基于STSE的深度學(xué)習(xí)課堂教學(xué)模式研究

陳倩 王偉

摘 要：STSE教育是將科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境與學(xué)科知識相結(jié)合的教育理念，深度學(xué)習(xí)是指以批判性的高階思維為核心、注重學(xué)生深入?yún)⑴c和知識遷移的一種主動學(xué)習(xí)。在STSE情境中構(gòu)建深度學(xué)習(xí)課堂教學(xué)模式對培養(yǎng)新型人才、提高教育質(zhì)量具有關(guān)鍵作用。

關(guān)鍵詞：中學(xué)物理;STSE教育;深度學(xué)習(xí)

中圖分類號：G633.7;TP18-4文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2095-624X（2021）39-0014-03

引言

核心素養(yǎng)的提出給教師和學(xué)生都提出了更為嚴(yán)格的要求。教師在物理教學(xué)過程中不僅要注重深入淺出地講解物理學(xué)科知識，還要在教學(xué)中融入一系列先進(jìn)的理念，培養(yǎng)的學(xué)生不僅要有廣博的才智，還要有嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度、堅持不懈的探究精神和正確的價值觀念。因此，在中學(xué)物理教學(xué)中融入STSE教育理念是十分必要的。

深度學(xué)習(xí)不同于淺層學(xué)習(xí)，前者是指在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生圍繞核心內(nèi)容和主題，深度參與有意義的學(xué)習(xí)過程，在已有知識的基礎(chǔ)上批判性地接收新的知識并將新知識融入原有知識體系從而構(gòu)建更加完整的體系，并在新情境中利用知識的遷移做出決策或解決復(fù)雜問題的一種學(xué)習(xí)模式。深度學(xué)習(xí)注重發(fā)展學(xué)生的高階思維，旨在培養(yǎng)既有創(chuàng)新精神和合作精神，又有正確世界觀、人生觀和價值觀的優(yōu)秀人才[1]。第八次基礎(chǔ)教育改革傳播了先進(jìn)的教育理念，推進(jìn)了人才培養(yǎng)模式的變革。培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的要求表明物理教學(xué)要讓學(xué)生充分參與學(xué)習(xí)過程，把握物理學(xué)科的本質(zhì)，理解物理學(xué)科的思想方法，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)。這就要求從前的“學(xué)科本位”課程真正實現(xiàn)向“學(xué)生本位”課程轉(zhuǎn)變，從根本上改變淺層機(jī)械化的教學(xué)，轉(zhuǎn)向深度學(xué)習(xí)。因此，深度學(xué)習(xí)不僅是深化基礎(chǔ)教育改革的訴求，也是促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的關(guān)鍵途徑[2]。

一、STSE教育與深度學(xué)習(xí)結(jié)合的可行性分析

（一）STSE教育的情境性有利于深度學(xué)習(xí)的發(fā)生

STSE教育主張將教學(xué)內(nèi)容與實際生活相結(jié)合，強(qiáng)調(diào)一個情境下多種因素的相互聯(lián)系和整合，在真實的生活情境下進(jìn)行教學(xué)。這樣不僅能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且，學(xué)生在有趣的情境下開展學(xué)習(xí)活動，更有利于激發(fā)學(xué)習(xí)動力。因此，將教學(xué)與STSE教育相結(jié)合是實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的一個有效途徑。

（二）STSE的多維性有利于培養(yǎng)學(xué)生的高階思維

STSE教育涉及科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境等多方面。在課堂學(xué)習(xí)中，學(xué)生在學(xué)習(xí)時要結(jié)合多方面的因素，從多個角度思考問題，這就要求學(xué)生增強(qiáng)知識的遷移和實際應(yīng)用能力，從而促進(jìn)學(xué)生對學(xué)科知識的深度理解和加工，為深度學(xué)習(xí)的實施提供有利條件。

（三）深度學(xué)習(xí)理論可為STSE教育提供理論指導(dǎo)

