蔡瓊

【摘 要】本文以“探究水溫變化對金魚呼吸頻率的影響”這一探究實(shí)驗(yàn)為例，闡述如何在深度學(xué)習(xí)理論下開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、合作探究、交流表達(dá)的能力，促進(jìn)其科學(xué)思維的“生長”。

【關(guān)鍵詞】深度學(xué)習(xí);科學(xué)探究;科學(xué)思維

科學(xué)探究是研究學(xué)習(xí)生物學(xué)，獲取事實(shí)和證據(jù)，形成概念的重要途徑。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，主動參與到發(fā)現(xiàn)問題、尋找答案的過程中，以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維和解決問題能力。若能在深度學(xué)習(xí)視角下開展科學(xué)探究，凸顯學(xué)生的主觀能動性，就能夠有效的發(fā)展學(xué)生各方面能力。下面以“探究水溫變化對金魚呼吸頻率的影響”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例談一談深度學(xué)習(xí)視角下探究實(shí)驗(yàn)的教學(xué)。

1.有“深度的導(dǎo)入”，創(chuàng)設(shè)良好情景

教師將真實(shí)的生活情境帶入課堂，學(xué)生從情境中發(fā)現(xiàn)問題，責(zé)任感驅(qū)使學(xué)生為解決這一問題而展開探究學(xué)習(xí)是實(shí)現(xiàn)生物學(xué)深度學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。上課伊始，教師手捧養(yǎng)有多條小金魚的魚缸問學(xué)生：“同學(xué)們飼養(yǎng)過金魚嗎？說一說你的養(yǎng)魚經(jīng)歷”。教師從學(xué)生分享自己的養(yǎng)魚的經(jīng)歷中引導(dǎo)學(xué)生思考分析，說出金魚的生存受到水質(zhì)、水溫、空氣等非生物因素的影響。此時抓住學(xué)生的興趣點(diǎn)教師繼續(xù)追問：想不想親自探究一下你們的猜測？進(jìn)而引出本節(jié)課的探究問題：“探究溫度對金魚呼吸頻率的影響”。

科學(xué)探究源于生活中的觀察和問題，在觀察的基礎(chǔ)上通過問題引導(dǎo)學(xué)生積極思考，圍繞“問題”讓學(xué)生大膽猜測，可培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，為后續(xù)的科學(xué)探究奠定基礎(chǔ)。養(yǎng)金魚是很多孩子有過的生活經(jīng)驗(yàn)，選用這個實(shí)例對學(xué)生來說比較親切，有話可談，有想法可說。

2.有“深度的引導(dǎo)”，促進(jìn)知識遷移

2.1嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

教師追問：“有了要探究的主題，同學(xué)們想一想你們會如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？”“這個實(shí)驗(yàn)的變量是什么？圍繞變量如何設(shè)計(jì)對照？”教師把解決這一探究問題的主動權(quán)交到學(xué)生手中，學(xué)生帶著一些疑問展開合作學(xué)習(xí)，依靠小組力量，共同討論，思考如何來設(shè)計(jì)這個實(shí)驗(yàn)，初步體會在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該遵循的幾個原則，保證實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性、嚴(yán)謹(jǐn)性。直接給與學(xué)生的只能是浮于表象的知識，學(xué)生的各方面能力都得不到提高，親身參與探究，體驗(yàn)過程，領(lǐng)悟方法，培養(yǎng)理性思維是實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的重要途徑。

2.2表達(dá)交流，完善實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)

接著，小組派代表上臺展示組內(nèi)初步設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，教師組織學(xué)生針對設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行解釋與論證，引導(dǎo)學(xué)生通過討論、質(zhì)疑、論證，在原有的方案上完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，達(dá)成共識（如表1）。解釋和論證是學(xué)生在質(zhì)疑、創(chuàng)新與完善中快速發(fā)展的一個過程，對實(shí)現(xiàn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)非常重要，可以順利地展開實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行結(jié)果的交流與展示。

考慮到課堂時間的關(guān)系，對于每個小組來說一般要求設(shè)置三種溫：常溫下和升高1-10℃（或降低1-10℃）。不過，為了尋找水溫與金魚呼吸頻率之間更客觀準(zhǔn)確的關(guān)系，找出水溫變化與呼吸頻率之間的變化規(guī)律，在最后教師引導(dǎo)學(xué)生將所有小組數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析。

