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深度学习:打造有活力的科学课堂

2023-05-30陈杨

新教育·综合 2023年4期
关键词:活力课堂小学科学深度学习

陈杨

【摘要】深度的科学学习是探寻科学学科知识本质的学习,也是回归科学课程本真的学习。在小学科学教学中,为促进学生的深度学习,教师可以从情境创设、具身活动、任务进阶等方面展开,引导学生对素材、资源等进行深度加工,提升学生的思维、想象能力。

【关键词】小学科学;深度学习;活力课堂

提升学生的科学学习力是科学教学的旨归。科学教学应当促进学生自主学习能力的发展。为此,教师在教学中要有意识地引导学生展开深度学习。深度学习是一种对学习素材、资源等进行深度加工的学习,是一种有效地外化表征的学习,是一种对科学知识理性建构的学习。为此,教师可以从情境创设、具身活动、进阶任务等方面展开,以便促进学生的科学知识建构、能力提升、思维发展。

一、情境创设:对素材、资源等的深度加工

深度的科学学习应当是一种对素材、资源等进行深度加工的学习。在科学教学中,情境往往夹杂着本质的、非本质的素材、资源。情境创设,要求教师要对相关的素材、资源进行遴选,以便让素材、资源等富有结构性。对结构性的素材、资源等进行深度加工,关键是要培育学生的问题意识、探究能力等。在科学教学中,教师一般不是将知识和盘托出,而是将知识融入、渗透在一定的情境之中。将教学意图隐藏在科学知识的组织、实施之中,蕴藏在科学知识的情境之中。只有这样才能对学生的科学学习产生一种潜在的影响。

深度学习的情境应当是一种冲突性的情境、挑战性的情境。只有当情境撬动學生的科学迷思概念、相异构想等,只有当情境激发学生的质疑,引发学生的深度思考、探究的意向时,学生的科学学习才能向“实处”去。比如在引导学生探究“磁极间的相互作用”这一课时,笔者就创设了这样的情境—“磁铁推小车”。通过这样的情境,让学生首先直观感知到,磁铁与小车之间有相互作用的力,而且这种力在发生作用时不需要相互接触。这种现象对于学生来说是感兴趣的,也是震撼心灵的。在此基础上,笔者呈现两个条形磁铁,让学生猜想:这两个条形磁铁的作用有哪几种?在实验的过程中验证学生的猜想,即同极的磁极相互排斥,异极的磁极相互吸引。在此基础上,引导学生提出更一般的假设:是否每一种磁铁都有这样的规律呢?由此,学生展开不完全归纳的实验。他们会选择U型磁铁、环形磁铁等进行实验,进而概括、提炼、抽象,总结出磁与磁的相互作用。在这个过程中,情境就是一种包装,是激发学生科学学习的催化剂,是引导学生科学学习的导火索,是驱动学生科学学习的动力引擎,也是学生展开科学思考、探究的重要平台、载体、媒介等。教师要在情境中悉心地指导学生的科学实验,让学生的科学实验有针对性、实效性等。

情境具有真情美思的特质,能从根本上触动学生的科学学习的内在需求。有情境的地方学生就有创造的冲动。情境在科学知识与学生的现实生活之间搭建了一座桥梁。情境能激发学生的科学学习兴趣,调动学生的科学学习的积极性,发掘学生的科学学习的创造性。置身于情境之中,学生会产生一种强烈的科学思考、探究的意向、愿望,进而会展开积极的科学思考、探究。情境能启发学生的思考,能催生学生的想象。

二、具身活动:对思维、想象等的有效支撑

学生的科学思维、想象是一种内隐性的心理活动。如何将学生的内隐性思维、想象活动显性化、可视化?笔者认为,重要的是引导学生的具身性的活动。具身性的活动不同于传统的活动,它不是依靠学生的单一的感官活动,而是将学生的多种感官协同起来,共同参与科学知识的建构、科学问题的解决。具身活动是学生的科学生命全面解放与舒展的活动,能让学生的科学认知、思维等澄明、敞亮。

