◇陸 艷(江蘇:太倉市浮橋鎮(zhèn)時思小學)
科學課培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng),主要指學生在學習科學的過程中,逐步形成適應個人終身發(fā)展和社會發(fā)展所需要的正確價值觀、必備品格和關鍵能力,包括科學觀念、科學思維、探究實踐、態(tài)度責任等方面。而核心素養(yǎng)的精髓是真實性,即能將所學的知識遷移應用到現(xiàn)實世界中去,解決實際的問題。這就要求學生要像科學家那樣,對事物有更深入的理解,形成專家思維,從“寬而淺”的學習轉(zhuǎn)變?yōu)椤罢睢钡膶W習,也就是深度學習。深度學習更注重知識的縱深發(fā)展,即“培根”,使學生打下扎實的基礎,把握學科的本質(zhì),形成更有結構性、更有深度的思維。達克沃斯曾說過:“用磚一塊接一塊地壘起來建塔是非??斓墓ぷ?,而要建一座有很寬厚的地基或是很深的地基的塔需要的時間會更多,但是前者的高度很快就會達到它的極限。”
那么如何在小學科學教學中促使學生實現(xiàn)深度學習,進而培育學生的核心素養(yǎng)呢?本文主要結合日??茖W教學實際,從三個方面來談一談。
之前在研究中小學課程銜接時,我經(jīng)常會有這樣的困惑:為什么只是稍微換了個情境,學生就沒有辦法運用知識了?很多知識可能學生在小學科學課中已經(jīng)學習了,也進行了相關的實踐探究,可是從初中教師的反饋中發(fā)現(xiàn),大多數(shù)學生并不具備知識的遷移運用能力,當面對新問題時,無法自主串聯(lián)起之前所學。對于學生來說,那些無法串聯(lián)、遷移的知識其實就是惰性知識。一個只累積了大量惰性知識的人,不能說是具備了真正的素養(yǎng)。素養(yǎng)是指在真實情境中去解決問題,使知識能夠得到遷移。鐘啟泉曾提出,核心素養(yǎng)的核心就是真實性。因此,我們在教學中應多為學生創(chuàng)設一些真實的情境,促使學生學會解決問題的方法,這樣學生的思維才會真正深入。
當然,畢竟學生是學習的主體,無論是哪種學習方式,脫離了學生主體,都是沒有意義的。要實現(xiàn)深度學習,首先需要立足于學生的發(fā)展,突顯學生的主體地位,激發(fā)學生的學習興趣,找準學生學習的起點和落腳點。在教學中,教師可以通過調(diào)查問卷、訪談等多種方式了解學生的前概念,做好學情分析,并結合學生的年齡及認知特點,創(chuàng)設一些真實有趣的情境,激發(fā)學生主動參與到課堂探究中去,促使學生帶著好奇與疑問不斷探索,并嘗試解決問題。
如,《小番茄在液體中的沉浮》一課導入環(huán)節(jié),我創(chuàng)設了這樣一個情境:
師:看看今天我?guī)砹耸裁??(出示小番茄?/p>
生:小番茄。
師:我這兒有2 個大小相同的小番茄,現(xiàn)在我要把它們同時放入1 號杯和2 號杯中。仔細看,你們看到了什么現(xiàn)象?
生:小番茄在1 號杯是沉的,而在2 號杯是浮的。
師:你產(chǎn)生了什么疑問?
生1:1號杯和2號杯裝的液體應該不一樣。我想知道2號杯裝的液體到底是什么?
生2:我覺得1 號杯裝的是水,2 號杯裝的是鹽水嗎?
師:我們需要收集更多的證據(jù)來證明你們的猜想。誰來說說,有什么辦法證明1 號杯裝的是清水,而2號杯裝的是鹽水呢?
