聚焦真實問題 促進深度學(xué)習(xí)

陳秀萍

摘? ? 要：深度學(xué)習(xí)也稱深層學(xué)習(xí)，是一種以理解為導(dǎo)向、以理解深度為表征的學(xué)習(xí)，追求對學(xué)生更高思維能力的培養(yǎng)?？茖W(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的屬性決定了它需要依賴深度學(xué)習(xí)來驅(qū)動和推進，但要讓學(xué)生運用所學(xué)知識解決真實生活中的問題，教師就必須注意學(xué)習(xí)與應(yīng)用情境的真實性。因此，教師應(yīng)當基于生活中的真實問題創(chuàng)設(shè)情境，使學(xué)生產(chǎn)生情感共鳴，形成強烈的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力，從而逐步將科學(xué)知識與實際生活有效融合，并通過新舊知識間的聯(lián)系建立系統(tǒng)完整的知識結(jié)構(gòu)，從而在質(zhì)疑、推理、分析的過程中達成對知識的深度理解。

關(guān)鍵詞：真實問題;深度學(xué)習(xí);被子植物的有性生殖

《義務(wù)教育初中科學(xué)課程標準（2011年版）》（以下簡稱“《課程標準》”）指出，科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)課程的過程中，逐步形成的適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的價值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力，其屬性決定了它需要依賴深度學(xué)習(xí)來驅(qū)動和推進。深度學(xué)習(xí)也稱深層學(xué)習(xí)，是一種以理解為導(dǎo)向、以理解深度為表征的學(xué)習(xí)，旨在追求對學(xué)生更高思維能力的培養(yǎng)。它的目的是使學(xué)習(xí)者能夠批判性地獲得知識和思想，并將這些要素融入已有的認知結(jié)構(gòu)，從而創(chuàng)建具有一定內(nèi)在聯(lián)系的知識體系，并將已有知識遷移到新的學(xué)習(xí)和生活環(huán)境中，用以分析問題、解決問題[1]。下面，筆者以“被子植物的有性生殖”教學(xué)為例，談?wù)劥龠M深度學(xué)習(xí)的教學(xué)策略。

一、基于真實問題，引發(fā)深度學(xué)習(xí)

建構(gòu)主義理論認為，要讓學(xué)生運用所學(xué)知識解決真實生活中的問題，學(xué)習(xí)與應(yīng)用的情境就必須具有真實性。因此，教師應(yīng)當基于生活中的真實問題創(chuàng)設(shè)情境，情境內(nèi)容要與學(xué)生的生活密切相關(guān)，這樣才能引導(dǎo)學(xué)生對“為什么學(xué)習(xí)這些知識”以及“如何學(xué)習(xí)這些知識”等問題形成正確的意義理解，激發(fā)強烈的求知欲望。

如在這節(jié)課的引入環(huán)節(jié)，筆者就向?qū)W生提出了自己在生活中遇到的真實問題：“我家院子里的桃樹春天滿樹桃花，可最終卻沒結(jié)幾個桃子。為什么我家的桃樹只開花不結(jié)果？”再以此引導(dǎo)學(xué)生進行逆向分析：“桃樹要經(jīng)歷哪些過程才能最終結(jié)出桃子？可能是哪個或哪些環(huán)節(jié)出了問題，導(dǎo)致桃樹只開花不結(jié)果？”

選擇學(xué)生熟悉的身邊人（老師）生活中遇到的真實問題，是因為師生之間容易產(chǎn)生情感共鳴，這會促使學(xué)生形成更強烈的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力。要達成深度學(xué)習(xí)，關(guān)鍵是學(xué)生得形成積極的內(nèi)在學(xué)習(xí)動機，而真實且有意義的問題情境往往能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在解決真實問題的過程中，學(xué)生逐步將科學(xué)知識與實際生活有效融合，并通過新舊知識間的聯(lián)系建立系統(tǒng)完整的知識結(jié)構(gòu)，進而在質(zhì)疑、邏輯、分析的過程中完成對知識的深度理解。

二、助推深度學(xué)習(xí)，落實核心素養(yǎng)

科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是科學(xué)課程育人價值的集中體現(xiàn)，包括科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實踐以及態(tài)度責任四個方面。因此，深度學(xué)習(xí)之深，要落實在科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的四個維度。

