),關(guān)鍵在于教師設(shè)置豐富的教學(xué)活動,學(xué)生通過經(jīng)歷科學(xué)探究過程,確保獲得充分的體驗(yàn).

【教學(xué)片段2】

師:根據(jù)桌上器材,思考如何封口?實(shí)驗(yàn)中有哪些操作細(xì)節(jié)?

生:吸管、剪刀、橡皮泥.為了使密封性更好,可以利用液態(tài)蠟進(jìn)一步封口.

學(xué)生活動:封口.

師:觀察吸管改造成“輪船”后的下水情況,遇到問題如何解決?

生:加沙子,以降低重心,使吸管豎直漂浮.

學(xué)生活動:配重.

師:改造完的“吸管小船”下水后,得到第一條刻度線,其他的刻度線如何確定?

生:放入多種已知密度的液體中,確定其他刻度線位置.

師:沒有帶來已知密度的不同液體,是否可以理論推算出其他刻度線的位置?

爸爸果然聽見了，吃飯時，說的話就像沒熟的楊梅，又甜、又酸、又帶刺。他笑瞇瞇地說：“方舟，你數(shù)數(shù)外面的香腸有幾根?！蔽抑浪J里賣的什么藥，沒理他。他就自言自語地說：“八十八根?！蔽也挪话此摹皠”尽蓖卵菽兀已b傻，“哦”了一聲。

學(xué)生活動:標(biāo)度.

以學(xué)生為中心的深度學(xué)習(xí)活動,一定是建立在學(xué)生已有知識經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上,靈活運(yùn)用知識、遷移知識,經(jīng)歷理論設(shè)計(jì)、動手實(shí)踐操作、方案優(yōu)化改進(jìn)的學(xué)習(xí)過程,科學(xué)探究便是最佳選擇.在制作密度計(jì)的環(huán)節(jié)中,由于不同小組的進(jìn)程不同,首先將相關(guān)操作要點(diǎn)推送到學(xué)生在線平臺,利用在線資源分組完成實(shí)驗(yàn)探究,既能保證學(xué)生自主參與、充分體驗(yàn),同時又能針對不同小組遇到的難點(diǎn)促進(jìn)小組合作學(xué)習(xí),既充分體現(xiàn)科學(xué)(S)與技術(shù)(T)的有機(jī)融合,同時也展現(xiàn)信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)整合的優(yōu)點(diǎn),為深度學(xué)習(xí)的有效發(fā)生提供條件.

3 思維的訓(xùn)練——深度學(xué)習(xí)的核心

深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)高階思維能力的發(fā)展,旨在培養(yǎng)學(xué)生的批判、質(zhì)疑和創(chuàng)新能力,動態(tài)的科學(xué)探究活動以獲得充分的體驗(yàn)為基礎(chǔ),但對思維的訓(xùn)練還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,因此,問題鏈的設(shè)置至關(guān)重要,課堂教學(xué)中只有學(xué)生進(jìn)行深度思維才能促成真正發(fā)生深度學(xué)習(xí).

【教學(xué)片段3】

師:與溫度計(jì)的刻度線相比,自制密度計(jì)的刻度線分布有何特點(diǎn)?為什么?

生:刻度線上小下大;同一支密度計(jì),所測液體密度ρ液越大,深度h越小.

師:浸入液體深度h與液體密度ρ液滿足什么關(guān)系式?

師:刻度線不僅不均勻,還呈現(xiàn)上疏下密的特點(diǎn),這又是為什么?

生:觀察反比例函數(shù)圖像,不是線性關(guān)系.

獨(dú)立思考能力的培養(yǎng)離不開問題的設(shè)置,過簡單的問題仍屬于淺層學(xué)習(xí),對能力的發(fā)展幫助不大,過難的問題超出能力范圍,不僅會讓學(xué)生思而無獲,甚至?xí)ダ^續(xù)思考的信心.在刻度線分布特點(diǎn)的教學(xué)中,先引導(dǎo)學(xué)生觀察刻度線的分布,再結(jié)合反比例函數(shù)關(guān)系及其圖像,分析刻度線的特點(diǎn).一個難點(diǎn)被化解為多個進(jìn)階式問題的問題鏈,并把它們逐步融入到原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中,引發(fā)學(xué)生深度思維,對刻度線分布規(guī)律的認(rèn)識層層遞進(jìn).因此,屬于最近發(fā)展區(qū)、需要深度思維的問題鏈的設(shè)置,才能確保深度學(xué)習(xí)的生根落地.

