曹燕琴

【摘要】隨著課程改革的深入，讓深度學習在科學探究中發(fā)生成了當今小學科學教學的追求。在實踐中我們意識到：在科學課堂教師只要把握科學探究環(huán)節(jié)，努力建構探究場景，激發(fā)學生深層動機，搭建科學探究的支架，讓學生深層體驗，遷移探究結論，幫助學生深層理解，那么深度學習就會發(fā)生。本文以蘇教版小學科學三年級教材《空氣占據(jù)空間嗎》為例，展現(xiàn)讓深度學習在科學探究中發(fā)生的策略。

【關鍵詞】深度學習 深層動機 切身體驗 深度理解

深度學習強調(diào)學生主動學習、終身學習，是一種高效而有意義的學習方式。隨著我國課程改革的深入，深度學習走入科學教育的視野，成了落實科學課程目標的有效路徑。如何讓深度學習在科學探究中發(fā)生，成了當今小學科學教學的熱門話題。

一、建構探究場景，激發(fā)深層動機

深度學習的過程是借助具有整合作用的實際問題激活深層動機，通過學習者在學習過程中的切身體驗和深入思考及對學習內(nèi)容融會貫通，從而促進深度理解和實踐創(chuàng)新，進而對學習者產(chǎn)生深遠影響的學習樣態(tài)。這里涉及的動機是深層動機不是淺層動機，是內(nèi)在動機不是外在動機，因為深度學習一定是觸及學習者心靈深處的學習，是觸及深層興趣、情感和思維的學習。學習者在學習中對學習有著非常濃厚的興趣、有強烈的探究欲求，在強烈的內(nèi)驅(qū)力作用下，才會積極參與學習并有更深刻的思維，通過批判性吸收和創(chuàng)造性應用，從而實現(xiàn)真正意義上的學習。同時深度學習是展開問題解決的學習，它不一定以知識獲得為目的，而一般是在問題解決過程中展開學習。

為了激發(fā)學生學習的深層動機，教師精心設置積極思維的問題場景十分必要，這場境必須能激發(fā)學生思維，能讓學生在驚異中發(fā)現(xiàn)問題?？茖W問題是思維的引子，也是科學探究的起點，敢于提問、善于提問是科學學科核心素養(yǎng)的表現(xiàn)。只有當學生有驚奇和疑惑時，他們才會去思考、探索，從而發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造一些東西。

在進行蘇教版科學三年級上冊《空氣占據(jù)空間嗎》一課教學時，教者在實驗桌上提供了水槽、玻璃杯、紙團，讓學生運用材料做實驗，學生的好奇心被激發(fā)，思維也瞬間被調(diào)動。當教者提示性地播放一段實驗視頻后，學生對實驗燃起了極大興趣，同時對實驗結果形成了兩種截然不同的猜測。此時學生的思維就集中在一個特定的問題上，探究“玻璃杯里的紙能不能濕”就成了一個真實的任務。由于即將研究解決的問題是由他們自己提出的，此任務具有真實性，所以學生的深層動機被激發(fā)，興趣、情感和思維也全部投入到問題的解決中。而在學生實驗1結束后發(fā)現(xiàn)紙團并沒有濕時，教者又推波助瀾，再次設置了挑戰(zhàn)性的問題情境，學生在情境中思維被調(diào)動從而再次產(chǎn)生了問題：“為什么紙團不濕？”“水為什么進不了杯子中？”學生在討論和不斷地追問中，這個真實問題再次帶領學生進入更深刻而有效的思維活動和探究活動中……

杜威說過：“兒童和成人一樣，有時僅做別人命令的工作，很機械地依從了別人叩首或文字的說明，刻板地去做。這樣，幾乎等于沒有思維，沒有真正的反省活動?！币虼?，只有思維積極參與的探究才是有效而深度的學習。在這里，教者從學生的年齡特征出發(fā)，激活原有經(jīng)驗，創(chuàng)設了特定問題情境，激發(fā)學習的深層動機。學生在真實任務驅(qū)動下，開展基于科學思維的科學探究，積極建構個人認知結構，進行有意義的深度學習。

二、搭建探究支架，引領切身體驗

無論是知識的建構還是問題的解決，深度學習都離不開學生的“切身體驗”?！扒猩眢w驗”是指向?qū)W生的親身感受、感悟和體會及親歷觀察、實踐與操作，這種體驗一定是觸及學生心靈的、是深入知識內(nèi)核的，也是體現(xiàn)學習本質(zhì)的。學生只有經(jīng)歷切身體驗，才會深入地思考、深刻地理解和靈活地應用，從而對學生學習產(chǎn)生深遠的影響。

科學課上讓學生像科學家一樣親歷科學探究，科學探究圍繞“創(chuàng)設情境”“提出問題”“自主探究”“合作交流”“總結反思”“應用遷移”六大基本要素展開，無疑是為學生創(chuàng)設一個科學思維的訓練場。科學思維伴隨著學生在探究中不斷進行質(zhì)疑、批判、思辨、反思，逐步提出問題和解決問題的思路與方法，伴隨著基于科學探究的科學思維，深度學習悄然發(fā)生。

