潘偉鋒 應灣灣

摘要：基于對科學本質(zhì)和深度學習的理解，探討以“成果”為導向的小學科學深度學習策略，對豐富課堂教學形式，促進深度學習活動開展，提升科學學科核心素養(yǎng)具有十分重要的價值。教學中，可以從“揭示‘前概念，尋找課堂增量”“優(yōu)化過程，凸顯科學本質(zhì)”“全程評價，升華學習體驗”三個方面入手，讓深度學習真正發(fā)生。

關鍵詞：深度學習;科學本質(zhì);“成果”導向;學習策略

以“成果”為導向的小學科學深度學習，是引導學生學會用已經(jīng)獲得的知識和技能去更深入地挖掘可制作、可拓展的項目，經(jīng)歷設計、制作、改進等一系列操作，以凸顯“成果”表現(xiàn)形式（如媒體“成果”、小制作、科學報告、觀察記錄等）來開展科學學習的一種學習方式。它對于豐富小學科學課堂教學形式，促進深度學習活動開展，提升科學學科核心素養(yǎng)具有十分重要的價值。

一、揭示“前概念”，尋找課堂增量

《義務教育小學科學課程標準（2017年版）》指出：“小學科學課程要按照立德樹人的要求培養(yǎng)小學生的科學素養(yǎng)，為他們的繼續(xù)學習和終身發(fā)展打好基礎?！毙W科學教學的最終目標是為學生的成長與發(fā)展服務的。因此，把握學生的學習基礎與明確學習成果的要求十分重要，只有充分了解學生當前水平與學習成果要求之間的差距，明確要達成什么樣的學習成果、為什么要取得這樣的學習成果，才能幫助我們更好地尋找課堂增量，拓展教學深度，提高學生的科學素養(yǎng)。下面以教科版《義務教育教科書·科學》三年級上冊“水”單元為例，基于對教材的理解以問卷調(diào)查的方式，從揭示“前概念”中去尋找教學增量。

（一）借“成果”引“沖突”，轉化錯誤的“前概念”

經(jīng)調(diào)查我們發(fā)現(xiàn)，很多學生在學習中還存在著一些錯誤的“前概念”，如“一杯清水中加入食鹽，是否能無限溶解食鹽”，一半的學生有“食鹽是可以無限溶解的”這樣錯誤的“前概念”。導致錯誤認識的原因往往是學生對事物的認知停留在淺顯表層。為此，就需要教師創(chuàng)設情境，展示成果，引起認知沖突，幫助學生轉化錯誤的“前概念”。

在“水能溶解多少物質(zhì)”一課教學時，我們特意安排了這樣一個環(huán)節(jié)：實驗完成后，觀察做小蘇打溶解實驗的燒杯。學生發(fā)現(xiàn)，小蘇打經(jīng)過充分攪拌后，燒杯底部仍有白色殘留。具有錯誤“前概念”的學生借助這些“白色”實驗的成果，發(fā)現(xiàn)小蘇打在水中的溶解原來是有限的，與教材中“無限溶解”的觀點大相徑庭，引起了認知沖突。在以“成果為導向”的深度學習中，需要轉化這些在學生腦海里根深蒂固且不準確的“前概念”，要向?qū)W生滲透準確的科學概念，以奠定科學學習的基礎。

（二）展“成果”擺“證據(jù)”，完善片面的“前概念”

很多學生的“前概念”往往也具有片面性。學習過程中我們需借助“成果”，擺出“證據(jù)”，對片面的“前概念”進行補充、完善，將教學重點放在發(fā)展學生的能力上來，使課堂呈現(xiàn)應有的深度。如通過對“在陽臺上的濕衣服變干，衣服上的水去哪了”這一問題的調(diào)查我們發(fā)現(xiàn)，學生基本上都知道衣服上的水變成了水蒸氣。