2.3 設(shè)計(jì)適合金魚的水溫，滲透生命觀念

在以往的同類實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常出現(xiàn)學(xué)生將水溫調(diào)節(jié)到很高，金魚直接死亡的現(xiàn)象，所以在調(diào)節(jié)水溫的環(huán)節(jié)中，教師先給出資料“水溫突然上升或下降10℃以上，金魚容易得病，幅度再大可能會導(dǎo)致死亡”。學(xué)生結(jié)合資料討論給出自己的意見，認(rèn)同水溫設(shè)計(jì)的前提是不危及金魚的生命健康。這個實(shí)驗(yàn)的材料是活生生的生物體小金魚，小金魚的生命活動會受到各種因素的影響，學(xué)生的吵鬧、隨意的觸碰，水溫設(shè)計(jì)的高低等都會影響到小金魚。這個過程中生命的安全、生命的呵護(hù)、生命的尊重、價值觀等等都可能在體驗(yàn)過程中真實(shí)發(fā)生，從而喚醒學(xué)生的生命觀念和情感價值觀。

3.有“深度的組織”，發(fā)展高階思維

3.1 小組分工，完成實(shí)驗(yàn)操作

這個實(shí)驗(yàn)從實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、完善、開展都需要小組合作完成，組內(nèi)要有明確的分工責(zé)任，如學(xué)生1計(jì)時，學(xué)生2調(diào)測水溫，學(xué)生3計(jì)數(shù)呼吸頻率，學(xué)生4匯總數(shù)據(jù)展示交流，學(xué)生5 作好協(xié)調(diào)工作。學(xué)生動手操作的過程中教師需要來回巡視，就實(shí)驗(yàn)操作中的困難及時與學(xué)生交流討論，找到具體的改進(jìn)措施，形成科學(xué)的思維方式。小組成員之間的合作意識是科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分，合作探究能否勝利展開依賴于與同伴的互助交流，實(shí)際上是一種社會人際關(guān)系的處理能力，將社會合作融入到教學(xué)課堂中，構(gòu)建了師生之間、生生之間、個體與環(huán)境之間的多角度互動交流結(jié)構(gòu)，學(xué)生的思維、表達(dá)、協(xié)調(diào)能力都得到了一定程度的提高，是實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的重要途徑。

3.2繪制曲線圖，獲取事實(shí)和證據(jù)

接著，我們需要從探究實(shí)驗(yàn)中收集、獲取支持自己觀點(diǎn)的事實(shí)和證據(jù)，這個實(shí)驗(yàn)的證據(jù)就是金魚在不同水溫下的呼吸頻率的變化。教師帶領(lǐng)學(xué)生將每個小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、整理，繪制出一張曲線圖（如圖1），獲得金魚呼吸隨溫度的變化而變化的事實(shí)和證據(jù)，進(jìn)而得出結(jié)論：在一定范圍內(nèi)，水溫升高，金魚呼吸頻率增加;水溫降低，金魚呼吸頻率減慢;水溫對金魚的呼吸頻率有明顯影響。進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生收集和處理數(shù)據(jù)的能力，學(xué)生在整個探究過程中感受到了科學(xué)探究是一個嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的過程。

4.結(jié)束語

深度學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要途徑，也是解決當(dāng)前學(xué)習(xí)淺層化、功利化等問題的迫切需要。驅(qū)動深度學(xué)習(xí)，需要教師理解深度學(xué)習(xí)的內(nèi)涵，更新新的教育理念，改進(jìn)教學(xué)方法，巧設(shè)生活情境，激發(fā)學(xué)生觀察發(fā)現(xiàn)問題，激增學(xué)習(xí)興趣，利用自己已有認(rèn)識水平，建構(gòu)新的知識框架，注重知識的遷移與應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，合作學(xué)習(xí)，在表達(dá)交流中提升思維能力，從而促進(jìn)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]安云彥，李寧，李秋石.生物學(xué)核心素養(yǎng)視角下深度學(xué)習(xí)的構(gòu)建[J].生物學(xué)教學(xué)，2020，7