“船的研究”單元教學(xué)中的深度學(xué)習(xí)

〔摘" "要〕" 本研究以教科版科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)“船的研究”單元為例，探討基于深度學(xué)習(xí)的小學(xué)科學(xué)大單元教學(xué)。大單元教學(xué)基于核心素養(yǎng)整合知識(shí)，強(qiáng)調(diào)整體性，深度學(xué)習(xí)注重深度加工知識(shí)、構(gòu)建體系與培養(yǎng)批判性思維。二者結(jié)合，可助學(xué)生系統(tǒng)掌握船的知識(shí)，提升知識(shí)遷移能力；通過(guò)項(xiàng)目實(shí)踐鍛煉多種能力、多元評(píng)價(jià)促進(jìn)反思與素養(yǎng)提升，使學(xué)生在解決問(wèn)題中領(lǐng)會(huì)核心概念，構(gòu)建知識(shí)框架，靈活運(yùn)用知識(shí)，為小學(xué)科學(xué)教學(xué)提供有效模式。

〔關(guān)鍵詞〕" 小學(xué)科學(xué)；深度學(xué)習(xí)；大單元教學(xué)

〔中圖分類號(hào)〕" G424" " " " " " " " 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕" A" " " " 〔文章編號(hào)〕" 1674-6317" " （2025）20" " 0058-03

一、大單元教學(xué)的內(nèi)涵

小學(xué)科學(xué)大單元教學(xué)是基于核心素養(yǎng)，依據(jù)學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)，圍繞某一科學(xué)主題或活動(dòng)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整體思考、設(shè)計(jì)和組織實(shí)施的教學(xué)過(guò)程。它強(qiáng)調(diào)知識(shí)的整體性、關(guān)聯(lián)性和實(shí)踐性，以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和綜合能力為目標(biāo)。它突破了傳統(tǒng)教學(xué)中以課時(shí)為單位的局限性，將相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)、技能和素養(yǎng)整合到一個(gè)大的教學(xué)單元中，形成完整的學(xué)習(xí)體系。這種教學(xué)方式強(qiáng)調(diào)知識(shí)的內(nèi)在邏輯和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，使學(xué)生能夠在一個(gè)相對(duì)完整的學(xué)習(xí)過(guò)程中，系統(tǒng)地掌握知識(shí)和技能，提升綜合解決問(wèn)題的能力。

二、深度學(xué)習(xí)的內(nèi)涵

深度學(xué)習(xí)是一種以理解為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)方式，在小學(xué)科學(xué)教育中有著重要意義。它強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行深度加工，不是簡(jiǎn)單地記憶科學(xué)事實(shí)和概念，而是深入探尋知識(shí)背后的原理和邏輯。學(xué)生要在學(xué)習(xí)過(guò)程中主動(dòng)思考，分析科學(xué)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。深度學(xué)習(xí)注重知識(shí)體系的構(gòu)建，學(xué)生需將碎片化的科學(xué)知識(shí)整合起來(lái)，形成一個(gè)完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。這能讓他們清晰地把握不同知識(shí)間的聯(lián)系與區(qū)別。批判性思維也是深度學(xué)習(xí)的關(guān)鍵內(nèi)涵，學(xué)生不能一味地接受現(xiàn)成的結(jié)論，而要敢于質(zhì)疑，對(duì)科學(xué)知識(shí)審慎地進(jìn)行思考和評(píng)估。

與淺層學(xué)習(xí)相比，深度學(xué)習(xí)要求學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)過(guò)程，構(gòu)建知識(shí)體系，將新知識(shí)與已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系，并能夠在不同情境中靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)。其主要特征包括：積極的學(xué)習(xí)態(tài)度、深度的知識(shí)建構(gòu)、高階思維的培養(yǎng)以及學(xué)習(xí)的持久性和遷移性。