深度學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)和在學(xué)習(xí)過程中的深度參與，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的高階思維。在運(yùn)用STSE教育模式時，深度學(xué)習(xí)理論將提供全面的理論指導(dǎo)：在教學(xué)目標(biāo)上，基于STSE的深度學(xué)習(xí)課堂教學(xué)將以培養(yǎng)學(xué)生的高階思維為目標(biāo);在教學(xué)活動上，創(chuàng)設(shè)能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動力的真實情境并貫穿課堂，開展能發(fā)揮學(xué)生主觀能動性的探究實驗，設(shè)計能引導(dǎo)學(xué)生深入思考的有意義的問題;在教學(xué)評價上，用多維評價代替單一評價，注重學(xué)生價值觀、責(zé)任感及能力的發(fā)展。

二、基于STSE的深度學(xué)習(xí)課堂教學(xué)模式特征

基于STSE的深度學(xué)習(xí)課堂教學(xué)即在STSE情境中開展深度教學(xué)，促使學(xué)生進(jìn)行有深度的學(xué)習(xí)。目前深度學(xué)習(xí)的具體教學(xué)策略有很多，如整合知識、創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境、重演關(guān)鍵步驟、解決實際問題等[3][4]。對于教學(xué)策略的研究，主要是探尋在課堂上引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)的具體方法，而對于深度學(xué)習(xí)課堂教學(xué)模式的研究并不多，筆者在相關(guān)理論基礎(chǔ)上嘗試建構(gòu)基于STSE的深度學(xué)習(xí)課堂教學(xué)模式?；赟TSE的深度學(xué)習(xí)課堂教學(xué)模式應(yīng)滿足以下特征。

（一）注重物理與生活的結(jié)合

物理是一門揭示客觀事物的現(xiàn)象及發(fā)展規(guī)律的學(xué)科，與生活中的種種現(xiàn)象息息相關(guān)，初中物理尤其如此。因此，在基于STSE的深度學(xué)習(xí)課堂教學(xué)模式下，注重物理教學(xué)與生產(chǎn)生活的緊密結(jié)合，可以收到更好的教學(xué)效果。

（二）注重學(xué)生深入的探究體驗

物理是一門實驗性學(xué)科，通過實驗現(xiàn)象歸納普遍規(guī)律，再通過普遍規(guī)律揭示更多現(xiàn)象的原理?；赟TSE的深度學(xué)習(xí)課堂教學(xué)模式注重通過深入的實驗探究，使學(xué)生真正理解物理學(xué)科知識，培養(yǎng)實事求是的科學(xué)精神。

（三）注重知識的整合深化

基于STSE的深度學(xué)習(xí)課堂教學(xué)模式注重在探究、總結(jié)和應(yīng)用的過程中將知識整合深化，不停留于淺層次的學(xué)習(xí)，而是不斷將新知識融入學(xué)生原有的知識體系，建構(gòu)更加完整的體系，從而實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。

（四）注重學(xué)生在情境中解決實際問題

基于STSE的深度學(xué)習(xí)課堂教學(xué)模式主張從生活現(xiàn)象和實驗探究中總結(jié)、概括物理規(guī)律，再將物理規(guī)律運(yùn)用于新情境中以解決新的問題，這個過程有利于鍛煉學(xué)生的知識遷移能力和高階思維。

（五）注重創(chuàng)新能力、決策能力、批判性思維能力的發(fā)展

基于STSE的深度學(xué)習(xí)課堂教學(xué)模式在教學(xué)中注重設(shè)計實驗、完成實驗、拓展應(yīng)用、交流討論等關(guān)鍵環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，這些環(huán)節(jié)能有效發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力、決策能力和批判性思維能力。

三、基于STSE的深度學(xué)習(xí)課堂教學(xué)模式

（一）構(gòu)建基于STSE的深度學(xué)習(xí)課堂教學(xué)模式理論框架

基于STSE的深度學(xué)習(xí)課堂教學(xué)模式構(gòu)建的理論框架如圖1所示。深度學(xué)習(xí)理論為模式的建構(gòu)提供了理論指導(dǎo)，STSE教育為模式的建構(gòu)提供了方法和途徑，旨在促使學(xué)生在STSE教育理念下進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的高階思維和社會責(zé)任感。