……
思考:在實際教學中,我也曾有過為了創(chuàng)設情境而生搬硬套的情況,脫離了學生實際,最后只能流于形式,學生的探究熱情也沒有被真正調(diào)動起來。在創(chuàng)設情境的過程中,不應僅僅考慮有趣,更應關注真實。在本課的教學中,我通過實驗演示,為學生創(chuàng)設了一個真實的情境,即2 個大小相同的小番茄放入外觀相同的2 杯液體中,居然有沉有浮。這大大激發(fā)了學生的好奇和興趣:究竟是什么原因?qū)е碌模? 號杯裝的是水嗎?會不會是鹽水?在這個過程中,學生基于情境自發(fā)地產(chǎn)生疑問,并帶著這些疑問與猜測去收集證據(jù),探尋真相,而不是在教師的催促下被動地探究。顯而易見,這種主動的探究效率更高,學生也真正成了學習的主人。在不斷收集證據(jù)、獲取信息的過程中,他們的思維也在不斷地深入。
每個人的思維都有局限性。課堂教學則為學生和教師提供了一個非常好的實現(xiàn)思維互補、碰撞的機會。學生與教師的思維會發(fā)生碰撞,學生與學生之間也會發(fā)生思維碰撞,在不斷碰撞、對話中,學生的思維會走向更深處。因此,課堂上的交流表達特別重要。教師應該為學生創(chuàng)設平等和諧的交流對話平臺,呵護學生真實表達的勇氣,培養(yǎng)學生認真傾聽的習慣。在這個基礎上,運用多種策略,如,小組合作、問題引領等,不斷引發(fā)學生真實地交流研討,培養(yǎng)學生的深度思維。
在《小番茄在液體中的沉浮》一課中,很多學生都猜測1 號杯中裝的是清水,而2 號杯中裝的是鹽水。帶著這樣的初始想法,他們進行了蒸發(fā)實驗。
師:通過蒸發(fā)實驗,你們觀察到了什么現(xiàn)象?
生1:1 號杯中的液體蒸發(fā)后,有少量鹽留下;2號杯中的液體蒸發(fā)后,留下的鹽更多。
師:其他小組呢?你們觀察到了什么現(xiàn)象?
生2:1 號杯的液體中有少量鹽,2 號杯的液體中有更多的鹽。
師:你們看到了什么現(xiàn)象說明勺子上留下了食鹽顆粒?
生3:水分蒸發(fā)后,勺子上留下了白色的顆粒。
師:白色顆粒一定是食鹽嗎?
生4:白色顆粒不一定是鹽,也可能是糖。
生5:白色顆粒還可能是小蘇打。
……
再如,在《水能溶解一些物質(zhì)》一課中,很多學生發(fā)現(xiàn)將食鹽放入水中充分攪拌后,看不見食鹽顆粒。他們往往將“看不見”等同于“沒有”。在交流環(huán)節(jié),教師可針對學生的這一認知及時進行追問。
師:你們能解釋一下,為什么在“充分攪拌后”這一欄內(nèi)沒有畫上食鹽顆粒嗎?
生1:因為充分攪拌后,看不見食鹽顆粒了。
師:那么,食鹽跑到哪里去了?
生2:還在水里。
師:既然還在水里,那怎么會看不見了呢?
生3:應該是食鹽顆粒變小了,小到看不見了。
師:那猜猜看,看不見的食鹽顆粒在水中可能是怎樣分布的呢?