三、深度學(xué)習(xí)視域下大單元教學(xué)的價(jià)值

在對(duì)知識(shí)的系統(tǒng)性掌握上，大單元教學(xué)打破了傳統(tǒng)單課知識(shí)的孤立性。在教科版科學(xué)五年級(jí)下冊(cè) “船的研究”單元中，從船的歷史發(fā)展、不同類型船的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，到船的沉浮原理以及動(dòng)力系統(tǒng)等知識(shí)被整合在一起。學(xué)生能夠全面了解船的各個(gè)方面的知識(shí)，明白船的設(shè)計(jì)演變?nèi)绾闻c物理原理緊密相連，不再局限于對(duì)單一知識(shí)點(diǎn)的記憶，而是構(gòu)建起關(guān)于船的完整知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。這有助于他們深入理解科學(xué)知識(shí)的內(nèi)在邏輯，提升知識(shí)遷移能力，為今后學(xué)習(xí)更復(fù)雜的機(jī)械原理、流體力學(xué)等知識(shí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

從能力培養(yǎng)來(lái)看，“船的研究”大單元教學(xué)提供了豐富的實(shí)踐探究機(jī)會(huì)。學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)并制作簡(jiǎn)易小船模型，親身體驗(yàn)船的結(jié)構(gòu)搭建、測(cè)試其沉浮和航行性能等過(guò)程。在這一過(guò)程中，他們的觀察能力、動(dòng)手操作能力、數(shù)據(jù)收集與分析能力以及解決實(shí)際問(wèn)題的能力都能得到充分鍛煉。例如，在探究船的沉浮因素時(shí)，學(xué)生需要不斷調(diào)整船的載重、形狀等變量，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析得出影響沉浮的關(guān)鍵因素。這種深度的實(shí)踐探究促使學(xué)生的思維向高階發(fā)展，學(xué)會(huì)運(yùn)用科學(xué)方法解決復(fù)雜問(wèn)題，培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新思維和工程實(shí)踐能力，讓學(xué)生真正像科學(xué)家和工程師一樣思考與行動(dòng)。這極大地提升了學(xué)生的綜合素養(yǎng)，使其在科學(xué)探索的道路上邁出堅(jiān)實(shí)有力的步伐，更好地適應(yīng)未來(lái)社會(huì)對(duì)創(chuàng)新型人才的需求。

四、深度學(xué)習(xí)視域下小學(xué)科學(xué)大單元教學(xué)設(shè)計(jì)方法

（一）創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，促進(jìn)學(xué)生探究

在大單元教學(xué)設(shè)計(jì)中，針對(duì)教材內(nèi)容創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，為學(xué)生積極思考創(chuàng)造良好的環(huán)境。這不僅能加強(qiáng)學(xué)生與知識(shí)的互動(dòng)，還能調(diào)動(dòng)學(xué)生的好奇心，提高他們的實(shí)踐能力，引導(dǎo)他們?cè)趯?shí)踐中自主思考從而構(gòu)建學(xué)科核心概念。

在教學(xué)教科版科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)“船的研究”單元之初，可以設(shè)計(jì)大單元驅(qū)動(dòng)性任務(wù)情境。比如：“最近，建陽(yáng)考亭麻陽(yáng)溪畫舫游船碼頭由于游船老舊，旅游公司打算新進(jìn)一批游覽船?，F(xiàn)在邀請(qǐng)你們作為游船的設(shè)計(jì)師為旅游公司設(shè)計(jì)一艘符合要求的游覽船?！边@樣的真實(shí)情境能夠極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生在同一主題的引領(lǐng)下開展圍繞核心概念的多個(gè)活動(dòng)。這不僅有助于學(xué)生獲取結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)性的知識(shí)，還能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。

（二）整合知識(shí)體系，構(gòu)建概念網(wǎng)絡(luò)

在深度學(xué)習(xí)視域下，教科版科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)“船的研究”單元的教學(xué)，可通過(guò)巧妙整合知識(shí)體系構(gòu)建概念網(wǎng)絡(luò)。

從船的發(fā)展歷程出發(fā)，古代的獨(dú)木舟結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其浮力原理初步呈現(xiàn)，這是對(duì)船的基礎(chǔ)認(rèn)知的起點(diǎn)。隨著歷史推進(jìn)，帆船出現(xiàn)，帆的結(jié)構(gòu)與風(fēng)力利用緊密相連。此時(shí)，可將風(fēng)力、力的方向與船的行進(jìn)方向等知識(shí)整合，讓學(xué)生明白外力對(duì)船運(yùn)動(dòng)的影響，構(gòu)建起 “力與船的運(yùn)動(dòng)” 這一概念分支。