（二）基于STSE的深度學(xué)習(xí)課堂教學(xué)模式運(yùn)行流程

在理論框架的基礎(chǔ)上，構(gòu)建基于STSE的深度學(xué)習(xí)課堂教學(xué)模式運(yùn)行流程圖，如圖2所示。教學(xué)模式的運(yùn)行過程主要有六個關(guān)鍵環(huán)節(jié)：感知情境、探究實驗、精練總結(jié)、拓展應(yīng)用、交流討論、反思評價。教師活動與學(xué)生活動根據(jù)這六個主要的教學(xué)環(huán)節(jié)開展。這六個教學(xué)環(huán)節(jié)根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知邏輯順序進(jìn)行設(shè)計，層層深入，思考的空間不斷拓展，為學(xué)生創(chuàng)建了良好的思維環(huán)境。

1.感知情境

感知情境環(huán)節(jié)是整個教學(xué)模式的開始，為整節(jié)課的進(jìn)行奠定了氛圍基礎(chǔ)，在很大程度上影響了一節(jié)課的效果，學(xué)生在情境中經(jīng)歷同化和適應(yīng)過程，有效推動學(xué)生物理觀念的形成，加深學(xué)生對物理規(guī)律的理解。在物理情境的選擇上，教師應(yīng)注意以下幾點：第一，貼近生活，結(jié)合實際，盡量選擇學(xué)生感興趣的主題。只有貼近生活實際的情境，學(xué)生才會產(chǎn)生強(qiáng)烈的共鳴，這樣的簡單易懂、能引起學(xué)生共鳴的情境更能吸引學(xué)生的注意力，在學(xué)生參與的過程中增強(qiáng)其學(xué)習(xí)動機(jī)，為學(xué)生的深度學(xué)習(xí)開好頭。第二，值得思考，有啟發(fā)性。若選擇的物理情境過于簡單，學(xué)生注意力就容易分散，思考空間不足，情境對學(xué)生的啟發(fā)作用就會大打折扣。第三，主題明確，干擾因素少，與課堂知識結(jié)合緊密。明確的主題更容易集中學(xué)生的注意力，情境緊密聯(lián)系課堂學(xué)習(xí)的知識，可以讓學(xué)生在情境中發(fā)現(xiàn)問題，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，使學(xué)生在解決問題的過程中接收新的知識。在感知情境時，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境等多個角度去思考，潛移默化地引導(dǎo)學(xué)生形成由表及里、多角度看待問題的習(xí)慣。

2.探究實驗

探究實驗環(huán)節(jié)是整個教學(xué)模式的核心，是實現(xiàn)學(xué)生從教學(xué)“原點”走向教學(xué)“遠(yuǎn)點”的必經(jīng)之路[5]。探究實驗環(huán)節(jié)是學(xué)生在已有物理概念、定理、模型、規(guī)律、實驗儀器、教學(xué)方式等元素的基礎(chǔ)上實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。這個環(huán)節(jié)的設(shè)置是讓學(xué)生明白學(xué)習(xí)物理不僅要學(xué)習(xí)物理知識，還要學(xué)習(xí)物理思維和方法。探究實驗的過程是學(xué)生提升思維品質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)的過程。

3.精練總結(jié)

