在《空氣占據(jù)空間嗎》教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)

洪麗嬌

〔摘? ? 要〕? ? 深度學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的基本方式。在小學(xué)科學(xué)《空氣占據(jù)空間嗎》一課教學(xué)中，應(yīng)從激發(fā)深層學(xué)習(xí)動機、引領(lǐng)學(xué)生體驗思考、促進(jìn)知識深度理解、幫助提升核心素養(yǎng)等四個方面入手，引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。

〔關(guān)鍵詞〕? ? 小學(xué)科學(xué)；深度學(xué)習(xí)；教學(xué)策略

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ?〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕? A? ? ? ? 〔文章編號〕? 1674-6317? （2023）? 09-0061-03

深度學(xué)習(xí)要在“深下去”和“遠(yuǎn)開來”上下功夫，不僅要讓教學(xué)目標(biāo)在課堂上得以實現(xiàn)，還要讓學(xué)生通過知識、技能、能力等多方面的培養(yǎng)，成為能夠被未來社會接納的實踐主體。目前，學(xué)生的主要學(xué)習(xí)途徑還是課堂，因此，探究深度學(xué)習(xí)方式在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的策略，有助于學(xué)生更好地解決問題、培養(yǎng)高階思維。本文以《空氣占據(jù)空間嗎》一課為例，展現(xiàn)深度學(xué)習(xí)視角下小學(xué)科學(xué)的教學(xué)策略。

一、創(chuàng)設(shè)必要聯(lián)結(jié)，引導(dǎo)深度學(xué)習(xí)

布魯納曾提出：“掌握事物的結(jié)構(gòu)，就是以允許許多別的東西與它有意義地聯(lián)系起來的方式去理解它。簡單地說，學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)就是學(xué)習(xí)事物是怎樣相互關(guān)聯(lián)的。”因此，深度學(xué)習(xí)的重要特征是，以聯(lián)想的、結(jié)構(gòu)的方式去學(xué)習(xí)學(xué)科知識，進(jìn)而進(jìn)行再關(guān)聯(lián)、再建構(gòu)，形成自己的知識結(jié)構(gòu)。如何讓學(xué)生深度學(xué)習(xí)呢？這就需要教師用心設(shè)計能夠調(diào)動學(xué)生積極思考的問題情境，創(chuàng)設(shè)必要聯(lián)結(jié)，讓學(xué)生在探索中發(fā)現(xiàn)問題。來到課堂的學(xué)生絕不是一張白紙、一塊白板，而是帶著經(jīng)驗來的，問題情境的創(chuàng)設(shè)必須基于他們的“最近發(fā)展區(qū)”。教師要結(jié)合學(xué)生具體學(xué)習(xí)情況，準(zhǔn)確分析學(xué)生的發(fā)展水平和潛在的能力，最大限度地增加思維的深度與廣度，開展科學(xué)探究，從而將學(xué)生思維引向深處。

學(xué)生學(xué)習(xí)《空氣占據(jù)空間嗎》課程之前，腦海里已經(jīng)存在對空氣的初始概念。

本環(huán)節(jié)采用問題形式進(jìn)行教學(xué)，聚焦“空間”概念。教師基于學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”，先從展示粉筆占據(jù)粉筆盒的情境入手，逐漸引導(dǎo)學(xué)生從模糊的概念認(rèn)識到對“空間”的規(guī)范認(rèn)知，再通過“往粉筆盒里裝滿粉筆”的活動，追問：“這個盒子還能再裝東西嗎？你是怎么想的？”這一連串問題啟發(fā)學(xué)生對空間的首次思考，對概念有進(jìn)一步理解，并淺顯地在大腦里構(gòu)建了物體占據(jù)空間的概念，為探索和了解“空氣占據(jù)空間”這一概念做好鋪墊。

本課教學(xué)借助有結(jié)構(gòu)的材料：塑料杯（膠塞控制有無小孔）、紙團(tuán)、紅色小木棒、水和水槽，讓學(xué)生猜測：“將杯底塞有紙團(tuán)的杯子豎直倒扣水中，會發(fā)生什么變化？”鼓勵他們通過畫圖，將自己的猜想進(jìn)行具象呈現(xiàn)，并說出猜測的理由，從而聚焦探究的核心問題：空氣能占據(jù)空間嗎？我們將學(xué)生的猜測分析梳理如下：

