推动学生进行深度学习

2023-04-13 12:53张宏平
小学科学 2023年9期
关键词:小学科学深度学习核心素养

张宏平

〔摘    要〕    在传统的教学模式中,教材怎么写,教师就怎么讲、怎么说,教师普遍“精讲多练”。但精讲多练的实质是教师用简短语言直接告诉学生知识,节省出更多的时间对学生进行大量机械重复的练习。这种模式培养的是学生的应试能力,忽视了其对知识的探究与推导过程,忽略了对学生思维能力的培养,学生的思维具有浅表性。本研究以提升学生的核心素养为导向,将传统教学中的“精讲多练”改为教师精心引导学生多探究多实践,依据科学知识间内在的本质的联系和学生认知规律进行大单元教学,以真实的问题情境为支架,让学生通过动手、动脑,在解决现实生活实际问题的过程中,突破知识表层,触及对学科本质及规律的理解,推动学生进行深度学习,培养其解决问题的能力与创新能力等高阶思维。

〔关键词〕    小学科学;核心素养;深度学习

〔中图分类号〕  G424               〔文献标识码〕  A        〔文章编号〕  1674-6317  (2023)  09-0127-03

教师被普遍要求也普遍接受“精讲多练”,但精讲多练的实质是教师用简短语言直接告诉学生知识,节省出更多的时间对学生进行大量的、被动的机械重复的练习,用题海战强化学生对知识的理解和记忆。这种模式重视知识的直接传授与应用,培养的是学生的应试能力,忽视了学生对知识的积极探究与推导过程,忽略了对学生思维的培养,学生的思维具有浅表性,不能形成知识的有效迁移,不利于其核心素养的提升。本研究以提升学生的核心素养为导向,依据科学知识间内在的本质的联系和学生认知规律,让学生在教师的引导下,通过实践自主探究知识,促进深度学习。

一、改精讲多练为精讲多探究

“精讲多练”观念的提出,是为了强调在教学中以学生为主体、以教师为主导,把课堂还给学生,把学习的主动权留给学生,而把课堂主导权留给教师。这对防止教师一言堂、从上课讲到下课有一定的促进作用。“精讲多练”这种根基于应试教育思想的观点,误导了许多教师的教学行为。“精讲”精减掉了学生对知识的探究和发现过程,简化了对学生思维的培养与开发过程,“精讲”则变成了教师用最简短的语言直接告诉学生学科知识。忽略对知识的积极探究与推导过程,使知识相互割裂、相互孤立,导致学生对知识缺乏整体认知。“多练”实际成了“题海战”,用“精讲”后节省出的时间对学生进行大量的、被动的机械重复的练习,用题海战强化学生对知识的理解和记忆。

本研究以提升学生的核心素养为导向,改革传统教学中的“精讲”,主张教师在教学中如非必要,应尽量减少或避免直接告诉学生知识点,宜通过精心点拨引导学生学习发现知识的方法与思维,“授之以渔”而非“授之以鱼”。改“多练”、多进行题海战为多实践、多探究,把“精心点拨”与“多探究多实践”作为落实核心素养目标的根本途径,遴选教学措施。通过一系列实际问题,引导学生在解决现实生活实际问题的过程中,自己探索发现知识,知道知识怎么来、从哪里来;突破知识表层,触及对学科本质及规律的理解,建立知识的内在联系,形成知识的整体结构,跨情境迁移及创造性解决问题;促进学生对知识的深度理解,以培養学生分析解决问题的能力、创新能力等高阶思维。

二、实施大单元教学

在小学科学教学实践中实施大单元教学,推动学生的深度学习,应依据科学知识间内在的本质的联系与学生认知规律,创设真实的问题情境,以真实的问题为支架,或在教材原有单元编排体系的基础上融合其他单元教材知识,或打破教材原有单元编排体系,对同一单元内知识、不同单元间知识以及跨学科间知识进行系统性重构。要有针对性地设置教学方法,使学习的过程更契合学生的学习需要,更契合核心素养发展的需求,更关注学生在获取知识的过程中是否掌握学习方法,学习是否真正发生。

