立足深度學(xué)習(xí)增添學(xué)生思維能力

◇彭 麗（福建：南平市建陽(yáng)區(qū)童游中心小學(xué)）

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(2022 年版)提出，科學(xué)思維是從科學(xué)的角度認(rèn)識(shí)客觀事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律和相互關(guān)系的途徑，是小學(xué)階段科學(xué)核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容?？茖W(xué)思維能力是指將思維置于科學(xué)方法之中，科學(xué)思維是科學(xué)方法在個(gè)體思維過(guò)程中的具體體現(xiàn)，貫穿于科學(xué)探究的全過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，有助于學(xué)生今后的學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)。筆者認(rèn)為，以深度學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)的小學(xué)科學(xué)教學(xué)，能夠更好地促進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)展，讓學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)得到進(jìn)一步提升。

一、深度學(xué)習(xí)的概念分析

2014 年在全國(guó)多個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)，教育部基礎(chǔ)教育課程教材發(fā)展中心啟動(dòng)了“深度研修”教改課題。本次教改項(xiàng)目明確了深度學(xué)習(xí)的概念，指出深度學(xué)習(xí)是在教師的帶領(lǐng)下，學(xué)生圍繞具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)主題，全身心投入有意義的學(xué)習(xí)過(guò)程中去，積極參與，體驗(yàn)成功，獲得發(fā)展。以上是建立在學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)生體驗(yàn)基礎(chǔ)上的定義。從學(xué)習(xí)目標(biāo)來(lái)看，深度學(xué)習(xí)是一種超越知識(shí)習(xí)得的表層，指向關(guān)鍵能力發(fā)展的學(xué)習(xí)模式。關(guān)乎學(xué)生核心能力發(fā)展的一種重要方式。在深度學(xué)習(xí)的模式下，學(xué)生在掌握具體知識(shí)的同時(shí)，也會(huì)學(xué)會(huì)獨(dú)立思考問(wèn)題，并形成樂(lè)于思考的情感態(tài)度。思維能力可應(yīng)用于多種場(chǎng)景，讓學(xué)生受益終身。

二、立足科學(xué)深度學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力的策略

（一）創(chuàng)建設(shè)疑情境

產(chǎn)生疑問(wèn)是思維活動(dòng)的起點(diǎn)。遇疑而思，才會(huì)引發(fā)學(xué)生質(zhì)疑問(wèn)難的良好思維品質(zhì)。在科學(xué)課堂教學(xué)中，教師應(yīng)是學(xué)生思維的引導(dǎo)者。創(chuàng)建設(shè)疑情境，讓學(xué)生的大腦通過(guò)這種方式“動(dòng)”起來(lái)，進(jìn)入主動(dòng)求知的狀態(tài)。當(dāng)學(xué)生提出的問(wèn)題模棱兩可時(shí)，不能忽視，而要肯定學(xué)生的參與是積極的。同時(shí)，要特別注意問(wèn)題的產(chǎn)生和解決的過(guò)程，適時(shí)地點(diǎn)撥，使學(xué)生的參與熱情得到激發(fā)，思維得到活躍。

例如教學(xué)教科版六年級(jí)上冊(cè)的《放大鏡》一課，學(xué)生用三種鏡片(普通玻璃片、近視眼鏡的鏡片、放大鏡的鏡片)分別觀察自己的指紋、相同大小的文字或皮膚上的毛孔等，學(xué)生發(fā)現(xiàn)只有放大鏡的鏡片才能放大物體的影像，“為什么三種鏡片，只有放大鏡的鏡片才能放大物體的影像呢？”“放大鏡鏡片的特性與放大鏡有放大功能有關(guān)系嗎？”這樣自然會(huì)激發(fā)學(xué)生對(duì)發(fā)現(xiàn)放大鏡鏡片結(jié)構(gòu)特征的探究。接下來(lái)孩子們對(duì)近視眼鏡鏡片、普通玻璃片和放大鏡鏡片進(jìn)行觀察比較，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)了放大鏡鏡片的結(jié)構(gòu)特征。通過(guò)三種鏡片截面特征的觀察，并用動(dòng)漫圖片直觀地展示放大鏡的鏡片特征，架起了“中央厚、邊緣薄”這一特征與實(shí)物的聯(lián)系，形成“凸”的概念，從而了解到放大鏡的放大效果與鏡片的“中央厚、邊緣薄”這一特征有關(guān)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)不同的放大鏡有不同的放大效果，這與鏡片的哪些特性有關(guān)呢？通過(guò)進(jìn)一步探究，學(xué)生明確：放大鏡的放大倍數(shù)與鏡片的凸度有關(guān)，與鏡片直徑大小無(wú)關(guān)。