分析學(xué)生的不同猜測，我們發(fā)現(xiàn)，學(xué)生思維都聚焦到一個問題上，探究他們自己提出的“杯子里的紙會不會濕”就成為一個將要研究解決的真實任務(wù)，由此激發(fā)了他們的深層動機，思維也瞬間被調(diào)動，投入問題解決中。教師組織學(xué)生觀察并記錄實驗1結(jié)束后小木棒和紙團(tuán)的狀況，而學(xué)生第一次探究活動后，發(fā)現(xiàn)紙團(tuán)并沒有濕，和之前的想法進(jìn)行對比，造成學(xué)生的認(rèn)知沖突。教師繼續(xù)推波助瀾：為什么實驗中的紙團(tuán)沒有濕？為什么水進(jìn)不去？要進(jìn)去只能怎么辦？學(xué)生在這一系列真實問題的驅(qū)動下，再次進(jìn)入更深層次的思維活動和探究活動。

杜威曾總結(jié)過，學(xué)生和成人一樣，會機械刻板地遵從別人的指令去工作，不會進(jìn)行思考和反省。因此，學(xué)生在真實任務(wù)驅(qū)動下，聚焦認(rèn)知沖突，借助有結(jié)構(gòu)的材料，創(chuàng)設(shè)必要聯(lián)結(jié)，基于科學(xué)思維開展探究實踐，這才是有效有深度的學(xué)習(xí)。

二、搭建探究支架，正確切身體驗

“活動與體驗”是深度學(xué)習(xí)的核心內(nèi)涵。與此同時，深入學(xué)習(xí)需要學(xué)生通過親自體驗、總結(jié)剖析、思考理解和靈活運用，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行更深度的學(xué)習(xí)。而科學(xué)探究一般是從“創(chuàng)設(shè)情境”“提出問題”“自主探究”“合作交流”“總結(jié)反思”“應(yīng)用遷移”等六大方面進(jìn)行。這為學(xué)生提供了一個可以無限暢想和實踐的訓(xùn)練場，逐步建構(gòu)自身的科學(xué)思維。同時，科學(xué)思維經(jīng)常伴隨學(xué)生在探究中不斷進(jìn)行的質(zhì)疑、批判、思辨、反思而產(chǎn)生，在不經(jīng)意間，深度學(xué)習(xí)就發(fā)生了。

在教學(xué)《空氣占據(jù)空間嗎》一課時，本課的探究由三個螺旋遞進(jìn)的活動展開，運用結(jié)構(gòu)化的學(xué)習(xí)材料作為深入思維的支架，讓原本摸不著、看不見的空氣和空間可視，讓學(xué)生直接觀察到木棒在水中的變化（水位的變化）、紙團(tuán)和氣泡的變化（空氣的變化），并記錄在記錄單上，重現(xiàn)動態(tài)的探究歷程，全方位展現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的過程性特點。當(dāng)教師出示底部帶小孔的杯子時，學(xué)生的思維再次被激發(fā)，再次參與深度體驗。此時教師不失時機地引導(dǎo)學(xué)生從復(fù)雜的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)事物本質(zhì)，引導(dǎo)他們探究體驗：杯中的水位為什么會上升？氣泡是怎么產(chǎn)生的？學(xué)生通過思辨、歸類等理性思維活動，初步分析獲得“空氣占據(jù)空間”的判斷。學(xué)生第二次動手實驗不再是簡單的肢體活動，更多的是動腦。此時，教師要讓學(xué)生在研討中積極充分地思考，從而提高他們的思辨能力和表達(dá)能力。

韋鈺院士指出，科學(xué)教育應(yīng)該致力于收集和實證的科學(xué)能力。證實和證偽是科學(xué)探究實證邏輯的兩大重要形式，屬于同一主題下共存的兩種探究活動。我們探究活動在進(jìn)行正向證實的同時，進(jìn)行逆向證實，會讓我們整個科學(xué)探究過程更具有邏輯性、說服力，對提升學(xué)生的思維能力具有促進(jìn)作用。

經(jīng)過兩次探究活動后，學(xué)生腦海中已經(jīng)構(gòu)建起關(guān)于“空氣占據(jù)空間”這一基本概念。那么，能否讓學(xué)生對這概念理解得更加透徹一些呢？ 在教學(xué)活動中，通過反證這一方式，學(xué)生不僅看到空氣“占據(jù)”杯子空間，而且還看到空氣從杯子里“跑出來”，讓出了部分空間，水就“跑進(jìn)去”了。因此，引出第三種結(jié)構(gòu)化材料，利用“用打氣筒從杯底的小孔向杯子打入空氣”的實驗，探究水和空氣在杯中空間的互相變化。“第三次往杯子里打氣，水為什么被擠出去了呢？”學(xué)生就該問題做出探討，從而關(guān)聯(lián)到“物質(zhì)粒子不同時占據(jù)同一空間”這一核心判斷，實現(xiàn)了概念的升華。