(一)在教材原有单元编排体系的基础上融合其他单元知识

教材中的单元知识,常常是基于学段的某一主题或某一模块的知识。这种教材单元编排体系,有利于保持该单元知识学习的连贯性,但割裂了知识模块间的相互联系,使知识碎片化,忽视了对知识的整体认知,不利于学生对学科本质及规律的理解,不利于对学生分析解决问题的能力和创新能力等高阶思维的培养。教师在教学中,应在以教材中原有的单元编排体系进行教学的同时,挖掘贯穿于单元教材中超越某一具体领域的跨学科知识概念,将其与教材中原有的自然单元知识相融合,进行大单元教学。这既能保持教材原有单元知识体系的连贯性,又有助于学生理解知识模块间的相互联系,使学生理解知识的系统性与学科的本质及规律。

例如,“生物与环境”是小学科学教材中的一个单元。教材原有的知识编排体系是,先引导学生学习植物种子的发芽、幼苗的生长,然后探究动物对环境的选择,最后是动物的食物链和食物网。分析这一单元知识体系不难发现,在学生学习“生物与环境”主题知识的同时,各知识点之间还蕴含着一条暗线,就是能量的转化。绿色植物吸收二氧化碳,在太阳光的照射下,利用叶绿素发生光合作用,太阳能转化成生物能储存并释放出氧气。植物的光合作用暗含着生物获取能量的过程。草食性动物把植物作为食物来源,或凶猛的肉食性动物以其他的小动物为食物,同样蕴含能量的流动过程。以人为例,人吃植物,食物中的碳在体内与氧气发生反应,形成二氧化碳后释放并储存能量,供人们做各种运动,生物能又转化成动能。植物的枯枝烂叶变成煤炭石油,生物能转化成化石能源。煤炭石油或植物燃烧,生物能转化为热能。动物尸体与植物的枯枝烂叶又可以为植物的生长提供养料,能量循环转化。生命系统的各个层次都贯穿着能量的流动和转化,食物链和食物网是生态系统中能量流动和物质循环的基础。

教师在按照教材原有单元编排体系进行植物的生长、食物网、食物链等知识的教学中,把能量的转化与该单元内容相互融合,进行大单元教学,有助于学生理解贯穿于植物生长、动植物与环境等各个知识点之间,也就是不同层级的生物之间,实质为能量流动和转化的这一内在联系,易于学生理解学科的本质及规律。

(二)依据单元知识之间的内在本质联系对单元内知识进行重构

分析各知识点之间内在的本质的联系,把看似零散的、孤立的、彼此割裂的知识整合起来,能使学生理解知识点之间的内在联系,“超越单纯、孤立、点状、碎片化的基础知识和基本技能的传授”。提取出知识点之间相互联系的大概念,用大概念教学,使“学生理解知识的形成过程,让学生通过学习,建构和完善结构化的知识体系”。

“电灯泡与电池的串并联”是教科版小学四年级科学下册的内容,教材中教学内容安排的是先让学生通过实验,明白电池、灯泡的几种不同连接方式都能使小灯泡发光,然后直接告诉学生不能触碰照明电路、不能用潮湿的手或潮湿的抹布触碰带电设备等科学知识。由于这几个实验相互独立,学生做完这几个实验,对知识的理解只停留在表面现象上,不明白不能触碰照明电路、不能用潮湿的手触碰带电设备的原因。分析各知识点之间内在的本质的联系容易发现,实验中小灯泡的串联与并联的连接方式、小灯泡的数量、电池的串联并联方式、电池的数量不同,小灯泡的亮度就不同。可由此提取出流过小灯泡的电流大小不同小灯泡亮度就不同这一大概念,以探究电灯泡亮度变化的原因为主线对单元知识进行重构。先改变小灯泡的数量,小灯泡的亮度就发生变化,让学生探究小灯泡亮度变化的原因,再由怎样增大流过同一灯泡的电流,引出电压的概念,学生能轻松理解在日常生活中人体触碰照明电路时流过人体的电流很大的原因。最后由不同的小灯泡接入同样的电路中,电压相同而亮度不同,引出导体和绝缘体的概念。通过这样的单元知识重构,学生轻松理解小灯泡不论亮度怎么变,根本原因都是电流大小的变化,这些知识是内在联系的一个整体。