在《空氣占據(jù)空間嗎》一課教學時，教者設計了三項環(huán)環(huán)相扣的實驗活動：實驗1，裝有紙的玻璃杯垂直壓入水中，觀察杯中的紙是否會濕。實驗2，豎直壓下裝有紙的玻璃杯，然后傾斜杯口，觀察水杯子中的紙會不會濕。實驗3，豎直壓下杯底有小孔的玻璃杯，然后打開小孔，觀察杯子中的紙會不會濕。引導學生按照科學探究程序，層層深入進行探究。當實驗1結束后，學生們驚異于“為什么紙團不濕”，學生在這個真實問題的驅(qū)動下，主動猜想、判斷、分析、推理、評價，在思維碰撞中，學生進入到實驗2。學生第2次動手實驗不僅僅是動手做，此時伴隨動手的同時更多的是動腦，他們在動手中證明內(nèi)心的某個預測或結論。此時教師抓住提問、猜測、預測、假說這些環(huán)節(jié)再次進行思維訓練，讓學生在研討中展現(xiàn)其內(nèi)在的思維過程。學生們開始重新思考、質(zhì)疑、篩選、修改和反駁同齡人提出的假設，學生的高階思維能力呈螺旋式上升趨勢，思辨能力和表達能力也有所提高。

當實驗2結束，學生認為可能是“空氣保護了紙團”的猜測得到同伴回應后，他們就開始投入到如何搜集證據(jù)、闡釋觀點中，解決問題的意識就顯得更加主動。為了幫助學生深度體驗，教師提供了精心設計的典型材料作為深入思維的支架。當教師出示底部帶有小孔的杯子時，學生的思維再次被激發(fā)，學生第3次參與到實驗中。學生在再次的深度參與中體驗更為深切，此時教師適時引導他們從紛繁復雜的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)事物本質(zhì)，引導他們把各種信息進行分析、比較、抽象，從而將其內(nèi)部性質(zhì)屬性歸納為概念，可謂水到渠成。學生在搜集豐富思維材料的基礎上，通過回顧反思、信息歸類等思維活動，理性分析得出了“空氣占據(jù)空間”的初步結論。在此過程中，教師只是個觀察者和幫助者，必要時及時提供思維支架，幫助學生深入探究以加深理解。教者的適時點撥，幫助學生搭建了思維的支架，學生在問題解決過程中進行了由淺入深的體驗，從而順利地完成學習任務。

我們深深體會到：深度學習是個理性探索的過程，學習者只有深入思考與親身體驗，深入理解所學內(nèi)容，深度學習才會產(chǎn)生。深度學習不僅僅是個簡單的行為參與過程，更是個積極的思維參與過程。本課教學的三次實驗，學生都不是簡單的模仿操作，更不是簡單復制他人的探究、滿足學生淺層的操作快感，而是基于學生思維的發(fā)展在一次次動手動腦中深入體驗。學生根據(jù)動手中獲得的直接經(jīng)驗，運用分析、綜合、比較、分類、抽象、概括、推理、類比等思維方法，體驗到深層思維的快樂，從而發(fā)展思維能力，改變學習者的存在狀態(tài)和學習方式，走向深度學習。

三、遷移探究結論，促進深度理解

“理解一遷移說”是對深度學習的內(nèi)涵最為普遍的認識，此觀點是不僅僅強調(diào)學習者對知識和技能的深度理解，還強調(diào)在深入理解的基礎上，運用知識和技能解決實際問題，以此促進學習者對知識和技能理解的深刻性。深度學習不是僅僅停留在知識表層，而是更強調(diào)深入知識內(nèi)核，強調(diào)把握事物本質(zhì)和深層意義。為此，在科學教學中，教師要努力創(chuàng)造學習和實踐相結合的機會，讓學生有機會把自己的所學及時應用到現(xiàn)實生活中。因為真正的學習與實際運用密不可分，學生只有在實際生活中運用所學，才能說明他們對所學的深層理解。學以致用越透徹，理解就越深刻。

在教學《空氣占據(jù)空間嗎》一課時，當學生通過反復探究終于得出“空氣占據(jù)空間”結論時，教者接著安排三個學用結合的場景：1.往帶有膠塞的漏斗里灌水，水能灌到瓶子里嗎？為什么？2.用氣球嘴反套住瓶口，然后用力吹氣球，氣球吹得大嗎？為什么？3.你能用今天學到的知識解釋“烏鴉喝水”嗎？學生圍繞這幾個生活中的實際問題猜測、實驗、解釋，在運用知識的過程中發(fā)現(xiàn)所學知識與解決現(xiàn)實問題的關聯(lián)，從而在這種思維活動中獲得了科學知識和技能的深度理解。

但是教者并沒有到此為止，因為從深度學習結果質(zhì)量上看，深度理解和實踐創(chuàng)新是兩個顯性指標。“理解”包含“創(chuàng)新”，創(chuàng)新是更深層次的理解。深度理解指向?qū)W生對事物或知識本質(zhì)的理解，實踐創(chuàng)新是指學生解決問題的能力，包括遷移運用能力和整合創(chuàng)新能力。教者拋給學生一個需要動手動腦創(chuàng)造性完成的現(xiàn)實問題：瓶子里有點水，不傾斜瓶子，只提供一些橡皮泥、兩根吸管，你能運用今天所學知識讓水從瓶子里出來嗎？在這里再次創(chuàng)設應用科學知識的情境，就是為了培養(yǎng)學生用科學思維和工程思維創(chuàng)造性解決實際問題的能力，學生在動腦動手中思維進一步發(fā)展，并更深切地體會到學習對于他們的個體意義，從而以主人翁姿態(tài)沉浸在學習中。

本課按照深度學習的理念設計科學探究的各個環(huán)節(jié)，注意激發(fā)學生深層動機，強調(diào)切身體驗和深層理解，學生在學習過程中學得輕松而愉快，從而學會學習、熱愛學習。實踐證明，深度學習并不意味著艱苦，深度學習在科學探究中發(fā)生，可以幫助學習者實現(xiàn)學習目標，發(fā)展思維能力，改變學習方式，提升科學素養(yǎng)。

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注：本文系江蘇省第十六批“六大人才高峰”高層次人才選拔培養(yǎng)資助項目研究成果之一。