基于“深度学习”的初中科学试题赏析

许惠平

【摘要】“深度学习”是培养学生适应自身终身发展和社会发展能力的重要方法，不仅能够锻炼学生的发散思维和逻辑思维能力，还能提高学生解决实际问题的能力。本文通过研究试题考察学生的深度学习的特点进行评析，以期对初中科学教学有所帮助。

【关键词】深度学习   初中科学   试题赏析

“深度学习”是当代学习科学提出的重要概念，是指在真实复杂的情境中，学生运用所学的科学知识，运用常规思维和非常规思维，将所学的知识和技能用于解决生活实际问题，以发展学生的批判性思维、创新能力、合作精神和交往技能的认知策略。

初中科学学业水平考试，以发展学生素养为重点，加强对于真实情境中问题解决能力以及学科思维能力、实践能力的考察。解答题能较好地考察学生对科学观念的理解，学生的思维过程和语言表达能力，综合性较强。以“深度学习”为导向，以“核心素养”为目标。学生的学习不能再停留在浅层，而应该向深处发展，让深度学习能够在初中科学课堂中深入实行。以下是笔者基于“深度學习”的理念对解答题特点的具体评析：

一、情境选择贴近实际生活

杜威的情境教学理论指出，只有在真实情境下运用某种或多种知识完成特定的任务，将所学知识学以致用才是真实的学习。教材知识与生活实践通过源于生活的真实情境可进行有机地结合，用生活实际问题代替教材中的知识设问，不仅能引起学生的情感体验和共鸣，激发学生的思维，还能指导学生的生活实践。

试题1（2021绍兴卷第30题）材料：爷爷家的电饭锅不能做饭了，小敏检查发现：电源插头处有烧焦的痕迹。奶奶埋怨爷爷：“每次做完饭都让你把插头从插座上拔下来，而你从电饭锅连接口拔出就算完事，插头总在插座上插着，看，烧坏了吧！”爷爷辩解道：“插头不是在做完饭后烧坏的，从锅上拔出后就没电了！”奶奶：“没电？没电你摸摸，不电死你才怪！”......

思考：爷爷说的“没电”？奶奶认为的“有电”？插头烧热的原因可能是……

结合你所掌握的科学知识，请给爷爷和奶奶一个合理的解释以及安全用电的建议。

评析  试题源于真实的生活情境，以家庭厨房中常见的电饭煲为材料，通过人物爷爷和奶奶的一系列对话触发学生对“有电”和“没电”的认知冲突，让学生在有限的认知水平下对问题产生好奇，引导学生对其进行思考、辨析。试题涉及到的科学观念难度不大，但是学生对于生活中“电”的理解处于模糊的状态，并不会去深究生活中的“电”是指电流还是电压，因此学生需要对生活中的科学用语进行明朗化、本质化。此试题还有后续追问，插头烧热可能的原因以及如何安全用电，此问属于开放性设问，贴近生活，具有实际意义。

二、信息整理体现科学能力

初中科学教育的目的不是基于学生大量的知识，而是教会学生以最快的速度准确地找到自己所需要的知识和信息，并进行加工、整理、分析、处理，从而将信息浓缩化为自己解决实际问题所用。只有这样，才能够将学生的探究热情激发出来，促进学生的深度学习，有效地培养学生的科学素养。

试题2（2020绍兴卷第31题）人体生命活动所需的能量主要来自有机物的缓慢氧化，因此，人体细胞正常工作不能缺少氧气，脑对缺氧特别敏感（见表）。当人的心跳骤停时，应立即进行胸外心脏按压（如图所示），持续而有节律地按压胸骨，使其心跳恢复，帮助血液循环系统恢复工作;胸外心脏按压还能改变胸腔容积，帮助呼吸系统恢复工作，使氧气和有机物到达脑。

请结合材料和所学知识，解释胸外心脏按压帮助心跳骤停患者的脑恢复正常生理活动的原理。

评析  试题以生命科学“胸外心脏按压”为材料，选题既贴近生活，又渗透了科学态度与责任。试题中给予了大量的信息提示，需要学生在认真的观察和思考中不断地甄别信息，将有价值的信息筛选出来，分析并整理结果，从而更加深刻地理解科学知识，对知识形成的过程进行优化，并且延伸和发展原有的知识。如试题中给予的“胸外心脏按压还能改变胸腔容积，帮助呼吸系统恢复工作”信息，提示出呼吸系统的工作原理，需对人体与外界、体内气体交换作出解释;再如试题中给予的“持续而有节律地按压胸骨，使其心跳恢复，帮助血液循环系统恢复工作”信息，提示出循环系统的工作原理，需对循环系统运输氧气和营养物质作出解释。

三、问题解决渗透科学思维

科学思维是在学习过程中以具体事实为依据，运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维和创造性思维等科学方法，建立假设与结论之间的内在逻辑关系，从而解决实际问题。

试题3（2019绍兴卷第31题）甘蔗是我国南方重要的农作物。

如图表示晴朗白天甘蔗田间CO2浓度随高度变化的示意图，请结合所学知识对图中信息作出解释。

农民常常通过施农家肥来提高甘蔗产量，请写出该方法蕴含的科学原理。

评析  试题以甘蔗为素材，情境中以晴朗白天甘蔗田间CO2浓度随高度变化的示意图为背景，需要学生结合图像和生物学知识，科学解释此现象。试题中两个子问题对学生的思维考察度较高，例如第一个子问题意在评价学生的思维推理能力，需理清CO2浓度与光合作用、呼吸作用之间的逻辑关系，甘蔗中上部CO2浓度低的原因是“光照充足，光合作用强度大于呼吸作用强度，CO2被消耗，浓度降低”;甘蔗下部CO2浓度高的原因是“光照不足，光合作用强度小于呼吸作用强度，CO2密度比空气大，往下运动，浓度升高”。第二个子问题意在评价学生的思维全面性，农家肥致力于提高甘蔗产量的科学原理是多方面的。

基于“深度学习”的绍兴市科学中考说理题从情境选择的真实性、科学能力的综合性、科学思维的灵活性等方面，让学生在解决实际问题的过程中，将知识内化为解决问题的能力，从多角度阐述了学生“深度学习”的必要性。由此，基于深度学习背景下的科学课堂，教师需不断学习，优化课堂内容，大胆实践探索，使学生在潜移默化中逐步自主迈入“深度学习”，在此过程中，学生不仅巩固了知识，形成了知识体系，还提高了运用能力。

参考文献：

王华震.基于STEM理念的初中科学说理题评析[J].理科考试研究，2020.27（20）：37-38.