小学科学“深度学习”的四点探索——以教科版《科学(五年级上册)》《我们的小缆车》教学为例

谢 飞



小学科学“深度学习”的四点探索
——以教科版《科学(五年级上册)》《我们的小缆车》教学为例

谢 飞

(江苏省徐州市云龙区教研室，徐州 221000)

深度学习理论提出于20世纪50年代中期，国外众多学者，包括Ference Marton，Roger Saljo，Ramsden P，Entwistle N 和Biggs J等通过多年的研究逐渐丰富和完善了有关理论；同时，包括Mellanby Jane，Draper Stephetl W，Wegner Mary在内的多位学者对深度学习展开了更多的实践研究[1]．深度学习，是基于理解的学习，是学习者围绕着具有挑战性的学习主题，全身心积极参与、体验成功、获得发展的有意义的学习过程．在这个过程中，学习者能够批判性地学习新的思想和事实，将其融入原有的认知结构中，并能将已有的知识迁移到新的学习情境之中，从而做出决策并解决学习中的问题．深度学习实质上是一种知识以及意义的建构过程，它要求学习者在激活先前知识的基础上，对于所获得的新知识进行有效的深度加工[2]．

2014年，国内开始出现关于深度学习的研究，多数以理论介绍为主．在小学教学中，特别是科学教学中进行深度学习的实践研究还很匮乏．那么，如何在小学科学课堂的教学中实践“深度学习”呢？笔者在《我们的小缆车》这节课的教学过程中，作了以下几点探索．

一、以学定教，变中求立，确保“深度学习”目标准确

一节成功的科学课，首先要做到教学目标定位准确，而教学目标的定位不能仅仅参照教参，也不能对教材恪守不变．了解儿童在科学学习中的“前概念”，是科学地设计学案与教案、实现有效教学的前提．要在充分掌握学情的基础上设计课堂上讨论的问题、学习程序、教学环节，以及生生互动、师生互动的教学活动．对于学生会的，教师可以不讲或少讲，学生不会的则要多讲，特别是学生概念学习中最容易混淆之处，更要深入地讲,这就是“以学定教”．要依据课程目标和学情，深加工教材，创造性地使用教材,这就是“变中求立”．“变”，即改变不适合学生学习与发展的内容、编排、活动、材料，使之更适合学生的科学学习；“立”，则是将改变后的内容、活动、材料等优化呈现，建立新型课堂结构，促进儿童学习方式的转变．

《我们的小缆车》是教科版《科学(五年级上册)》“运动和力”单元的第1课．教材给出的科学结论是“一定的拉力能够使静止的小车运动起来，拉力越大，小车运动得越快”．要求学生通过“做拉力大小与小车运动快慢关系的实验，用实验数据验证“拉力太小，小车不会动；拉力大到一定的程度，小车开始运动；拉力小，小车运动得慢；拉力大，小车运动得快”．

通过给两个班的学生上课，笔者发现上述需要验证的内容丝毫不能引起学生的兴趣，仿佛学生已经觉得这是无须验证的．为了证明笔者的猜想，在给新的班级教学这一课前，设计了如下的学习前测．

如图所示，需要用绳子拉动一辆玩具小车，你觉得拉力大小对小车运动的影响会是怎样的？请选择．

1.在平整的木板上，拉力怎样时，小车才会开始动起来？

( )

A.有一点点拉力，小车就会开始动起来

B.需要很大的力，小车才会开始动起来

C.拉力太小，小车不会动；拉力大到一定程度，小车开始动起来

2.拉力大小与小车运动快慢的关系是怎样的？

( )

A.拉力越小，小车运动越快；拉力越大，小车运动越慢

B.拉力越小，小车运动越慢；拉力越大，小车运动越快

C.拉力增大或是减小，小车运动的快慢都不会改变

对学校五年级剩下的两个班级的学生进行了前测，结果见下表．

班级总人数选项人数百分比选项人数百分比选项人数百分比五(1)49题1A9184%B00C40816%题2A120%B46939%C241%五(2)50题1A6120%B00C44880%题2A00B45900%C5100%

从上表可知，教材原定的科学结论“拉力太小，小车不会动；拉力大到一定程度，小车开始运动”，两个班学生的认知率分别是81.6%和88.0%；“拉力小，小车运动得慢；拉力大，小车运动得快”，两个班学生的认知率分别是93.9%和90.0%．学生的认知率如此之高，如何能提起学生的探究兴趣？如果依然将其作为本课的重点与难点，课堂教学岂能不低效，又何谈“深度学习”？

鉴于以上的思考与学情调研，“变”就显得非常必要．那么，本节课教学的重点与难点究竟是什么？笔者认为，真正的问题应该来源于学生，应由学生在课前或刚开始上课的时间段内，自主学习，发现疑难，提出问题，经教师和学生共同梳理后提取出课堂学习的主要问题(即知识点、重点及难点)．