(三)跨单元对知识进行重构

分析不同单元知识点之间内在的本质的联系,提取出能够将不同单元知识相融通的大概念,依据大概念,整合不同单元间的相关知识,“在育人目标的统领下整合知识与经验、生活与学科的关系,设计和组织大单元教学”。“将单元知识巧妙地进行串联,找到不同知识之间的共通点”,把多个单元的知识进行系统性重构,可使学生对科学知识的理解更通透、更彻底。让学生在学习过程中突破知识表层,理解到学科本质及规律,建立知识的内在联系,形成整体结构,从而培养学生的高阶思维,提升学生的核心素养。

例如,《声音的产生》和《单摆》是小学科学中不同单元的知识,教材中用伸出桌面的尺子的振动研究物体振动发出的声音高低与尺子振动快慢关系的实验,就与研究单摆摆动快慢与摆长关系的实验有共通之处,那就是:摆动物体的摆长与振动物体的长度越长,摆动与振动的速度就越慢,长度一定时,物体振动与摆动的周期不变,周期与物体摆动或振动的幅度大小没有关系。大概念是物体弹性形变或势能的改变程度越大,恢复原来状况时的力就越大,恢复原来状况的速度就越大,因而不论物体摆动或振动的幅度大与小,长度一定时能保持振动或摆动的周期恒定不变。依据这一大概念将这两个单元的知识相互融合,学生易于知道知識间的内在的本质的联系,理解得更轻松、更彻底。

三、让学生在实践中学习感悟知识

聚焦学生思维的发展,创设问题情境,根据解决问题过程,教师带领学生深度参与提出问题、分析问题的学习,让学生在探究解决问题的过程中获得知识、感悟理解知识,发展能力,提高其思维的参与度。

《建高塔》是教科版小学科学五年级下册的内容,教材中首先让学生做这样的实验:增加材料的宽度,材料抗弯曲能力随之增加,增加材料的厚度,材料的抗弯曲能力大大增加。然后通过实验验证,把材料做成一字型、L型、O字形、W型、工字型等不同形状,抗弯曲能力各不同;再通过实验验证,用三角形结构加固的框架结构最稳定,上小下大、上轻下重、中间镂空的结构最稳定、最节省材料;最后是学生根据所学知识建高塔。这种单元知识编排体系,是教材告诉学生系列科学知识,学生再通过一个个的实验去验证,不利于学生创新思维的发展。

可以引导学生通过观察生活中的铁塔实物,或照片或视频等,比较这些高塔有什么共同点?思考人们为什么要建造这样结构的高塔?为什么高塔都有相同的结构?如:为什么骨架都是中空的,材料都是L型、都有三角形结构,都是上小下大等,引导学生猜测缘由,教师再引导学生依据猜测设计实验,逐一验证猜测。最后引导学生根据选定的材料,自己动手建立一座不容易倒的高塔。学生在建造高塔的过程中,加深了对知识的感悟与理解,思维也会更活跃,更有利于培养自己的创新思维。相比教材直接告诉学生知识、学生再去验证的认知体系,这种根据解决问题的过程,让学生先猜测再验证的探究模式,会令学生表现出更大的学习积极性。

总之,不拘泥于教材的编排体系,精心引导学生按照认知规律和知识间的联系与本质对单元知识进行系统性重构,实施大单元教学,让学生多实践、多探究,才能有效促进深度学习,培养学生的高阶思维,提升学生的科学素养。

【本文系2020年度酒泉市教改项目专项课题(深度学习实验研究)“小学科学深度学习与高阶思维培养研究”研究成果,课题立项编号:JQ〔2020〕ZX007】

参考文献

[1]王云生.体现深度教学理念的大单元教学设计:以中学化学教学为例[J].基础教育课程,2021(10).

[2]崔波.基于深度学习理念的初中物理大单元教学策略研究 [J].理化生教学与研究,2022(7):13.

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