為更好地幫助他們理解這一概念，在執(zhí)教“水到哪里去了”一課之前，我們特意先組織學生參與了一個課前活動，去觀察有覆蓋和無覆蓋杯子里的水的變化。借助活動“成果”，學生發(fā)現(xiàn)無覆蓋杯子的水不斷減少，這證明水蒸發(fā)了;而有覆蓋杯子里的水基本不變，且薄膜內(nèi)側出現(xiàn)了許多小水滴，這說明杯子里的水都“跑”到杯內(nèi)的空氣中去了，因為“跑”出來過程中被薄膜攔住，所以形成水珠。同時，引導學生明確：水蒸氣變成水的過程叫“凝結”。與學生之前對“水”形成“水蒸氣”的片面認識相比，借助“水”—“水蒸氣”—“水”的變化“成果”，通過“擺證據(jù)”，完善了片面的“前概念”，使學生意識到水和水蒸氣是可以相互轉化的，這樣的課堂更具說服力。

（三）顯“成果”提“能力”，發(fā)展正確的“前概念”

當學生已具備與科學知識相近甚至是完全正確“前概念”時，教師需要將學習概念的探究實驗轉化為學生實驗設計的能力。如在調(diào)查“你認為食鹽和白糖的溶解能力相同嗎”時，絕大多數(shù)學生認為食鹽和白糖的溶解能力是不同的?？梢?，新課學習之前，學生已具備“不同物質(zhì)的溶解能力是不同的”這一正確“前概念”。

因此，我們在教學設計時，一方面仍需要以“比較食鹽和小蘇打的溶解能力大小”為線索開展實驗探究，另一方面，可以更多地去引導學生關注到這是一節(jié)嚴謹?shù)膶Ρ葘嶒炚n，需要用“公平性”原則來設計。學生通過交流想法，匯報設計成果（如圖1），逐步達成了“會設計”這一教學目標。

二、優(yōu)化過程，凸顯科學本質(zhì)

小學科學教學活動中，教師應重視教學過程的優(yōu)化，從“豐潤‘成果活動、促進思維拔節(jié)，強化應用拓展”入手，凸顯探究中的科學味。

（一）厘清內(nèi)容，豐潤“成果”活動

小學科學課是一門實踐性課程。其教材內(nèi)容是以大概念和大單元的方式來組織的，以學習進階的方式來統(tǒng)籌科學課程體系的學習。從課程性質(zhì)和教學內(nèi)容上來說，融入以“成果”為導向的深度學習活動是一種較好的選擇。

1.巧設課內(nèi)常態(tài)的“成果”活動

小學科學教材中設置有豐富的活動，在有限的教學時間的“擠壓”下，很多活動往往被教師省略了，但這些活動卻很有意義。如教科版《義務教育教科書·科學》二年級下冊“磁鐵能吸引什么”拓展——“取木屑中的回形針”這一活動，學生想到用磁鐵去吸引，也會提到用篩子和放在水里分離等辦法。與其著急引入內(nèi)容，不如讓學生去試一試，試過了才能更深刻領會用磁鐵去吸引的方便。學生在實踐中會發(fā)現(xiàn)，用水分離這種方法不可行，因為他們觀察到回形針沉下去了，而木屑先是浮在水面，20秒后由于吸水，也會沉下去，這樣就無法有效取出回形針。這樣的實驗并不需要花很多時間，但用實證的方法來檢驗，能真正幫助學生體會到使用磁鐵的方便。這個新現(xiàn)象又會激發(fā)學生想進一步探索物體在水中沉浮的原因。

以“成果”為導向的深度學習活動，是通過現(xiàn)有“成果”，啟迪學生思考，凸顯科學本質(zhì)，使其意識到科學學習需要實證和質(zhì)疑。（如圖2）

再如教科版《義務教育教科書·科學》三年級上冊“壓縮空氣”一課，學生通過壓縮和拉伸裝有相同“空氣”和“水”的兩支注射器，能感受到空氣是可以被壓縮的，而水不可以。但在記錄水和空氣占據(jù)空間的變化情況時（用○表示空氣微粒），學生的想法是多樣的，他們呈現(xiàn)出多種關于空氣微粒變化的思維模型，如圖3～圖6。

很多學生認為，是里面空氣微粒數(shù)量變化引起的（如圖3），假設這種思維模型是正確的，意味著向下壓時，注射器里的空氣從注射器的膠帽中跑走了;向上拉后，外面的空氣從注射器膠帽中跑了進來。但經(jīng)過反復實驗，每次松手后我們都會發(fā)現(xiàn)，注射器活塞都會回到原來的位置，這說明注射器內(nèi)空氣微粒數(shù)量是不變的。通過證偽的方式，可以排除圖3、圖5這兩種錯誤的思維模型。而關于圖4、圖6這兩種思維模型，我們無法借助現(xiàn)有證據(jù)進行排除。這時，可以通過閱讀資料予以解決，拓寬學生學習的渠道。