學(xué)生提出問(wèn)題、剖析問(wèn)題、解決問(wèn)題，又從中發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題的過(guò)程，就是知識(shí)獲取的過(guò)程，而作為解題工具的知識(shí)被學(xué)生發(fā)現(xiàn)和探究的這樣一個(gè)過(guò)程，就是深度學(xué)習(xí)的過(guò)程。讓學(xué)生在疑惑中思考，在質(zhì)疑問(wèn)題中積極探索，只有在質(zhì)疑的過(guò)程中，學(xué)生的思維才能有所發(fā)展，才能更多地閃現(xiàn)智慧的火花。

（二）巧用結(jié)構(gòu)材料

在小學(xué)階段，通過(guò)科學(xué)課的教學(xué)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，讓他們掌握更多的科學(xué)知識(shí)，結(jié)構(gòu)材料的科學(xué)選取和使用必不可少。科學(xué)地設(shè)計(jì)并提供有結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)材料，能為學(xué)生搭建科學(xué)構(gòu)建概念的支架，幫助學(xué)生尋找解決問(wèn)題的答案，也是學(xué)生提高思維能力的資源，促使學(xué)生深度學(xué)習(xí)得以發(fā)生。在實(shí)際的科學(xué)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生探究的材料有很多，我們?cè)谶x取材料時(shí)要充分考慮。首先，選取材料并不是多就好；其次，選取的材料不是好玩就好。應(yīng)該從學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)、當(dāng)?shù)厣鐣?huì)自然資源、教學(xué)目標(biāo)等具體情況出發(fā)，巧妙、合理地準(zhǔn)備探究實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)材料，這樣才能幫助學(xué)生把抽象的淺層思考轉(zhuǎn)化為直觀的深層認(rèn)知，驅(qū)動(dòng)學(xué)生積極思考。

例如，在小學(xué)科學(xué)（教科版）三年級(jí)下冊(cè)《認(rèn)識(shí)其他動(dòng)物的卵》的教學(xué)中，探究活動(dòng)1：觀察比較不同動(dòng)物的卵。我為學(xué)生精心準(zhǔn)備了放大效果的觀察盒，生雞卵，蠶卵，鵪鶉卵，草魚卵(當(dāng)?shù)睾艹Ｒ姷聂~卵)，蝸牛卵，這五種動(dòng)物的卵雖然都是有“殼”的，但在外形特征上，它們的大小、形狀、軟硬、顏色等方面卻各不相同，這樣一組“有結(jié)構(gòu)”的卵呈現(xiàn)給學(xué)生，通過(guò)觀察使學(xué)生認(rèn)識(shí)到不同動(dòng)物卵的外部形態(tài)各不相同，為給動(dòng)物的卵分類活動(dòng)提供明確的標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)，學(xué)生就能快速確定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)(大小、顏色、形狀、有無(wú)硬殼、生活環(huán)境、孵化方式、獨(dú)立或聚集等)給它們分類。根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)學(xué)生自主選擇歸類，這樣學(xué)生的發(fā)散性思維得到培養(yǎng)的同時(shí)，也培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用歸類的方法認(rèn)識(shí)復(fù)雜生物世界的能力。探究活動(dòng)2：觀察雞卵內(nèi)部結(jié)構(gòu)。教師為學(xué)生提供如下觀察材料：培養(yǎng)皿，塑料盤，鑷子，放大鏡，生雞卵，熟雞卵。學(xué)生首先對(duì)生雞卵進(jìn)行解剖并觀察，通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)生雞卵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(卵殼、卵白、卵黃、卵黃膜、系帶)后與熟雞卵進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，又發(fā)現(xiàn)了卵殼膜、氣室、胚盤(在熟雞卵中觀察才較明顯)三個(gè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如果只提供生雞卵觀察，學(xué)生很可能無(wú)法發(fā)現(xiàn)卵殼膜、氣室、胚盤三個(gè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)。從引導(dǎo)學(xué)生猜雞卵結(jié)構(gòu)，到解剖生雞卵觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)，再到與縱切熟雞卵對(duì)比，結(jié)構(gòu)材料有序呈現(xiàn)，循序漸進(jìn)地引領(lǐng)學(xué)生對(duì)雞卵結(jié)構(gòu)已有認(rèn)知的提高，幫助學(xué)生形成較完整的科學(xué)概念，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的驗(yàn)證性思維。

