朱建华
深度学习是一种基于理解的学习。小学科学的深度学习以科学概念为载体,围绕具有挑战性的主题内容,将概念学习融入到情境中,引导学生积极参与、全身心投入到探究学习当中来,体验成功,获得有意义的学习历程。借助情境能够将抽象复杂的知识形象简单化,并顺应儿童的天性,在生动有趣有意义的学习经历中,学生深度融入其中,感悟着知识的来龙去脉,最终实现科学概念的建构,达成教学目标。
一、问题提出
建构主义理论指出,学生的学习是一个知识意义主动建构的过程,并不是被动消极的接受信息。从儿童的认知规律看,小学生对贴近生活,比较生动的一些情境具有认同感,能够将自己的生活经验与学习对象产生积极互动,进行重构,使知识能顺利完成“同化和顺应”。但在日常教学中,教师往往只注重导入环节的情境创设,千方百计地来调动学生提出探究问题,而对引入正题后的探究活动的情境,似乎不太关心,导致学生的学习热情往往前高后低,使得学生学习动机被激起后,因后续教学过程枯燥、单一,学生又会因失望而使动机弱化,影响教学的情形。
因此,创设教学主题情境显得很有必要,我们需要把学生带入情境后,根据教学内容安排、教学板块的衔接,使情境成为一个连续动态的客体不断作用于教学对象,起到助推水涨船高的效果。学生在情境推动下,尝试着自主发现问题,通过小组合作的力量来分析解决问题,以促进科学探究学习的深度发生。可以说,只有当学生明白了在什么情境下使用这些知识,懂得面对陌生世界新问题时能主动调整、修正知识时,有深度的学习就悄然发生了。
深度学习是一种主动的,具有批判性思维的建构主义学习过程,它基于学习者的内在需求,以理解性学习来展开学习活动,并在不同情境中能灵活解决问题的一种高阶学习方式。教师要主动创设有利于深度学习活动开展的情境,引导学生经历有意义的科学实践活动,让学生感悟到所学知识与情境之间的联系,从而实现知识的迁移。下面以《运动与摩擦力》教学实践作一个解析。
二、 主题情境 助力探究学习深度发生
开展主题情境教学时,要充分利用学生的生活经验,创设出一些生动有趣,学生喜闻乐见的生活情境,以此吸引学生主动参与到探究活动中来。因此,在教学设计时,教师要在深度解读教学目标、厘清学生心中困惑、审视教学内容中所渗透的科学知识与技能、概念与方法的基础上凝练出教学主题。例如本节课以参加校运动会,需要“寻找一双适合拔河的鞋子”这一主线索,将鞋子作为研究摩擦力的载体,把教学的知识目标、探究目标、情感态度目标都统整起来开展教学设计。
(一) 运用问题情境,开启探究之旅
亚里士多德说:“思维自疑问和惊奇开始。”问题既是科学探究的起点又是科学探究的驱动力,它指引着学生去探索去发现未知世界。教学伊始通过谈话:“我们学校的运动会上有一个拔河项目,但是同学们都纠结于一个问题,拔河时究竟该穿什么样的鞋子呢?”让学生讨论,有人说鞋底要毛糙些的,有的说不能光滑的……以挑选拔河比赛用鞋子作为研究的切入口,从学生熟悉的运动和鞋子入手,持续吸引孩子们的注意力。这一情境来源于生活,生成最真实的科学问题,同时也能暴露学生的科学前概念。这是站在学生的立场来设计教学,从孩子们喜欢的方式出发,从真实的探究问题入手,使他们主动地参与到课堂学习中来,从而开启学生的深度学习之旅。
(二)打造问题链,指引探究方向
“问题链”就是在主题范围内,围绕教学目标,根据学生的知识起点及学习新知识时可能遇到的障碍而精心设计的一组问题串。这些问题相互独立又具有关联性,子问题间环环相扣、层层递进,能有序推理,进而提升学生的思维能力。
1.生活原型问题——让科学概念在情境中自然生长。
小学生的思维还处于由具体形象思维逐步向抽象逻辑思维发展的阶段。如何让学生理解、接受、亲近的抽象的科学概念呢?需呈现出具有现实背景的情境,进而引导学生经历对情境的观察、分析、抽象、概括等探究活动过程,从而实现对科学概念的认知和理解,这也是建构科学概念的重要途径。抛出情境问题1:让学生从4种不同鞋子的图片中挑选适合拔河的鞋子,学生想到选鞋底很粗糙的,意思是为了增大摩擦力。那老师的问题来了,什么是摩擦力呢?引入摩擦力概念的教学。情境问题2:穿着不同的鞋子的时候,我们产生的摩擦力真的不一样大吗?顺势展开教学:①教学测量摩擦力的方法。②测量鞋底比较光滑的同学和测量鞋底比较粗糙的同学,测一下拉动他们时受到的摩擦力大小是多少?(男同学为18.2千克,女同学为10.3千克)。③小结:看着这两组数据,这说明了什么?(学生概括为接触面越粗糙它的摩擦力就越大,越光滑它的摩擦力就越小)此处埋有伏笔,为后继教学作准备。