在探究船的沉浮時(shí)，深入分析船身材料、形狀與排水量的關(guān)系。這涉及密度、浮力和重力的平衡知識(shí)，與之前所學(xué)的物體基本屬性及受力分析相結(jié)合，形成 “船的沉浮原理” 概念體系，同時(shí)關(guān)聯(lián)到不同材料在船的建造中的應(yīng)用，拓寬了材料特性知識(shí)的應(yīng)用范疇。

對(duì)于船的動(dòng)力系統(tǒng)，無(wú)論是蒸汽、燃油還是電能，都可將能量轉(zhuǎn)化知識(shí)融入其中。如燃料燃燒產(chǎn)生熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能推動(dòng)船前行，電能轉(zhuǎn)化為螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能等，都與物理學(xué)科的能量知識(shí)貫通，構(gòu)建起“船的動(dòng)力與能量轉(zhuǎn)化”網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。

通過(guò)這樣對(duì)知識(shí)的全面梳理與整合，以船為核心，將物理、材料、工程等多方面知識(shí)交織，繪制思維導(dǎo)圖或者概念圖，清晰展現(xiàn)各概念之間的層級(jí)和邏輯關(guān)系。這可以幫助學(xué)生在腦海中構(gòu)建起完整且穩(wěn)固的“船的知識(shí)大廈”，使其能靈活運(yùn)用這些知識(shí)解決與船相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題，提升科學(xué)探究與綜合應(yīng)用能力，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)對(duì)知識(shí)深度理解和廣泛遷移的目標(biāo)，為學(xué)生打開系統(tǒng)認(rèn)識(shí)科學(xué)世界的大門，培養(yǎng)其科學(xué)思維與素養(yǎng)，讓學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)的航道上揚(yáng)帆遠(yuǎn)航。

（三）設(shè)計(jì)遞進(jìn)問(wèn)題，發(fā)展高階思維

圍繞“船的研究”設(shè)計(jì)層層遞進(jìn)問(wèn)題鏈。從簡(jiǎn)單的“船由哪些部分組成”到“如何改變船的形狀使其更穩(wěn)定”，再到“怎樣綜合考慮船的動(dòng)力、載重、穩(wěn)定性等因素設(shè)計(jì)一艘高性能船”，前面問(wèn)題為后續(xù)問(wèn)題鋪墊，引導(dǎo)學(xué)生從記憶事實(shí)向分析關(guān)系、綜合設(shè)計(jì)的高階思維發(fā)展（如圖1）。在探討船的速度提升方法時(shí)，促使學(xué)生批判性思考不同動(dòng)力方式的優(yōu)缺點(diǎn)，創(chuàng)造性地提出新的動(dòng)力組合設(shè)想。比如結(jié)合太陽(yáng)能與風(fēng)力輔助電動(dòng)船，讓學(xué)生在問(wèn)題探索中突破思維定式，培養(yǎng)創(chuàng)新與批判性思維，契合深度學(xué)習(xí)對(duì)思維品質(zhì)的要求。

（四）開展項(xiàng)目實(shí)踐，強(qiáng)化能力培養(yǎng)

組織“超級(jí)造船師——船模設(shè)計(jì)大賽” 項(xiàng)目實(shí)踐活動(dòng)。學(xué)生分組承擔(dān)設(shè)計(jì)、制作、測(cè)試、改進(jìn)船模任務(wù)，全程模擬真實(shí)船舶研發(fā)流程。從選擇材料考慮船的浮力與堅(jiān)固性，到設(shè)計(jì)船型兼顧穩(wěn)定性與速度，再到測(cè)試階段運(yùn)用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)優(yōu)化船模性能，如通過(guò)多次測(cè)試調(diào)整船舵角度改善航行方向準(zhǔn)確性等。在這一過(guò)程中，學(xué)生動(dòng)手能力、合作交流能力、數(shù)據(jù)處理能力及問(wèn)題解決能力得到充分鍛煉，將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際操作，深化對(duì)船的科學(xué)原理的理解，在項(xiàng)目實(shí)踐中提升綜合素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)提高深度學(xué)習(xí)能力的目標(biāo)。在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中，各項(xiàng)目一般按照?qǐng)D2所示工程設(shè)計(jì)流程推進(jìn)。其包含多類活動(dòng)，如設(shè)計(jì)、制作、評(píng)價(jià)等，借助學(xué)習(xí)支架用綜合化的任務(wù)豐富學(xué)習(xí)體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)深入探究并完成產(chǎn)品開發(fā)的目標(biāo)。