在精練總結(jié)環(huán)節(jié)，學(xué)生展示探究實驗環(huán)節(jié)的成果后，教師通過層層深入的問題引導(dǎo)學(xué)生對知識點、實踐技能、實驗過程、物理方法、情感態(tài)度與價值觀進(jìn)行總結(jié)。學(xué)生的認(rèn)知和表達(dá)能力有限，對探究實驗的總結(jié)可能會詞不達(dá)意或出現(xiàn)偏差，當(dāng)出現(xiàn)偏差時，便是教師訓(xùn)練學(xué)生批判性思維的好時機(jī);當(dāng)學(xué)生的總結(jié)過于冗長或詞不達(dá)意時，教師在學(xué)生的基礎(chǔ)上進(jìn)行精簡和提煉，可讓學(xué)生理解物理概念或定理的由來，有利于增強(qiáng)學(xué)生的表達(dá)能力。好的總結(jié)有助于學(xué)生牢固地掌握學(xué)習(xí)的內(nèi)容，完善學(xué)生的知識體系，在課堂上起到畫龍點睛的作用。

4.拓展應(yīng)用

基于STSE的深度學(xué)習(xí)教學(xué)模式注重從生活走向物理，也注重從物理回歸生活;重視在現(xiàn)實情境中發(fā)現(xiàn)問題，也重視回到現(xiàn)實情境中解決問題。深度學(xué)習(xí)是基于設(shè)計的學(xué)習(xí)，在本環(huán)節(jié)中，教師應(yīng)基于學(xué)習(xí)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)真實開放的實踐情境，讓學(xué)生在情境中實現(xiàn)知識遷移，運(yùn)用相關(guān)物理知識解決具體問題，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力和決策能力。真實的學(xué)習(xí)情境可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生從整體上和多角度看待問題，完善學(xué)生的知識體系，發(fā)展學(xué)生的高階思維。

5.交流討論

基于STSE的深度學(xué)習(xí)教學(xué)模式主張創(chuàng)新和交流討論環(huán)節(jié)是建立在拓展應(yīng)用環(huán)節(jié)基礎(chǔ)上的，對于同一個情境中的問題，每個學(xué)生都有自己的思維模式，因此問題的解決絕不只有一種途徑。交流討論環(huán)節(jié)的設(shè)置主要是給學(xué)生不同想法的碰撞提供平臺，讓學(xué)生在思維碰撞的過程中激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。教師引導(dǎo)學(xué)生對方案進(jìn)行優(yōu)化組合以及尋找問題的最優(yōu)解，在此過程中，學(xué)生能快速了解多種解決方案，并與自己的方案進(jìn)行對比，有利于訓(xùn)練學(xué)生知識的遷移和應(yīng)用能力，在比較方案優(yōu)劣的過程中又能發(fā)展學(xué)生的批判性思維。

6.反思評價

教學(xué)評價應(yīng)以促進(jìn)學(xué)生能力的提升為目的[6]，教師要用形成性評價代替總結(jié)性評價。形成性評價應(yīng)包括學(xué)習(xí)者本人、學(xué)習(xí)合作者、教師等多個主體，運(yùn)用自評、互評相結(jié)合的方式，伴隨整個學(xué)習(xí)過程而進(jìn)行，滲透于課前、課中、課后多個階段。對于教師來說，不僅要對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行評價，還要對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行評價，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到問題時的處理策略也應(yīng)被包含在評價中。反思評價環(huán)節(jié)能發(fā)展學(xué)生的交流協(xié)作能力和批判性思維能力，引導(dǎo)學(xué)生對學(xué)習(xí)過程和結(jié)果進(jìn)行反思，有利于促進(jìn)學(xué)生高階思維的提高。

結(jié)語

核心素養(yǎng)的提出，為我國基礎(chǔ)教育改革注入了新的活力[7]，而核心素養(yǎng)的落實則需要課程改革來實現(xiàn)。文章旨在改變以往“學(xué)科本位”的教學(xué)模式，提出面向?qū)W生、面向生活、面向社會的基于STSE的深度學(xué)習(xí)課堂教學(xué)模式，為培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感提供新的教學(xué)思路，以供教師和學(xué)生參考。

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作者簡介：陳 倩（1997— ），女，碩士在讀，研究方向：學(xué)科教學(xué)（物理）。

通信作者：王 偉（1967— ），男，副教授，博士，研究方向：學(xué)科教學(xué)（物理）。