（一）真實體驗，形成科學(xué)觀念

“科學(xué)觀念”是通過科學(xué)課程的學(xué)習(xí)形成的對科學(xué)事物的本質(zhì)及規(guī)律等的認識，是科學(xué)概念、規(guī)律、原理等在頭腦中的提煉和升華。義務(wù)教育階段涉及結(jié)構(gòu)與功能、穩(wěn)定與變化、進化與適應(yīng)等觀念。溫·哈倫《科學(xué)教育的原則和大概念》一書的“序言”中指出：“科學(xué)教育不應(yīng)該是傳授給孩子支離破碎的抽象理論和事實，而是應(yīng)當選擇一些重要的科學(xué)觀念，幫助孩子們建立一個完整的對世界的認識?！笨梢?，培養(yǎng)學(xué)生樹立“少而精”的科學(xué)觀念，有利于促進學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解。因此，深度學(xué)習(xí)需要教師創(chuàng)設(shè)體驗式的學(xué)習(xí)情境與學(xué)習(xí)支架，為學(xué)生提供視覺、聽覺、觸覺等盡可能豐富的感官體驗，甚至引發(fā)鏡像神經(jīng)元對已有知識與經(jīng)驗的再現(xiàn)，從而促進學(xué)生對科學(xué)觀念的深度理解。

這節(jié)課涉及的科學(xué)觀念是：結(jié)構(gòu)與功能。學(xué)生在日常生活中見過蜜蜂在鮮艷芬芳的花叢中采蜜，也知道不同種類的花具有不同的形態(tài)結(jié)構(gòu)，但是對于這些花的結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系，很多學(xué)生往往只見樹木不見森林，并沒有從“結(jié)構(gòu)與功能”的高度來審視二者間的關(guān)聯(lián)，其經(jīng)驗和知識尚處于碎片化的狀態(tài)?；谶@一認識，筆者引導(dǎo)學(xué)生自主閱讀，調(diào)動多種感官去真實體驗，促進其對“結(jié)構(gòu)與功能”科學(xué)觀念的深度理解。

【案例1】筆者讓學(xué)生閱讀課本插圖，自主回答傳粉的定義與傳粉方式，并思考哪種傳粉方式更普遍。學(xué)生通過自主閱讀，提取出有效信息，并思考被子植物桃樹開出美麗芬芳的花朵可供人們欣賞，而傳粉則對植物自身來說有著重要的意義，從而初步建立起植物的結(jié)構(gòu)和功能之間的聯(lián)系。

【案例2】筆者課前準備多組百合花和蘆葦花，將真實且具有典型特點的花朵帶進課堂。學(xué)生用眼睛看、用鼻子聞、用手指觸摸感知百合花和蘆葦花，深刻感知百合花鮮艷的顏色、芳香的氣味以及“大且有黏性”的花粉，理解百合花的上述結(jié)構(gòu)有利于吸引昆蟲幫助花朵實現(xiàn)傳粉，而蘆葦花既沒有鮮艷的顏色也沒有香味，因此難以吸引昆蟲幫助其傳粉，一般借助風(fēng)實現(xiàn)傳粉，從而進一步理解結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。看一看、聞一聞、摸一摸、想一想，有助于學(xué)生形成真切的感性認知。

【案例3】學(xué)生通過觀察多組蟲媒花和風(fēng)媒花的圖片，自主歸納出蟲媒花和風(fēng)媒花各自典型的結(jié)構(gòu)特點都有利于實現(xiàn)傳粉的功能（如圖1），進一步形成生物“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的科學(xué)觀念。在此過程中，學(xué)生也提升了總結(jié)歸納能力。

（二）巧制學(xué)具，開展探究實踐

《課程標準》指出，探究實踐有助于學(xué)生在了解和探索自然、獲得科學(xué)知識、解決科學(xué)問題的過程中形成信息意識，以及提出問題、作出假設(shè)、制訂計劃、搜集證據(jù)、處理信息、建構(gòu)解釋、表達交流和反思評價的能力，這是在科學(xué)課程學(xué)習(xí)中形成的學(xué)習(xí)能力。杜威認為，書本知識具有不可教性，不能直接進行傳授，而需要讓學(xué)習(xí)者親歷一個復(fù)雜的過程。因此，為了促進學(xué)生的深度體悟，教師必須開展有效能的學(xué)習(xí)活動，即以學(xué)生為中心，從而有效促進學(xué)生實踐素養(yǎng)和思維能力的發(fā)展。

在這節(jié)課中，“被子植物的受精過程”不易觀察也無法用實驗完成，是一個教學(xué)難點。雖然借助動畫和視頻可以比較形象地呈現(xiàn)這個過程，但是學(xué)生僅僅看一看、聽一聽，并不能深入理解被子植物的受精過程?；谏鲜龇治?，筆者帶領(lǐng)學(xué)生用卡紙剪出簡易學(xué)具（圖略），讓學(xué)生利用自制學(xué)具“親歷”被子植物的受精過程，加深對知識的深度理解。