结合前两次的教学，笔者发现当用1个垫圈作动力，使小车运动起来，并让学生测量出小车跑完跑道所用的时间时，顺势引导学生思考：“如果成倍地增加垫圈，用2个、4个、8个来测量，对于小车跑完跑道所用的时间，你有什么问题？”大多数学生不约而同地提问：“成倍增加垫圈，小车跑完跑道的用时会缩短吗？垫圈每增加一倍，用时会缩短一半吗？”学生们对于这个问题产生了浓厚的兴趣，迫切希望通过实验来发现答案．疑难是学生自己发现的，问题是学生自己提出的，这才是学生对这节课真实的兴趣点，理应作为本节课课堂学习的主要问题．可见，教学设计只有关注学生在学习过程中会遇到的困难，着重考虑如何将难以理解的“点”，转化成深入浅出的“活动”，变得具体可感，才能使“深度学习”沿着正确的轨道开展下去．

基于以上思考，笔者将本课的教学目标重新定位如下．

科学概念：

(1)成倍地增加拉力(垫圈数)，小车速度加快，跑完固定距离的时间会缩短．

(2)拉力每增加一倍，小车跑完固定距离的时间不会缩短一半．

过程与方法：

(1)做成倍增加垫圈，拉动小车的实验．

(2)通过观察实验范例，发现实验操作中的注意点，提高实验效率．

(3)观察实验数据，思考成倍地增加拉力(垫圈数)，小车跑完固定距离所用时间的变化特点．

情感态度价值观：

(1)注重获取数据，用数据证明观点．

(2)培养学生的观察能力、交流表达能力，培养质疑、注重证据等科学精神．

二、开展“追问式”教学，引导学生思维走向深入

追问，又称“台阶式”提问，是教师在前一个问题的基础上的进一步提问，犹如攀越台阶一样将学生引向既定的学习目标．有效追问是教师在一定教学目的的引导下，为了将学生的学习活动引向更高层次而进行的再次或多次提问，它是“对话式”教学的一种方式[3]．追问式教学不仅是让学生学到知识本身，更重要的是要让学生学会为什么要这样思考问题．它追求的是学生思维的深度和广度，注重培养学生思维的深刻性、敏捷性，从而实现深度学习所要求的“将学生已有的知识迁移到新的学习情境之中”，在学习的过程中逐步加深对知识的理解，形成主动学习．请看下面的教学片段．

师：同学们，我在小车下悬挂1个垫圈，使小车运动起来了．小车跑完这条跑道用了2.04 s．如果我成倍地增加垫圈，用2个、4个、8个来测量．你觉得小车跑完跑道所用的时间会有怎样的变化？别着急回答，给你1 min，静静地思考，想想你为什么这样推测？

生1：我觉得小车跑完跑道的时间会缩短．

师：你为什么这样推测？

生1：因为我从垫圈想到了吸铁石，吸铁石个数越多，吸力就越大，垫圈多了小车速度就会快，时间就会缩短．

师：还有不同的意见吗？

生2：我觉得用2个垫圈，小车所用的时间可能会是用1个垫圈时的一半．

师：你为什么这样推测呢？

生2：因为垫圈的数量增加了一倍，所以我觉得时间就会减少一半．

师：你的意思是用一个垫圈时，小车用时是2.04 s，如果用2个垫圈，用时就是——

生2:2.04 s的一半．

师：如果用4个垫圈，用时就是——

生2：2.04 s的一半的一半．

师：如果用8个垫圈，用时就是——

生齐答：2.04 s的一半的一半的一半．(生笑)

师：这个想法很有意思，还有不同想法吗？

生3：我觉得小车的用时会缩短，但不一定会一半一半地缩短．

师：老师非常高兴，同学们提出了不同的意见，大胆质疑是科学探究的开始．

在上述片段中，教师在提出问题之后，特别注意立足儿童的思维特点，注重引导儿童“不着急回答，先仔细思考你为什么这样推测”，在学生说出自己的猜测后，适时地追问“你为什么这样推测”．教师通过追问，洞察学生思维的不成熟之处，给予学生充分思考的空间．这样使学生在思考、发表意见时，都养成“推测要有依据”的科学思维习惯．

另外，科学课还要注意培养学生的“怀疑精神”．在科学教学中，“会有不同的解释吗？”“你同意这个猜想吗？”“我们怎么检验这个观点”等问题应该成为老师和学生的“常态提问”．

再次回到上述片段，当一位同学就“成倍地增加垫圈，小车跑完跑道的所用的时间会有怎样的变化？”这个问题说出自己的猜想及依据后，教师并没有给予肯定或否定，而是不断地鼓励其他学生发表不同的意见．最终学生的猜想由“时间会缩短”，到“时间会缩短，而且会一半一半地缩短”，再到“时间会缩短，但不会一半一半地缩短”，提出的猜想越来越有价值，学生的思维也由浅层向深层不断地迈进，培养了学生思维的敏捷性、缜密性和深刻性．

三、优化师生教学行为，凸显学生主体地位

“教学”包括教师“教的行为”和学生“学的行为”．“深度学习”要求教师要变课堂教学的“主宰者”为学习活动的指导者、组织者、协助者，只应主导学情的掌握，教学的设计，活动的组织和学习问题的深化点拨．学生要变被动学习者为主动学习者，变知识的接受者为知识的探索者，不仅要学会，还要会学、乐学，不仅能够“学进去”，还要将学习所得“展示出来”[4]．因此，只有凸显学生在课堂学习中的主体地位，才能使“深度学习”得到保障．请看下面的教学片段．