4 能力的提升——深度學(xué)習(xí)的意義

無論是動態(tài)的科學(xué)探究學(xué)習(xí)方式,還是靜態(tài)的深度思維訓(xùn)練,終是為了引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí),促使關(guān)鍵能力的發(fā)展.而理論聯(lián)系實(shí)際,將所學(xué)知識和思維方法應(yīng)用于實(shí)際生活中的問題解決,既是知識遷移到新的情景中,作出決策和解決問題的手段,也是能力得以提升、科學(xué)態(tài)度和精神快速養(yǎng)成的一種普遍方法.

【教學(xué)片段4】

師:實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)如圖1現(xiàn)象,操作是否得當(dāng)?如何改進(jìn)?

生:操作錯誤,未使密度計(jì)豎直漂浮.可換細(xì)長的容器(量筒等)代替燒杯進(jìn)行實(shí)驗(yàn).

圖1 自制密度計(jì)測液體密度

師:如果有如圖2兩支密度計(jì),你會如何選擇?為什么?

生:選擇左邊的密度計(jì),刻度線間距更大,能標(biāo)出更多刻度,更精確.

師:與自制密度計(jì)相比,實(shí)驗(yàn)室密度計(jì)的構(gòu)造為何奇特?為何分為比重計(jì)和比輕計(jì)?

生:使密度計(jì)在液體中能較快、較容易豎直立定.為了使用方便,分為比重計(jì)和比輕計(jì).

在學(xué)生利用自制密度計(jì)估測液體密度的實(shí)踐活動中,教師通過呈現(xiàn)應(yīng)用過程中出現(xiàn)的典型操作錯誤,提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力.基于對不同小組測量結(jié)果的差異性,以及自制密度計(jì)與實(shí)驗(yàn)室密度計(jì)異同點(diǎn)的關(guān)注,展開小組間交流討論,旨在培養(yǎng)學(xué)生交流合作、批判意識和質(zhì)疑能力.在此基礎(chǔ)上,展示觀察不同小組的作品,引發(fā)對刻度線間距與密度計(jì)自重的關(guān)系教學(xué),再過渡到學(xué)生自主創(chuàng)新刻度線間距增大的另一種方法,進(jìn)而對本小組的作品進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化,最后利用課余時間測量生活中常見液體的密度,并由廢液的處理引導(dǎo)學(xué)生對環(huán)境問題的關(guān)注,旨在提高學(xué)生的環(huán)保意識、創(chuàng)新和學(xué)以致用的能力.整個過程強(qiáng)調(diào)科學(xué)(S)、技術(shù)(T)與社會(S)、環(huán)境(E)的有機(jī)結(jié)合,既體現(xiàn)從物理走向社會、面向全體學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的新課程理念,又追求學(xué)生各方面能力的的全面發(fā)展,充分實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的意義.

圖3 基于STSE理念的綜合實(shí)踐活動課堂教學(xué)模式

綜上所述,基于STSE理念的綜合實(shí)踐活動深度學(xué)習(xí)課堂教學(xué)的一般模式構(gòu)建如圖3所示.基于科學(xué)知識的引入為深度學(xué)習(xí)課堂提供前提條件,基于科學(xué)與技術(shù)的實(shí)驗(yàn)探究活動作為深度學(xué)習(xí)課堂的學(xué)習(xí)方式,基于思維的問題鏈設(shè)計(jì)是深度學(xué)習(xí)課堂的核心環(huán)節(jié),基于科學(xué)與社會、環(huán)境的實(shí)際應(yīng)用能發(fā)揮深度學(xué)習(xí)課堂的意義所在,即一節(jié)課應(yīng)該追求有趣、有體驗(yàn)、有思維和有意義,促進(jìn)學(xué)生思維能力與品質(zhì)的全面發(fā)展.