科学课堂追求深度教学

贾皓云

深度教学是深入学科本质、触及学生心灵深处、体现学习过程本质的教学。在深度教学的发生过程中，学习者以高阶思维的发展和实际问题的解决为目标，以整合的知识为内容，批判性地自主学习新知识、新思想，建构认知，并能够迁移运用。

在具体的科学课堂中，如何实现深度教学呢？笔者在执教《像火箭那样驱动小车》一课时，在不同班级分别试教，不断优化教学方法，旨在探索促进学生深度学习的策略。

制造认知冲突，将思维引向深处

在初次试教时，我以“玩气球”活动导入，让学生在课堂上玩气球，让气球飞起来，引发了他们的浓厚兴趣，调动了他们的积极性。然而，仅仅是玩，并不足以引发学生对气球飞行原理的深入思考，当我问到“气球为什么能够飞起来”时，学生的思维并不能很好地聚焦到气球飞行的本质——气球喷气。

“将气球吹大后松手，气球会飞起来”是大部分学生的固有经验，不存在认知冲突，不足以引起学生的主动质疑。没有冲突怎么办？那就制造冲突，想方设法引发学生的思维碰撞，引导学生从常见的现象中挖掘本质。

教学回放：师生玩气球，引导学生深入思考。

师：今天老师给大家带来了一个气球（出示气球）。玩过吗？

生：玩过（异口同声）！

师：怎么玩？

生：吹。

生：拍。

生：吹大了放手，可以飞。

师：你能让气球飞起来吗？给大家演示一下。

（学生演示，吹大气球后放手，气球飞了起来。）

生：气球飞起来了！

师：气球被他玩飞了，老师也要玩一玩。

（吹个大气球，悄悄打结，放手，气球没有飞起来。）

师：为什么他的气球能够飞起来，而老师的气球却没有飞起来呢？

生：老师的气球打了个结。

师：为什么没有打结的气球就可以飞起来？

为了制造冲突，我改进了课堂引入方案：在学生玩气球之后，我再来玩气球，学生满怀期待，遗憾的是我放手之后气球却没有飞起来，因为我提前将气球的喷气嘴打了一个节。这样，有了对比，有了冲突，便引发了学生的主动质疑与对气球飞行本质的深入思考。

学生首先关注到表象——教师的气球打了一个结。接下来，通过教师的引导性提问，将学生的思维由表象引向深处，引向对本质的思考。

基于事实，引导学生自主建构概念

深度教学是基于理解的学习，科学概念不应直接灌输给学生，而应该让学生积极参与、体验成功，在体验中进行概念的自主建构。学生经历实践探究后，教师要围绕核心概念提出问题，以引导学生在联系事实的基础上，展开基于事实的理性思考，进一步促进科学概念的自主建构。

教学回放：引导学生基于事实，自主建构反冲力概念。

师：气球能够飞起来，说明气球受到了一个力。静止的气球突然向上运动，说明这个力的方向是怎样的？

生：向上。

师：这个力是由什么产生的？

生：气球里的气体喷出来。

师：喷气的方向呢？

生：向下。

师：我们发现气球受到的力的方向与喷气方向——

生：相反。

师：这个力我们把它叫作反冲力。那现在谁能概括一下，什么叫反冲力？

生：气球里的气体喷出时产生的一个与喷气方向相反的力，叫反冲力。

师：我们生活中还有什么也是依靠反冲力运动的？

生：喷气式飞机。

生：火箭。

师：说到火箭，在2016年10月17日，我國发射了神舟11号载人航天飞船，我们通过视频回顾一下火箭发射时的震撼场面（播放火箭发射视频）。请同学们分析一下，火箭升空的原理是什么？

生：火箭向下喷出高温、高压的气体，产生反冲力使火箭升空。

师：说得很好！今天，老师给大家带来了小车（出示小车），我们能不能像火箭那样驱动我们的小车呢？这节课，我们一起来研究《像火箭那样驱动小车》。

学生在平时的生活中有着丰富的玩气球的经验，首次试教时，在学生玩气球之后，教师直接抛出反冲力的概念，让学生去理解，这样，他们对概念的由来及内涵体会并不深刻。

这里，教师在学生再次玩气球的基础上进行有效提问和引导，帮助他们自主建构“反冲力”这一概念。接下来，教师启发学生联系生活，举出实例或应用迁移，强化他们对概念的理解和内化。

基于真实情境，引导学生主动探究

深度教学要求学生灵活运用知识与技能到具体的情境中去解决实际问题，为创设深度教学的课堂环境，教师要根据目标要求，让学生充分投入实际问题的解决过程中。

本课中，学生要解决的实际问题是组装反冲小车并探究反冲小车的运动规律。试教时，教师直接呈现了组装反冲小车所需的材料，让学生根据材料进行组装。学生缺少了自主分析、设计的环节，无法体现设计的自主性。

在经过教研组老师的课堂观察、课后研讨之后，我决定为学生提供充分的自主分析问题、设计组装方案的机会。在制作反冲小车这一环节，学生结合已有的知识经验，很容易联想到将气球安装到小车上，可是如何固定呢？学生经过思考能够想到需要一个固定装置，随之教师再呈现固定装置——喷气嘴。学生通过观察喷气嘴的结构联想喷气嘴的使用方法，其分析问题的能力得到了培养。然后再通过小组合作，组装反冲小车。每个小组制作反冲小车的方法可能不同，在进一步的展示、分享、交流的过程中优化了制作方案。

这样，学生运用知识解决实际问题，在解决实际问题的过程中进一步深化对概念的理解。

教学回放：引导学生深入思考、积极讨论，优化设计方案。

师：我们怎么才能像火箭那样驱动小车呢？

生：把气球安装到小车上。

师：气球怎么固定到小车上？

生：用绳子系。

生：用橡皮筋捆扎。

师：也就说，大家需要一个固定装置。这节课，老师给大家准备了一个固定装置——喷气嘴（出示喷气嘴），我们怎样安装喷气嘴呢？大家观察喷气嘴的结构，讨论一下怎么安装喷气嘴。

生：喷气嘴一端开口较小，一端开口较大，开口较大一侧有螺纹，便于安装固定气球。

师：现在大家动手组装一下反冲小车吧！

（学生组装反冲小车，通过气球的反冲力让小车运动起来。）

师：哪个小组愿意为大家演示一下反冲小车的组装过程。

（请一个小组演示并讲解组装过程。）

师：其他小组有没有改进意见？

生：先将气球固定在喷气嘴上，再吹气球。

生：在将小车放手前，先把喷气嘴堵上，避免漏气。

在科学课上，要探究的问题通常由教师确定，学生往往不清楚为什么要进行这一问题的探究，没有强烈的探究欲望，深度学习很难发生。这里，一改以往的教学方式，引导学生总结小车运动过程中自己初步发现的规律，接着分析研究各问题所需的器材，在器材限制的条件下，进一步确定可以研究的问题——气球大小与小车运动距离的关系。然后由学生自主分析预设实验中需要注意的问题，概括为“气球大小”“距离测量”“软尺使用”“数据筛选”四个方面，并提出避免问题发生的措施。在这样的过程中，培养了学生的问题求解能力与决策力，实际上是对深度教学的核心——高阶思维能力的培养。