【案例4】課前用不同顏色的卡紙剪出不同的形狀，分別模擬被子植物的子房、胚珠、卵細胞等結(jié)構(gòu)，達成對知識的表征化和具象化。各小組成員利用自制學(xué)具動手操作，合作模擬被子植物的整個受精過程：傳粉后，花粉受到柱頭分泌黏液的刺激，萌發(fā)形成花粉管;花粉管沿著花柱向子房生長;花粉管內(nèi)有精子;子房內(nèi)的胚珠中有卵細胞，當花粉管到達胚珠時，花粉管里的精子就會與卵細胞結(jié)合，形成受精卵。這個模擬過程形象直觀地展現(xiàn)了被子植物的受精過程。學(xué)生在實踐的過程中完成對知識的“自我加工”，促進了對知識的深度理解。

（三）外顯思維，發(fā)展科學(xué)思維

科學(xué)思維是指以科學(xué)的視角，去認識客觀事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互關(guān)系。它體現(xiàn)在：以經(jīng)驗事實為基礎(chǔ)建構(gòu)模型的抽象概括過程;分析與綜合、比較與分類、推理與論證等思維方法在科學(xué)中的應(yīng)用;基于證據(jù)與邏輯，提出自己的見解，或?qū)Σ煌^點、結(jié)論和方案進行質(zhì)疑和批判、檢驗和修正，進而提出創(chuàng)造性的見解和方案?？茖W(xué)教學(xué)應(yīng)讓學(xué)生經(jīng)歷真實任務(wù)的學(xué)習(xí)，教師要引導(dǎo)學(xué)生建模解釋、推理論證、實踐驗證、問題解決、批判質(zhì)疑，促進學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展[2]。若要實現(xiàn)這樣的深度學(xué)習(xí)，教師就要抓住“學(xué)習(xí)過程中的思維外顯”這一關(guān)鍵策略。

在這節(jié)課中，由于子房發(fā)育成果實的周期長且不易觀察，因此果實和種子的形成既是這節(jié)課的重點也是難點?；诖耍P者創(chuàng)設(shè)情境引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷真實的科學(xué)活動：利用自制學(xué)具模擬被子植物受精后發(fā)生的變化過程;親自解剖桃子果實，并由外到內(nèi)解讀果實的結(jié)構(gòu);基于桃子果實結(jié)構(gòu)自主建構(gòu)“子房→果實”的思維模型，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中將內(nèi)隱的思維顯性化;利用思維模型分析花生子房與果實各結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，從而實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。

【案例5】學(xué)生觀察“桃花受精后的變化過程”動畫模擬視頻并總結(jié)：桃花受精后，花瓣、雄蕊、柱頭和花柱逐漸凋落，只剩下子房，子房逐漸發(fā)育成果實。接著，學(xué)生利用自制學(xué)具模擬上述過程，學(xué)生所用自制學(xué)具的花柱和子房是獨立的兩個部分，通過移除花瓣、雄蕊、柱頭和花柱來模擬花朵的其他結(jié)構(gòu)逐漸凋落后，只剩下子房。用自制學(xué)具模擬，可以更直觀地呈現(xiàn)桃花受精后發(fā)生的變化，將抽象的理論知識直觀化、形象化、過程化。

【案例6】課前準備好桃子和解剖刀，小組合作解剖桃子，并由外到內(nèi)自主解讀桃子各部分的結(jié)構(gòu)名稱。在親身經(jīng)歷層層解剖桃子的過程中，學(xué)生加深了對桃子果實各結(jié)構(gòu)的認知。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生完成導(dǎo)學(xué)任務(wù)單，并逆向分析這些結(jié)構(gòu)分別是由子房的什么結(jié)構(gòu)發(fā)育而來的，據(jù)此將子房的結(jié)構(gòu)與果實的結(jié)構(gòu)一一對應(yīng)起來。最后，學(xué)生對子房結(jié)構(gòu)與果實結(jié)構(gòu)之間的對應(yīng)關(guān)系進行抽象和概括，進一步自主建構(gòu)起由外到內(nèi)的“子房→果實”思維模型（如圖2，見下頁）。