教師在學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中，提供有結(jié)構(gòu)的材料，并引導(dǎo)學(xué)生自主、合作學(xué)習(xí)，使探究任務(wù)得到有效的完成，使學(xué)生體驗(yàn)到探究的過(guò)程。教師在這個(gè)過(guò)程中真正提高課堂教學(xué)的效率，并潛移默化地促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維，使其思維能力得到進(jìn)一步提升。

（三）重視有效提問(wèn)

提出問(wèn)題是思維活動(dòng)的開始。小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)中的有效提問(wèn)啟迪學(xué)生思維的同時(shí)，對(duì)于增強(qiáng)學(xué)生的記憶能力也是非常有利的。因此，課前巧設(shè)問(wèn)題，特別是在課堂教學(xué)的關(guān)鍵、重點(diǎn)、難點(diǎn)處設(shè)問(wèn)，使學(xué)生的思維處于活躍狀態(tài)，由問(wèn)題引發(fā)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提高小學(xué)科學(xué)課堂的教學(xué)質(zhì)量、啟迪學(xué)生思維的目的。

如在小學(xué)科學(xué)（教科版）二年級(jí)下冊(cè)《測(cè)試反應(yīng)快與慢》的教學(xué)中，巧設(shè)如下問(wèn)題。

玩翻拍手游戲用到了哪些感覺器官？（眼睛、皮膚）這個(gè)游戲我們比的是什么呀？（反應(yīng)速度）

統(tǒng)計(jì)表上的同學(xué)抓尺子的次數(shù)不同，有的次數(shù)多，有的次數(shù)少，說(shuō)明什么？(反應(yīng)速度有快有慢)

數(shù)據(jù)分析：統(tǒng)計(jì)前5回和后5回抓到的次數(shù)，從前后兩個(gè)數(shù)字對(duì)比，你有什么發(fā)現(xiàn)？(后5回抓到的次數(shù)比前5回多)為什么后5回抓到的次數(shù)比前5回多？(剛開始對(duì)規(guī)則不熟悉，后面對(duì)規(guī)則熟悉掌握得比較好，就越來(lái)越熟練，反應(yīng)就越來(lái)越快)看來(lái)，通過(guò)多次反復(fù)練習(xí)，我們反應(yīng)速度會(huì)(越來(lái)越快)。

觀察統(tǒng)計(jì)表：其中的兩個(gè)同學(xué)抓到的次數(shù)都是6次，是不是說(shuō)反應(yīng)得快與慢完全相同？(不完全相同)為什么說(shuō)兩人的反應(yīng)不完全相同呢？(每一次抓住尺子的位置不同)也就是說(shuō)，抓住尺子的位置與反應(yīng)速度的快慢有關(guān)系，有怎樣的關(guān)系？（抓住尺子的位置越高，反應(yīng)就越慢；位置越低，反應(yīng)就越快。）

小學(xué)生受年齡的認(rèn)知特點(diǎn)所限，邏輯思維并不成熟，以上問(wèn)題可謂環(huán)環(huán)相扣，循序漸進(jìn)地提出，對(duì)于教學(xué)目標(biāo)的把握是非常準(zhǔn)確的，通過(guò)這種有效的提問(wèn)方式的運(yùn)用，學(xué)生在了解課堂教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)，就可以展開有條不紊的思維活動(dòng)，學(xué)生的思維也會(huì)從疏漏變成縝密，進(jìn)而構(gòu)建完善的知識(shí)脈絡(luò)。

（四）優(yōu)化探究過(guò)程

探究是科學(xué)學(xué)習(xí)中的重要活動(dòng)，集中體現(xiàn)了深度學(xué)習(xí)理念。構(gòu)建以探究為基礎(chǔ)的小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)不僅是科學(xué)的學(xué)習(xí)方式，也是科學(xué)學(xué)習(xí)的目標(biāo)。在深度學(xué)習(xí)背景下，科學(xué)探究的目標(biāo)應(yīng)向思維層面轉(zhuǎn)移，教師應(yīng)通過(guò)參與探究的過(guò)程，讓學(xué)生思維得到提升。因此，在科學(xué)課堂教學(xué)中教師要優(yōu)化科學(xué)探究過(guò)程，打造有利于科學(xué)思維發(fā)展的探究環(huán)境，有效促進(jìn)學(xué)生思維進(jìn)階，推動(dòng)學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展。