（五）多元評(píng)價(jià)反饋，推動(dòng)深度反思

基于深度學(xué)習(xí)的小學(xué)科學(xué)單元教學(xué)要采取指向素養(yǎng)培育的多元評(píng)價(jià)形式，并將多元評(píng)價(jià)貫穿于單元學(xué)習(xí)的全過(guò)程，形成“教—學(xué)—評(píng)”一體化的螺旋式上升結(jié)構(gòu)，促進(jìn)學(xué)習(xí)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。多元評(píng)價(jià)體系涵蓋教師評(píng)價(jià)、學(xué)生自評(píng)與互評(píng)、家長(zhǎng)評(píng)價(jià)：教師從知識(shí)掌握、實(shí)驗(yàn)技能、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等維度評(píng)價(jià)；學(xué)生自評(píng)反思自身在項(xiàng)目中的投入與成長(zhǎng)；學(xué)生在互評(píng)中相互學(xué)習(xí)借鑒，如評(píng)價(jià)其他組船模的創(chuàng)意與不足；家長(zhǎng)評(píng)價(jià)從學(xué)生在家查閱資料、準(zhǔn)備項(xiàng)目的態(tài)度等方面補(bǔ)充。教師將評(píng)價(jià)結(jié)果及時(shí)反饋，在表彰優(yōu)秀的同時(shí)為學(xué)生指明改進(jìn)方向。如針對(duì)船模穩(wěn)定性不足的小組，引導(dǎo)其回顧設(shè)計(jì)制作過(guò)程，找出材料選擇、結(jié)構(gòu)搭建等問(wèn)題，推動(dòng)學(xué)生的深度反思和學(xué)習(xí)。同時(shí)，教師依據(jù)反饋調(diào)整優(yōu)化后續(xù)教學(xué)策略，保障深度學(xué)習(xí)的持續(xù)與深入，促進(jìn)學(xué)生在“船的研究”單元不斷發(fā)展科學(xué)探究能力與素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)、技能、思維與態(tài)度的全面提升，為今后的科學(xué)學(xué)習(xí)筑牢根基，培養(yǎng)適應(yīng)未來(lái)社會(huì)的創(chuàng)新型實(shí)踐人才。

“超級(jí)造船師”項(xiàng)目是將知識(shí)、能力、態(tài)度三個(gè)層次的學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行細(xì)化，并賦予學(xué)生、團(tuán)隊(duì)等不同評(píng)價(jià)者以評(píng)價(jià)權(quán)，對(duì)學(xué)習(xí)成果進(jìn)行多維度的量化評(píng)價(jià)。下表是在制作和測(cè)試中，學(xué)生對(duì)自己工作進(jìn)行評(píng)價(jià)的評(píng)價(jià)表。

綜上所述，基于深度學(xué)習(xí)的小學(xué)科學(xué)大單元教學(xué)打破傳統(tǒng)局限，強(qiáng)調(diào)知識(shí)整合與實(shí)踐，構(gòu)建跨學(xué)科整合、以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)環(huán)境。通過(guò)設(shè)計(jì)富含實(shí)際情境的、整體性的學(xué)習(xí)單元，引導(dǎo)學(xué)生在探究自然現(xiàn)象、解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中，深入領(lǐng)會(huì)并全面把握單元的核心問(wèn)題和核心概念，主動(dòng)構(gòu)建新的知識(shí)框架，并在多樣化的情境中靈活運(yùn)用和遷移所學(xué)知識(shí)。

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