在具身性活动中,教师可以触摸、触碰到学生的科学思维、想象的脉搏。具身性的认知活动,可以引导学生用眼睛观察、用耳朵倾听、用手操作、用嘴巴表达。在这个过程中教师一方面要将抽象的科学知识寓于问题之中,将抽象化的科学知识通过适当的手段变得直观、具体、想象等。同时,将抽象化的科学知识借助语言、动作等直观地表达出来,从而促进学生的科学理解、科学推理、科学判断、科学论证等。具身性的活动的质量、品质是学生科学学习的质量、品质的重要表征。比如教学“电磁铁”这一部分内容时,笔者引导学生探究“电磁铁磁性的强弱与哪些因素相关”。在探究之前,笔者鼓励学生作出大胆的猜测,孩子们根据已有的知识经验以及做一个电磁铁所需要的材料,认为通电的强弱、导线的长短粗细等会影响磁性的强弱。在学生猜想的基础上,笔者引导学生研讨,将实验操作聚焦于“电池多少”“线圈的多少”“铁钉的粗细”“铁钉的长短”等相关的变量上。如此,学生采用“控制变量法”对一个个变量进行探究。在这个过程中,教师要关注学生是如何控制“一个变量”的。为此,教师可以引导学生开展分组实验,给每一个小组一个实验主题。在每一小组完成实验之后,可以让小组进行研讨。对于有争议的问题,可以让小组反复实验,或者让其他小组也进行该实验。在科学具身性的活动中,操作表征着学生的思维、想象,如在实验过程中学生会积极主动地对比(对比思维),在实验之后进行结果分析(概括思维),并积极地总结实验操作的注意点(判断思维)等。操作使学生的科学思维得以可视化,从而能让教师在教学中进行更为有效的引导。

具身性的科学活动是学生科学学习的根基,能为学生积累丰富的科学探究经验、实验经验等。具身性的科学活动不是要将活动搞得有多么地复杂,而是要让学生全身心地投入其中、参与其中,要让学生在科学操作、实验的过程中调动自我的思维,对相关的科学素材、资源等进行深度加工。这种加工离不开学生的科学性的思维、想象,离不开学生的自主性的分析、抽象和概括。具身性的科学活动不仅有助于促进学生的科学认知,更有助于帮助学生积累相关科学基本活动经验。

三、进阶任务:对思考、探究的内在驱动

相比较于一般性的任务,进阶任务更能切入学生科学学习的“最近发展区”,更有助于引导学生科学学习。在完成进阶性的任务过程中,学生会积极主动地思考、探究,学生的科学学习会拾阶而上,进而逐步建构科学知识。

在科学教学中,教师要精心设计研发任务,让任务具有一种系列性、关联性、结构性。比如教学“光的传播方向会发生改变吗”这一课的相关内容时,笔者从学生的已有知识经验出发,设计研发了这样的任务:(任务一)光透过空气进入(垂直和斜射)水中,观察传播方向;(任务二)光从水中进入(垂直和斜射)空气中,观察传播方向,并用彩色笔画出光的传播示意图;(任务三)光从空气进入(垂直和斜射)玻璃中,观察传播方向,用彩笔画出光的传播方向;(任务四)将铅笔(垂直和斜放)放置在盛有一定量的水的水杯中,观察有什么实验现象;(任务五)将一条小金鱼放置在盛有一定量水的鱼缸中,从鱼缸的棱角处进行观察,有怎样的实验现象。在实验开始时教师不妨让学生多作预测,从而激发学生的实验兴趣,调动学生的实验积极性,让学生勇于实验、善于实验、乐于实验。在学生自主完成实验任务的过程中教师要友情提醒学生,做实验的时候要注意什么?通过任务驱动,学生展开系列化、结构化、层次化的实验,并对实验过程、实验结果等进行积极的比较,从而提出相关的科学猜想,形成光的折射的“大概念”,即“光从一种介质进入另一种介质时,会发生折射”。这样的一种大概念的获得、感悟,不是通过教师机械的讲解,而是通过学生的具体的、可感的实验而获得的。在实验中,学生还会根据实验现象画出光的折射的初步的光路图,从而更加鲜明、形象地掌握光的折射现象。

对于实验中出现的一些现象,笔者鼓励学生质疑问难,对学生的质疑问难进行积极的回应。当一些学有余力的学生提问时,笔者还画出了光路图(尽管有些超纲,但却能满足学生求知的需要),甚至可以引导感兴趣的学生自主画出光路图,从而有效地化解学生的疑问,深化学生的科学理性认知。进阶性的任务能促进学生的科学自主探究、科学知识建构、科学深度思维,让学生的科学学习走向深度。

深度的科学学习要创设开放、灵动、自由的情境,要通过学生的具身认知激发学生的科学学习力,发展学生的科学高阶思维。同时,要借助于任务对学生的科学学习进行引导,调动学生科学学习的积极性、创造性,促进学生的科学学习创新,为学生的科学学习课堂增添活力。

【参考文献】

[1]吳增强.学习心理辅导[[M].上海:上海教育出版社,2011.

[2]曹燕琴.有趣·有序·自由—深度学习观下科学探究的实施策略[J].小学教学研究,2019(11).

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