例如，在小學(xué)科學(xué)（教科版）六年級(jí)下冊(cè)《相貌各異的我們》的教學(xué)中，教師設(shè)計(jì)了這樣的教學(xué)過(guò)程：1.創(chuàng)設(shè)模擬畫像的情境，根據(jù)人的相貌描述引發(fā)學(xué)生對(duì)人的相貌特征的研究。2.利用性狀編碼（1、0）的方式記錄自身性狀。3.統(tǒng)計(jì)每個(gè)同學(xué)的相貌性狀編碼，通過(guò)觀察比較相同性狀編碼的同學(xué)，發(fā)現(xiàn)他們更多的不同，了解不同個(gè)體的差異。4.開展“性狀組合”探究活動(dòng)，發(fā)現(xiàn)性狀組合的無(wú)窮盡。5.通過(guò)家庭組合活動(dòng)，認(rèn)識(shí)生物的遺傳和變異現(xiàn)象，即使雙胞胎也有不同的特征，并對(duì)“相貌唯一性”達(dá)成共識(shí)。

這樣的設(shè)計(jì)使教學(xué)過(guò)程轉(zhuǎn)化為探究過(guò)程，有助于增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和思維能力，同時(shí)利用分類計(jì)算的數(shù)學(xué)方法分析問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力(一是信息采集，二是分類計(jì)算，促使學(xué)生在分析推理后得出準(zhǔn)確的結(jié)論)。因此，教師在設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)過(guò)程中要注重時(shí)間的分配，優(yōu)化探究過(guò)程，使學(xué)生思維的預(yù)見性、概括性、準(zhǔn)確性穩(wěn)步提高，能使學(xué)生具備科學(xué)探究的素養(yǎng)，同時(shí)也能促使學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)研究的習(xí)慣。

（五）重視研討交流

研討交流是思維火花碰撞的重要時(shí)刻，也是進(jìn)行思維訓(xùn)練的最佳時(shí)機(jī)，是發(fā)生深度學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)。深度學(xué)習(xí)就發(fā)生在學(xué)生交流研討(設(shè)計(jì)方案，發(fā)表觀點(diǎn)，討論修正，辯論辨析，成果分享)的每一個(gè)過(guò)程中。學(xué)習(xí)任務(wù)把學(xué)生帶入具體情境，學(xué)生在學(xué)習(xí)討論中是主體，參與感超強(qiáng)，參與程度越深，學(xué)習(xí)的收獲也就越大。

學(xué)生之間的深度互動(dòng)有三大優(yōu)勢(shì)：第一，小組成員之間互動(dòng)，氛圍輕松，互相交流的語(yǔ)言更親近，生生之間更容易產(chǎn)生共鳴；第二，對(duì)不同的觀點(diǎn)（產(chǎn)生分歧—相互理解—達(dá)成共識(shí)）這樣一個(gè)深度互動(dòng)的過(guò)程，能很好地鍛煉學(xué)生的傾聽能力、發(fā)散思維能力和產(chǎn)生質(zhì)疑的能力；第三，把若干個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)串聯(lián)起來(lái)，就會(huì)形成系統(tǒng)。例如學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題，并進(jìn)行有依據(jù)的假設(shè)，分析、比較、概括、解釋、推理、構(gòu)建模型等實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果的高級(jí)思維過(guò)程，他們?cè)谏钊雽W(xué)習(xí)的探究過(guò)程中經(jīng)歷了發(fā)散性、想象力、創(chuàng)造力、批判性思維等創(chuàng)新思維活動(dòng)。課堂上出現(xiàn)不一致的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象，原因是多方面的，教師要給學(xué)生充分的交流時(shí)間和機(jī)會(huì)，抓住契機(jī)深層次思考特定的問(wèn)題，特別是不同觀點(diǎn)的交鋒，更能引發(fā)學(xué)生積極的思維活動(dòng)，促進(jìn)對(duì)問(wèn)題的深刻認(rèn)識(shí)，引導(dǎo)思維向更高層次邁進(jìn)。

三、結(jié)語(yǔ)

科學(xué)思維能力是指導(dǎo)學(xué)生一切學(xué)習(xí)探究活動(dòng)的關(guān)鍵，培養(yǎng)科學(xué)思維能力是小學(xué)科學(xué)的重要教學(xué)任務(wù)，它不僅能有效地提高學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的能力，還能促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)全面提升。運(yùn)用深度學(xué)習(xí)的理念對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思維能力的培養(yǎng)，體現(xiàn)了符合教學(xué)本質(zhì)規(guī)律的小學(xué)科學(xué)課程的特點(diǎn)。培養(yǎng)科學(xué)思維能力是一個(gè)長(zhǎng)期的、循序漸進(jìn)的過(guò)程。教師要樹立長(zhǎng)遠(yuǎn)眼光，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)過(guò)程中要精心設(shè)計(jì)教學(xué)，使每一堂科學(xué)課都能幫助學(xué)生提高科學(xué)思維品質(zhì)，發(fā)展科學(xué)思維能力。