科學課堂追求深度教學

賈皓云

深度教學是深入學科本質(zhì)、觸及學生心靈深處、體現(xiàn)學習過程本質(zhì)的教學。在深度教學的發(fā)生過程中，學習者以高階思維的發(fā)展和實際問題的解決為目標，以整合的知識為內(nèi)容，批判性地自主學習新知識、新思想，建構認知，并能夠遷移運用。

在具體的科學課堂中，如何實現(xiàn)深度教學呢？筆者在執(zhí)教《像火箭那樣驅(qū)動小車》一課時，在不同班級分別試教，不斷優(yōu)化教學方法，旨在探索促進學生深度學習的策略。

制造認知沖突，將思維引向深處

在初次試教時，我以“玩氣球”活動導入，讓學生在課堂上玩氣球，讓氣球飛起來，引發(fā)了他們的濃厚興趣，調(diào)動了他們的積極性。然而，僅僅是玩，并不足以引發(fā)學生對氣球飛行原理的深入思考，當我問到“氣球為什么能夠飛起來”時，學生的思維并不能很好地聚焦到氣球飛行的本質(zhì)——氣球噴氣。

“將氣球吹大后松手，氣球會飛起來”是大部分學生的固有經(jīng)驗，不存在認知沖突，不足以引起學生的主動質(zhì)疑。沒有沖突怎么辦？那就制造沖突，想方設法引發(fā)學生的思維碰撞，引導學生從常見的現(xiàn)象中挖掘本質(zhì)。

教學回放：師生玩氣球，引導學生深入思考。

師：今天老師給大家?guī)砹艘粋€氣球（出示氣球）。玩過嗎？

生：玩過（異口同聲）！

師：怎么玩？

生：吹。

生：拍。

生：吹大了放手，可以飛。

師：你能讓氣球飛起來嗎？給大家演示一下。

（學生演示，吹大氣球后放手，氣球飛了起來。）

生：氣球飛起來了！

師：氣球被他玩飛了，老師也要玩一玩。

（吹個大氣球，悄悄打結，放手，氣球沒有飛起來。）

師：為什么他的氣球能夠飛起來，而老師的氣球卻沒有飛起來呢？

生：老師的氣球打了個結。

師：為什么沒有打結的氣球就可以飛起來？

為了制造沖突，我改進了課堂引入方案：在學生玩氣球之后，我再來玩氣球，學生滿懷期待，遺憾的是我放手之后氣球卻沒有飛起來，因為我提前將氣球的噴氣嘴打了一個節(jié)。這樣，有了對比，有了沖突，便引發(fā)了學生的主動質(zhì)疑與對氣球飛行本質(zhì)的深入思考。

學生首先關注到表象——教師的氣球打了一個結。接下來，通過教師的引導性提問，將學生的思維由表象引向深處，引向?qū)Ρ举|(zhì)的思考。

基于事實，引導學生自主建構概念

深度教學是基于理解的學習，科學概念不應直接灌輸給學生，而應該讓學生積極參與、體驗成功，在體驗中進行概念的自主建構。學生經(jīng)歷實踐探究后，教師要圍繞核心概念提出問題，以引導學生在聯(lián)系事實的基礎上，展開基于事實的理性思考，進一步促進科學概念的自主建構。

教學回放：引導學生基于事實，自主建構反沖力概念。

師：氣球能夠飛起來，說明氣球受到了一個力。靜止的氣球突然向上運動，說明這個力的方向是怎樣的？

生：向上。

師：這個力是由什么產(chǎn)生的？

生：氣球里的氣體噴出來。

師：噴氣的方向呢？

生：向下。

師：我們發(fā)現(xiàn)氣球受到的力的方向與噴氣方向——

生：相反。

師：這個力我們把它叫作反沖力。那現(xiàn)在誰能概括一下，什么叫反沖力？

生：氣球里的氣體噴出時產(chǎn)生的一個與噴氣方向相反的力，叫反沖力。

師：我們生活中還有什么也是依靠反沖力運動的？

生：噴氣式飛機。

生：火箭。

師：說到火箭，在2016年10月17日，我國發(fā)射了神舟11號載人航天飛船，我們通過視頻回顧一下火箭發(fā)射時的震撼場面（播放火箭發(fā)射視頻）。請同學們分析一下，火箭升空的原理是什么？