教师总结学生关于“成倍地增加垫圈，小车跑完跑道的所用的时间会有怎样的变化”的不同猜想后，提炼出本节课的核心问题——“成倍增加垫圈，小车跑完跑道的用时会缩短吗？是一半一半地缩短吗？”

师：这个问题，老师还真不知道答案．愿意帮助老师揭开谜底吗？老师为你们提供了一些材料．想一想实验步骤是怎样的？小组又该怎样分工呢？

1.每位同学独立思考2 min．

2.小组交流讨论[要求：(1)组长组织组员依次发言，全部发表意见后，讨论出一个实验方案．(2)选一位代表在小组中练习汇报本组方案，组员仔细倾听，提出意见．(3)要轻声交流讨论，不影响其他小组．]

……

请一个小组汇报实验操作方案，并现场演示操作实验，其余小组仔细听，仔细看，对于实验细节提出意见．

“深度学习”要求教师在解决学生学习中的基本问题时，不要忙于指出问题，给出答案，要“慢一步”挑明，给小组合作、交流展示留下“话题”．教学中，教师特别表示：“老师还真不知道答案．愿意帮助老师揭开谜底吗？”这样的适度示弱能够为学生自主发展提供空间,激发学生主动思考问题,维持学生的学习兴趣,拉近师生的距离．在“小组交流”的过程中，教师注意引导学生准确、清晰地表达自己的想法，引导学生认真倾听他人的实验方案，并适时引导大家对实验提出意见或修改方案，引发生生之间的有效质疑，这正是立足儿童，以生为本的体现．

“深度学习”应该强调学生自主的“悟学”——以自主总结、交流体会的形式感悟学习成果．课堂上，学生将“介绍方案”与“现场演示”结合起来，更有利于汇报者“讲清楚”，倾听者“看明白”．而且科学探究的核心就是强调“动手做”，学生学习不仅要用自己的脑子去想，更要亲身经历，包括用眼睛去看，用耳朵去听，用嘴去说，用手操作，用心灵感悟．这不仅是理解知识的需要，更是激发学生生命活力、促进学生成长的需要．

四、鼓励学生质疑，激发学生深入思考知识

爱因斯坦说：“提出一个问题比解决一个问题更重要．”能够提出问题，说明学生对知识有了真正的深入思考；提不出问题，则说明学生没有进入真正的深度学习．教师要引导学生善于发现问题，鼓励学生敢于提出问题．然而，教学实际中教师往往因为担心学生提出的问题或不着边际，或幼稚可笑，或超出自身的能力范围，而不愿给学生过多的提问空间．笔者认为，深度学习就要求教师要真正促进学生的深入思考，一定要勇于打破桎梏，创造各种条件引导、鼓励学生提出问题．

本节课中，各小组实验完毕，小组代表依次汇报测量的数据并写在黑板上，教师要求其他同学仔细观察各组的实验数据，想想发现了什么，又有什么问题．

生1：成倍增加垫圈，小车跑完跑道的用时会缩短，但不是一半一半地缩短．

生2：成倍增加拉力,小车的行驶时间为什么没有成倍地缩短？

生3：悬挂2个垫圈与悬挂1个垫圈相比，小车跑完跑道的时间变化大；而悬挂8个垫圈与悬挂4个垫圈相比，时间变化反而小了．

生4：如果我们增加更多的垫圈，小车跑完跑道的时间还会有什么变化？

生5：增加更多的垫圈，小车跑完跑道的时间与前一次差距会不会越来越小？

生6：增加足够多的垫圈时，小车跑完跑道的时间会不会到了一定数值就不再变化了？

生7：增加足够多的垫圈时，小车跑完跑道的时间会不会接近0？

多么可贵的质疑呀！学生们通过仔细地观察实验数据提出了很多问题．在尝试提出这些问题的同时，他们对于学到的知识又产生了新的好奇，势必期待着下节课的学习，在后续的学习过程中，也就能更有效地开展深度学习．

总之，深度学习是一种基于建构主义的科学的学习方式，对于小学生进行科学学习非常有效．我们科学教师需要采取多种策略来引导和促进学生进行深度学习．“准确定位教学目标”“开展追问式教学”“凸显学生主体地位”“鼓励学生质疑”只是笔者在教学实践中的几点尝试．如何更好地促进学生的深度学习，值得广大一线科学教师进一步研究、实践和探索．

[1]傅竹伟．在高中物理教学中促进学生深度学习的策略探究[J]．物理教师，2014(4):6．

[2]Eric Jensen,LeAnn Nickelsen．深度学习的7种有力策略[M]．上海：华东师范大学出版社，2010:82-91．

[3]孙菊如，陈春荣，谢云，等．课堂教学艺术[M]．北京：北京大学出版社，2006:115．

[4]张德超．学进去 讲出来：徐州市域课堂教学改革行动研究(2014)[M]．南京：江苏凤凰教育出版社，2015:5．

(责任编辑：李 佳)