在這個學(xué)習(xí)過程中，教師尤其要關(guān)注學(xué)生思維方法的形成過程。上述“子房→果實”思維模型作為思維方法的一種圖文表達系統(tǒng)，正是將思維過程顯性化的有效載體。學(xué)生在建構(gòu)“子房→果實”思維模型的過程中，進一步厘清思路、提煉方法，建構(gòu)問題解決的基本模型，擴大了思維容量，發(fā)展了科學(xué)思維，促進了深度學(xué)習(xí)的有效發(fā)生。

【案例7】課前為學(xué)生準備好花生，各小組成員各自層層剝開花生，并相互指認花生的各個結(jié)構(gòu)，利用自主建構(gòu)的“子房→果實”思維模型由外到內(nèi)將子房結(jié)構(gòu)與果實結(jié)構(gòu)一一對應(yīng)。在這個過程中，學(xué)生不僅加深了對思維模型的認識與理解，而且提高了運用模型分析、解釋問題的能力。

（四）感悟價值，培養(yǎng)態(tài)度責任

《課程標準》指出，態(tài)度責任是在認識科學(xué)本質(zhì)及規(guī)律，理解科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境關(guān)系的基礎(chǔ)上，逐漸形成的對科學(xué)和技術(shù)應(yīng)有的正確態(tài)度和社會責任，具有學(xué)習(xí)科學(xué)和探索自然的內(nèi)在動力，嚴謹認真和持之以恒的探索精神，獨立思考和敢于質(zhì)疑的創(chuàng)新精神，以及保護環(huán)境、推動可持續(xù)發(fā)展的責任感。它主要包括科學(xué)態(tài)度和社會責任等要素。

科學(xué)來源于生活也應(yīng)用于生活，在這節(jié)課中，筆者以“我家的桃樹為何只開花不結(jié)果”這一真實問題為出發(fā)點，引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)的科學(xué)知識來解決實際生活中的問題，學(xué)生在自主建構(gòu)、遷移運用的過程中達成了對知識的深度理解。學(xué)生在總結(jié)這節(jié)課的內(nèi)容“桃子的一生要經(jīng)歷開花、傳粉、受精、果實和種子的形成等過程”后，就會很自然地推測出“可能是傳粉階段出現(xiàn)了問題，因為天氣狀況很容易影響傳粉的效率”，并據(jù)此提出可行性的解決方案“采用人工授粉的方法”，達到了這節(jié)課首尾呼應(yīng)的效果。同時，通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生意識到植物從開花到結(jié)果要經(jīng)歷一個漫長而艱難的過程，為此，無數(shù)的科學(xué)家、農(nóng)民都付出了艱辛的努力。筆者再適當拓展，讓學(xué)生認識到糧食緊缺仍是當前人類面臨的重要問題之一，然后介紹為世界糧食供給作出偉大貢獻的“雜交水稻之父”袁隆平的事跡，讓學(xué)生在感佩于袁老投身科學(xué)、淡泊名利的情懷時，樹立科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力的觀念，并引導(dǎo)學(xué)生積極響應(yīng)國家“節(jié)約糧食”的政策號召，在日常生活中踐行“光盤行動”，培養(yǎng)“豐產(chǎn)與節(jié)糧”的態(tài)度責任。

三、小結(jié)

這節(jié)課是基于實際生活中的真實問題“如何解決我家桃樹只開花不結(jié)果”開展的，學(xué)生在分析、解決這個實際問題的過程中自主建構(gòu)“被子植物有性生殖”的傳粉、受精、結(jié)果等科學(xué)知識。筆者創(chuàng)設(shè)真實情境，為學(xué)生提供視覺、嗅覺、觸覺等感官的真實體驗。這種體驗式的學(xué)習(xí)情境和學(xué)習(xí)支架，有效地促進了學(xué)生對“結(jié)構(gòu)與功能”科學(xué)觀念的深度理解。在這節(jié)課中，指向四個維度的科學(xué)核心素養(yǎng)相互依存，共同構(gòu)成了一個完整的體系。筆者認為，深度學(xué)習(xí)之“深”，在于深刻理解科學(xué)觀念、深化發(fā)展科學(xué)思維、深入開展探究實踐以及深切感悟態(tài)度責任，從而使教學(xué)指向?qū)W生核心素養(yǎng)的發(fā)展。[□][◢]

參考文獻：

[1]華潔.在深度學(xué)習(xí)中落實高中生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)[J].中學(xué)生物教學(xué)，2019（12）：29-30.

[2]王耀村.建立核心素養(yǎng)導(dǎo)向的科學(xué)教學(xué)體系——《浙江省初中科學(xué)學(xué)科教學(xué)基本要求（2021版）》解讀[J].教學(xué)月刊·中學(xué)版（教學(xué)參考），2022（1/2）：48-52.