生：火箭向下噴出高溫、高壓的氣體，產(chǎn)生反沖力使火箭升空。

師：說得很好！今天，老師給大家?guī)砹诵≤嚕ǔ鍪拘≤嚕?，我們能不能像火箭那樣?qū)動我們的小車呢？這節(jié)課，我們一起來研究《像火箭那樣驅(qū)動小車》。

學生在平時的生活中有著豐富的玩氣球的經(jīng)驗，首次試教時，在學生玩氣球之后，教師直接拋出反沖力的概念，讓學生去理解，這樣，他們對概念的由來及內(nèi)涵體會并不深刻。

這里，教師在學生再次玩氣球的基礎上進行有效提問和引導，幫助他們自主建構“反沖力”這一概念。接下來，教師啟發(fā)學生聯(lián)系生活，舉出實例或應用遷移，強化他們對概念的理解和內(nèi)化。

基于真實情境，引導學生主動探究

深度教學要求學生靈活運用知識與技能到具體的情境中去解決實際問題，為創(chuàng)設深度教學的課堂環(huán)境，教師要根據(jù)目標要求，讓學生充分投入實際問題的解決過程中。

本課中，學生要解決的實際問題是組裝反沖小車并探究反沖小車的運動規(guī)律。試教時，教師直接呈現(xiàn)了組裝反沖小車所需的材料，讓學生根據(jù)材料進行組裝。學生缺少了自主分析、設計的環(huán)節(jié)，無法體現(xiàn)設計的自主性。

在經(jīng)過教研組老師的課堂觀察、課后研討之后，我決定為學生提供充分的自主分析問題、設計組裝方案的機會。在制作反沖小車這一環(huán)節(jié)，學生結合已有的知識經(jīng)驗，很容易聯(lián)想到將氣球安裝到小車上，可是如何固定呢？學生經(jīng)過思考能夠想到需要一個固定裝置，隨之教師再呈現(xiàn)固定裝置——噴氣嘴。學生通過觀察噴氣嘴的結構聯(lián)想噴氣嘴的使用方法，其分析問題的能力得到了培養(yǎng)。然后再通過小組合作，組裝反沖小車。每個小組制作反沖小車的方法可能不同，在進一步的展示、分享、交流的過程中優(yōu)化了制作方案。

這樣，學生運用知識解決實際問題，在解決實際問題的過程中進一步深化對概念的理解。

教學回放：引導學生深入思考、積極討論，優(yōu)化設計方案。

師：我們怎么才能像火箭那樣驅(qū)動小車呢？

生：把氣球安裝到小車上。

師：氣球怎么固定到小車上？

生：用繩子系。

生：用橡皮筋捆扎。

師：也就說，大家需要一個固定裝置。這節(jié)課，老師給大家準備了一個固定裝置——噴氣嘴（出示噴氣嘴），我們怎樣安裝噴氣嘴呢？大家觀察噴氣嘴的結構，討論一下怎么安裝噴氣嘴。

生：噴氣嘴一端開口較小，一端開口較大，開口較大一側(cè)有螺紋，便于安裝固定氣球。

師：現(xiàn)在大家動手組裝一下反沖小車吧！

（學生組裝反沖小車，通過氣球的反沖力讓小車運動起來。）

師：哪個小組愿意為大家演示一下反沖小車的組裝過程。

（請一個小組演示并講解組裝過程。）

師：其他小組有沒有改進意見？

生：先將氣球固定在噴氣嘴上，再吹氣球。

生：在將小車放手前，先把噴氣嘴堵上，避免漏氣。

在科學課上，要探究的問題通常由教師確定，學生往往不清楚為什么要進行這一問題的探究，沒有強烈的探究欲望，深度學習很難發(fā)生。這里，一改以往的教學方式，引導學生總結小車運動過程中自己初步發(fā)現(xiàn)的規(guī)律，接著分析研究各問題所需的器材，在器材限制的條件下，進一步確定可以研究的問題——氣球大小與小車運動距離的關系。然后由學生自主分析預設實驗中需要注意的問題，概括為“氣球大小”“距離測量”“軟尺使用”“數(shù)據(jù)篩選”四個方面，并提出避免問題發(fā)生的措施。在這樣的過程中，培養(yǎng)了學生的問題求解能力與決策力，實際上是對深度教學的核心——高階思維能力的培養(yǎng)。