學生嘗試畫一畫,并交流……
思考:很多學生在探究過程中會被原有的認知或猜想所影響,進入先入為主的誤區(qū)。如,在蒸發(fā)實驗中,當學生看到勺子上留下了白色顆粒,想當然地認為這就是食鹽顆粒。在他們的腦海中并沒有分清楚什么是觀察到的現(xiàn)象、什么是基于現(xiàn)象得出的結論。大部分學生看到勺子上留下了白色顆粒,就不由自主地將白色顆粒與食鹽顆粒畫了等號。而這正是交流引導的好時機。在課堂中,教師為學生創(chuàng)設了和諧的交流氛圍,通過一步步追問,促使學生在交流反思的過程中,實現(xiàn)思維的碰撞,并進一步厘清思緒,意識到蒸發(fā)后勺子上留下白色顆粒并不足以證明這就是食鹽,還可能是其他物質(zhì),促使學生更深入地思考。再如,當學生將食鹽顆粒放入水中攪拌后,往往會將看不見食鹽顆粒等同于食鹽不見了,這也是教師引導學生交流的好時機。通過這樣的交流研討,有助于引發(fā)學生更深入的思考,從而建構出正確的對溶解的認知:“食鹽雖然看不見,但是它并沒有消失,而是仍然存在于水中,只不過顆粒變得很小很小,以至于肉眼看不見?!?/p>
理解其實就是去編制一幅地圖或是一個網(wǎng)絡,需要具體和抽象互動的較為復雜的認知結構,而大概念就是學生理解的錨點。大概念是專家思維的典型特征,專家之所以能透過表象看到問題的本質(zhì),找到某一大類問題的解決范式,就是因為他們掌握了那些大概念。在這個基礎上,他們的思考就比一般人更為深入。在教學中,我們要讓學生實現(xiàn)深度學習,應該明確的是,學生需要學會的絕不僅僅是解決一個具體的問題,而是在掌握了一些核心的概念后,能夠創(chuàng)造性地將這種經(jīng)驗進行遷移。因此在教學中,教師應圍繞大概念開展設計教學,促使學生實現(xiàn)知識的靈活運用。
在《小番茄在液體中的沉浮》一課中,學生通過蒸發(fā)實驗,并不能獲得足夠的證據(jù)證明勺子上留下的白色顆粒就是食鹽。這時可以讓學生嘗試一下:如果在水中逐步加入食鹽,是不是能夠讓小番茄實現(xiàn)由沉到浮的轉(zhuǎn)變?當有的小組往水中加一勺食鹽時,發(fā)現(xiàn)這時小番茄在液體中還是沉的,那么他們就建構出了這樣的認知:一勺食鹽不足以讓小番茄浮起來。當他們往水中加10 勺食鹽后,發(fā)現(xiàn)這時小番茄在液體中浮起來了,那么他們也就建構出了這樣的認知:10 勺食鹽可以讓小番茄浮起來。在這個基礎上,教師可以引導學生梳理總結出這樣的結論:一定濃度的食鹽可以讓小番茄浮起來。這樣的情況只適用于食鹽嗎?對于其他物質(zhì)是不是也同樣適用呢?在教學中,教師可以為不同的小組提供不一樣的白色顆粒,如,小蘇打、白糖等。通過再次的實踐操作,學生會發(fā)現(xiàn),一定濃度的小蘇打能使小番茄浮起來,一定濃度的白糖也能使小番茄浮起來。在這個基礎上,再請學生梳理總結,進而得出這樣的結論:一定濃度的液體可以讓小番茄浮起來。
再如,在教學《種子的傳播方式》一課時,教師可以為學生提供油菜果莢、蒼耳、蒲公英、蓮蓬等種子,引導學生在充分細致的觀察中獲知種子的結構特點。比如,學生在觀察中發(fā)現(xiàn)蒼耳表面有鉤刺,易粘在物體表面,那么以此作為依據(jù)來推測種子傳播的方式,學生就會想到是不是通過動物傳播。如,在教學《食物在體內(nèi)的旅行》一課時,教師雖然不能提供真實的人體消化器官,但是可以提供一些相似的材料進行模擬實驗。比如,在引導學生感知食管的結構特點時,可以提供內(nèi)涂有潤滑油的大號吸管來做模擬實驗。學生通過觀察發(fā)現(xiàn),原來食管是細細長長的,比較光滑,食物可以很容易通過食管。那么以此作為依據(jù)來猜測食管的功能是不是運送食物等等。
思考:在教學中,教師基于大概念,為學生創(chuàng)設豐富的實驗材料,有助于學生打破思維局限,將惰性思維激活,進而讓知識遷移成為可能。對于學生來說,他們在一次次的觀察實踐中打開了思維,逐步建構出自己的認知,也在不斷修正結論的過程中,找到了這樣的一種范式:一定濃度的液體可以讓小番茄由沉變浮。那么如果把小番茄換成馬鈴薯是不是同樣適用呢?顯然也是適用的。學生通過觀察體驗及思維引導,不僅學會了觀察猜測某一類種子的傳播方式或是某一種消化器官的作用,而且學會了根據(jù)觀察“結構”來猜測“功能”的方法,學會解決了這一大類問題。而這正是基于理解的知識遷移。