初中科学教学中促进学生深度学习的实践

余洪泽

浙江省永嘉县瓯北第三中学

美国学者埃德加·戴尔曾提出“学习金字塔”的理论。他认为，学习可分为被动学习和主动学习两个层次。显然，要想“深度学习”，就必须让学生成为学习的主人。在教学中，讨论、实践(实验)和教授给他人都可成为深度学习的良好载体 [1]。想要消除学生“非参与”的困境，可以让学生更多地承担老师的角色，开展小组合作式的任务驱动项目式学习，创设真实性、挑战性的情境开展STEM 教育等，促进学生多维度投入，专注于学习，以达成目标与结果。

一、找准讨论话题，促进小组合作深度学习

在小组合作中，组织学生讨论是常用的教学方式。但如果讨论的话题不能引起学生共鸣，或不足以引发学生深度讨论，就往往会造成课堂上热闹，而课后学生感到茫然。比如，浙教版九年级(上)中“碱的化学性质”这部分安排了澄清石灰水跟二氧化碳的反应实验。然而，课堂教学要拓展到碱的共性，教师就可以“氢氧化钠与二氧化碳能否反应？如果能反应，怎么证明？”为话题组织学生小组讨论，开展合作学习。该反应没有明显的现象，且碳酸钠溶液也是呈碱性的，因此，该问题看似容易，但在解决过程中会出现多重障碍，就能使学生有话题可讨论、有问题可解决，可以逐渐深入，深度学习碱跟二氧化碳的反应原理。通过学生的小组讨论，各小组推出的解决方案及学习进程如下。

思路一：产物检验法

方案1：向氢氧化钠溶液中滴加酚酞，变红，持续地通入二氧化碳，结果溶液颜色并未褪色。实验失败。

方案2：查资料，碳酸钠溶液呈碱性，也能使酚酞变红。因此，不能用酚酞检验碳酸钠。改为向反应后的溶液中加过量盐酸，若有无色气体产生，则证明有碳酸钠生成；或滴加氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，则证明有碳酸钠生成。实验成功。有小组提出直接检验二氧化碳是否被吸收来证明两者是否发生了反应，方案如下。

方案1：在一个空矿泉水瓶里收集一瓶CO 2，迅速倒入三分之一的NaOH 溶液，然后用一个带有导管的塞子塞紧，导管的一端套上一个气球。实验结果表明：气球鼓起，证明二氧化碳被吸收，导致瓶内气压下降。在此创意激发下，各小组提出原理相似、装置各异的设计

方案，都获得了成功。通过有价值的话题讨论，课堂中的学生小组合作学习才有真切的载体。学生的思维不断创新与深入，各种实验方案不断提出与优化，这样的课堂既热闹，也有效。

二、开展STEM 教育，促进学生多维度深度学习

STEM 是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)和数学(Mathematics)的缩写，是以基于问题学习、基于项目学习、基于工程设计等方式，将科学、技术、工程和数学四门学科融合的教育。从学习意义上看，选准一个“项目”，开展STEM 教育，可以引导学生重新思考科学、技术、工程和数学的内涵及它们之间存在的关系。学生在项目式的学习中主动调用多维度思维，能把学习的零碎知识变成相互联系、完整统一的系统。例如，在教学中，教师利用本市新闻中一则尿毒症患者的感人事迹作为项目学习的切入口，引导学生开展“设计人造肾脏”的项目式学习，从而促进对肾脏工作原理的深度学习。教学进程如下。

1.问题驱动：运用已有知识，查找必要资料，开展人造肾脏的装置设计。

2.知识探究：肾脏的结构与功能。

有了任务驱动，学生急着要了解肾脏的结构与功能，通过师生互动，教学进展顺利，效果明显。学生能通过观察进出肾脏三条管子中物质成分的变化推测并画出肾脏内部应具有的结构，认识到这种结构具有选择性过滤的作用。教师可提供“每天进入肾动脉的血液有1 500 升，过滤后得到的体液有180 升，而形成的尿液仅有1.5 升”等信息，引发学生从定性思考转入定量思考，进一步发现肾脏不仅有选择性“过滤”功能，还应有吸收、重吸收功能。教师可引导学生进一步微观探析，用显微镜观察肾脏切片(永久装片)，发现了许多血管球，从而引出“肾小球”这一概念。教师可引导学生观察“血管球”，发现周围有囊状末端延伸出许多长长的管道，得出“肾小囊”与“肾小管”结构。学生从宏观到微观，从整体到局部，从静态到动态，由浅入深，层层递进，在感受背景知识经验学习价值的过程中建构核心概念，提升理性思维，促成深度学习。学生依据所学肾脏结构与功能基本单位——肾单位的结构特点及其功能展开想象，结合先前经验，构建出他们心中的人工肾简图，再通过小组交流，推荐小组公认合理的简图上台展示，在观点述评与生生、师生互评交流中迭代完善真正的人工肾设计简图。在学生设计原理图的基础上，教师可介绍当前医院治疗尿毒症的方法、仪器及目前“人工肾”的缺点，引导他们进一步地畅想，并提出无论未来的“人工肾发展如何完善”，还是不能完全取代“人体自己的肾脏”，由此使学生既感悟科学技术魅力，又敬畏生物体器官结构与功能的精妙。“保护肾脏、珍惜拥有健康肾脏”这一生命观念得以有效建构。

三、指导学生当好小老师，促进学生自主、深度学习

初中学生喜欢当小老师，尽管给别的同学讲解的过程磕磕绊绊，但往往能先促进讲解者的理解。这种现象相当普遍。其原因是学生在当小老师时会激发潜能，自主地开展深度学习。

例如，笔者所在学校是“邮品文化”特色学校，在一节“科学与邮票的美丽邂逅”课中，笔者采取了学生当小老师的教学方式。在课前，笔者向学生发出“解说邮票，展现自我”的“英雄榜”，鼓励学生来揭榜。“英雄榜”的要求：学生根据自己特长和兴趣，自行组成小组，挑选一枚跟初中科学有关的邮票，类型不限，再合作撰写解说词，可以找资料，推选一位代表在课堂上介绍。