深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)，著重在于高階思維的發(fā)展和實際問題的解決。那么，不斷實踐、討論、質(zhì)疑和反思，分析、解決各種復(fù)雜和陌生的問題就顯得尤為重要。讓學(xué)生學(xué)習(xí)過程中內(nèi)隱的思維顯性化，是每一位教師需要做的。本課的探究歷程是層層遞進(jìn)、相互關(guān)聯(lián)的，它們都指向驗證空氣是否占據(jù)空間。在一次次動手動腦中深入體驗，運用分析、綜合、比較等方法發(fā)展思維能力，走向深度學(xué)習(xí)。深度學(xué)習(xí)是一個求真探索、理性思辨的過程，學(xué)生只有通過不斷收集證據(jù)的親身體驗，深入思考，不斷思辨所學(xué)的內(nèi)容，才能把握嚴(yán)密的求證過程，深度學(xué)習(xí)才會產(chǎn)生。

三、遷移探究結(jié)論，促進(jìn)深度理解

“遷移與應(yīng)用”解決的是如何聯(lián)結(jié)知識與經(jīng)驗轉(zhuǎn)化的問題，培養(yǎng)學(xué)生綜合能力、創(chuàng)新意識的過程?！斑w移與應(yīng)用”更深層次的意義，是學(xué)生在教學(xué)活動中對將來所要從事的社會實踐、社會事務(wù)的初步嘗試，也體現(xiàn)了教學(xué)的教育性。為此，教師要積極為學(xué)生創(chuàng)造學(xué)習(xí)與實踐相互結(jié)合、相互轉(zhuǎn)化的機會。學(xué)生學(xué)以致用得越透徹，理解得就越深刻。

在教學(xué)《空氣占據(jù)空間嗎》一課時，當(dāng)學(xué)生通過反復(fù)探究終于得出“空氣占據(jù)空間”結(jié)論時，教師并沒有到此為止，而是提問：“在不傾斜瓶子的情況下，你可以借助空氣把水從瓶中擠出來嗎？”引導(dǎo)學(xué)生在運用知識的過程中，自我建立所學(xué)知識與解決現(xiàn)實問題的聯(lián)系。最后教師再追問：誰能用這節(jié)課學(xué)的知識來給大家解釋生活中用到空氣占據(jù)空間這一原理的例子？（出示氣墊等圖片）這些“遷移與應(yīng)用”使學(xué)生更深切地體會到學(xué)習(xí)對于他們的個體意義，讓學(xué)生以主人翁姿態(tài)沉浸在學(xué)習(xí)中，從而在思維活動中獲得對科學(xué)知識和技能的深度理解。

四、關(guān)注評價方式，提升核心素養(yǎng)

“價值與評價”關(guān)心的是教學(xué)幫助人如何更好成長。深度學(xué)習(xí)將引導(dǎo)學(xué)生能夠依據(jù)自我認(rèn)知展現(xiàn)自己的態(tài)度、提出判斷，與知識緊密關(guān)聯(lián)，成為能夠評判與選擇知識的主體。鑒于價值觀的養(yǎng)成、核心素養(yǎng)的形成，是一個漫長的過程，深度學(xué)習(xí)鼓勵教師在教學(xué)活動中深入探討教學(xué)規(guī)律，研究學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律，依托過程性評價、終結(jié)性評價為主的全程評價，不斷地升華學(xué)習(xí)體驗，進(jìn)而助推學(xué)生的學(xué)習(xí)與成長，提升核心素養(yǎng)。

在本課研討中，教師充分利用觀察記錄等“成果”，引導(dǎo)學(xué)生對探究活動的過程進(jìn)行反思評價，促進(jìn)思維發(fā)展與生成。如，在本課“壓杯入水”實驗中，有小組出現(xiàn)不一樣的實驗結(jié)果，最直接的辦法就是請學(xué)生上臺重做一次實驗，這樣就可以針對現(xiàn)象展開評價。教師也可以在實驗巡視指導(dǎo)時，及早關(guān)注沒有做到“豎直壓杯”要求的小組，并拍照記錄，等匯報時留錯再現(xiàn)。這樣的反例，讓學(xué)生對“空氣占據(jù)空間”這一科學(xué)概念再次得到強化。在本課總結(jié)環(huán)節(jié)中，教師可以嘗試用思維導(dǎo)圖、結(jié)構(gòu)化板書等方式開展終結(jié)性評價，以了解學(xué)生這段時間的學(xué)習(xí)是否實現(xiàn)預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。

基于深度學(xué)習(xí)的小學(xué)科學(xué)探究教學(xué)，科學(xué)教師應(yīng)借助每一堂課，激發(fā)學(xué)生深層動機，強調(diào)切身體驗和深層理解，努力把學(xué)生引向深度學(xué)習(xí)，關(guān)注對知識的批判性理解、高階思維的發(fā)展、情感的參與度以及知識的構(gòu)建整合與遷移運用，使學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)得以涵養(yǎng)。期待我們的科學(xué)課能真正適應(yīng)學(xué)生終身發(fā)展和社會發(fā)展的需要。

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