在运用情境时,要充分寻找教学内容与生活原型之间的关联,挖掘出它们之间的内涵联系后,再呈现生活情境来直观教学。一方面,减少学生对科学知识的神秘感,增加学生的感性认知;另一方面为学生应用科学知识服务于学习生活打下基础。
2.冲突性问题——让思维走向深刻。
情境问题:刚才的过程同学们回忆一遍,你觉得他们两个同学把比较的数据作为证据,这样可不可靠?不可靠的话,哪里有问题;可靠的话,哪里比较好。研讨中有学生认为是可靠的(因为地面是一样的,然后拉力也是一样的,就是同一个人的力气是一样的);也有学生说是不可靠的(就是两个人的体重不一样)。这时学生都聚焦审视整个测试过程中来,学生发现,所搜集到的数据很难经得起别人的质疑,实验的严谨性还需要进一步推敲。在这一互动交流中,可以培养学生的质疑精神、证据意识、分析思辨能力,同时也生动展现了探究实验设计中控制变量的要领。
教学以冲突情境为载体,深刻而丰富地体验证据意识、质疑精神等思维过程,达到发展高层次思维能力的目的,这是学生深度学习开展的路径之一。因此,在設计情境时,要营造一个氛围和谐开放,研讨热烈的交流表达的“学习场”——交流汇报,把研讨的重心转移到建构并解释自己的观点,评价他人的做法,经过互动最终形成共识,从而实现知识概念的完整建构。
3.真实性问题——让科学实践活动如实展开。
要使学生实现有效的深度学习,要把学生置于真切、生动,有利于学生体验的情境之中,教师应引领学生进入学习的体验中。当教学进程来到研究“摩擦力和接触面的粗糙程度”关系时,往往存在两种教学方案:教学方案A:讨论研究摩擦力大小与接触面光滑程度实验的不改变条件、要改变条件,再投影出示“温馨提示”。在这一教学情形中,学生往往进行的是空洞的“头脑风暴”,以对话的方式交流,会导致一些学生在设计对比实验时,保持相同的条件、改变的条件还是不清楚。教学方案B:结合教学具体情境(测量男女同学鞋底的摩擦力的大小)顺势展开,追问学生:“怎样才能确保证据的可靠性呢?”由于学生都身临其境处在学习的“卷入”状态,讨论对比实验条件时,很自然想到体重一样、鞋子的式样也一样、地面一样, 鞋底的光滑程度不一样。然后提示学生,在科学学习中,用实验器材来模拟现实中的材料,是常用的一种研究方法,又要回归到通常意义的实验教学上来,使用模拟材料来研究摩擦力与接触面的关系,这样的教学自然而不生涩、水到渠成。
通过创设真实情境,指向的是一个具体的科学模型,学生看得见,研究的是身边同学鞋底的摩擦力,再让学生就“研究成果”发表自己的观点,说出观点背后的证据,对持不同说法的观点开展辨析,这些都属于思维的体操,培养的是学生高层次的思维水平。
4.拓展性问题——发展学生高阶思维。
高阶思维是一种问题解决、创造性思维的高层次认知水平。在教学主体内容完成之后,学生已经知道摩擦力的概念及影响摩擦力大小的因素。教师提问:“我们该选怎样的鞋子去参加拔河比赛呢?”(底部粗糙)再问:“如果你可以为自己设计一双拔河专用鞋,你会怎么设计呢?”通过问题激发学生将知识运用于生活之中的兴趣,通过设计制造,甚至动手做一双鞋子,将本课习得的知识与技能融入到技术与工程领域中,在课外拓展活动中实现科学教育价值。
纵观整堂课,这些依托情境而精心设计的“问题链”,能激发学生兴趣和求知欲,驱动学生以高昂的热情持续融入深度学习中,去探索知识的发生、发展的脉络,知识被包裹在情境活动中,学生在愉悦中探寻,实践体验,感悟科学奥秘。
三、 思考
我们发现,在主题情境的指引下,增加了学生学习摩擦力的兴趣,学生主动参与到多个体验探究活动中,最终成就了一堂学生深度学习的好课。教学理念上有高度、教学思想有深度、教学方法上有新意的优质课堂,给我们一线科学教师的课堂教学带来了许多启示。
1.开展主题情境教学的意义。主题情境教学以学生的生活经验为基礎,围绕教学内容主题,通常设置几个情境作为科学活动的载体,将科学概念教学与学习情境有机统整在一起开展教学。让科学探究走进学生的生活中,有助于学生对概念的理解与建构,有利于实现科学深度学习的发生,从而提升学生的学习力。
2.主题情境属于教学的载体,问题链和体验活动则是教学的支架。如果说运用主题情境会使教学更加有趣,那么围绕高质量问题进行探究活动才能使教学更加出彩。因此,以核心问题为引领探究学习是深度学习发生的关键。
3.“教学有法,但教无定法”主题情境教学有许多优点,但也不是适合所有的教学内容,需要我们在教学实践中灵活运用。