經(jīng)歷思維的論證后，可借鑒教科版《義務教育課程標準實驗教科書·科學》五年級下冊“空氣的熱脹冷縮”一課“模擬空氣微粒運動的游戲”（如圖7），讓外圈中手拉著手的學生模擬氣球皮，圈內(nèi)則模擬空氣微粒，并將這個游戲與注射器的壓縮和下拉相結合。這樣的“成果”體驗活動是對空氣容易被壓縮現(xiàn)象的直觀模型解釋，也是深受學生喜愛的活動。

2.創(chuàng)編STEAM理念下的“成果”活動

通過挖掘教材，聯(lián)系生活，可以整合契合STEAM教育理念的主題，將科學、技術、工程、藝術與數(shù)學等多方面知識融入其中，將理論與實踐深層次融合，逐步形成STEAM理念下的學習“成果”。

如教科版《義務教育教科書·科學》四年級下冊“電路中的開關”一課中，可以利用小木板、回形針和圖釘設計并制作一個簡易小開關，并用它來控制小燈泡的亮與不亮。在“開關”的學習上，學生是非常感興趣的。為此，可創(chuàng)編以“開關”為主題的STEAM理念下系列“成果”活動，如簡易水位定時開關。可以結合教材和生活進行文本設計和活動的編寫，組織學生經(jīng)歷設計、制作、改進等活動，深度挖掘認識“開關”，以點帶面地發(fā)展學生的科學學習能力。

利用學校的平臺，還可以開發(fā)STEM“成果”拓展課程，比如“神奇的紙”主題，結合各年級學習內(nèi)容和學習能力設置不同的成果活動：一二年級設置“紙能有多長”活動（如圖8），三四年級設置“折紙運水”活動（如圖9），五六年級設置“紙繩承重”活動（如圖10）。這樣的“成果”活動定位于普及、創(chuàng)新、提升，目的是深化課堂所學的內(nèi)容，提高科學素養(yǎng)。

（二）親身經(jīng)歷，促進思維發(fā)展

小學科學教學中，需要讓學生親身經(jīng)歷動手動腦等實踐活動，體驗和積累認知世界的經(jīng)驗。要加強交流、注重記錄、強化表達，以提高學生的科學能力，促進其邏輯思維的發(fā)展。以教科版《義務教育教科書·科學》二年級下冊“磁鐵能吸引什么”為例，可以使學生經(jīng)歷猜測—實驗—理性修正—結論—應用的探究過程。

1.加強交流，使“成果”思維有支架

俗話說“理不辯不清，事不辯不明”。為此，教師要組織學生充分交流，其最終目的是能讓他們在交流中提出自己獨特的見解，接受不同的意見，達成共識，取得思維上的飛躍?！安聹y”環(huán)節(jié)，特別強調(diào)通過眼睛看、手摸等方式去觀察準備物品，而不是憑“圖”“文”，要讓猜測有理有據(jù)。班級交流中關于“鋁片”能否被磁鐵吸引，學生思考了很多，引發(fā)了認知沖突和自我反思，激發(fā)了彼此靈感，促進了構建新的猜測。

生：“鋁片”能被磁鐵吸引，因為它屬于金屬。（多數(shù)學生猜測觀點）

生：（質(zhì)疑）“鋁片”不能被磁鐵吸引，我曾嘗試用磁鐵靠近它卻無法吸住。

生：（質(zhì)疑）“鋁片”不能被磁鐵吸引，銅是金屬但吸不住，不能說金屬能被吸住。

生：（質(zhì)疑）“鋁片”不能被磁鐵吸引，鐵能被磁鐵吸引，鋁片只是看起來像鐵。

班內(nèi)舉手再表決觀點時，猜測不能的學生占多數(shù)，但有部分學生仍堅持是能的。最終，大家把“鋁片”歸為不確定。由此受到啟發(fā)，學生對“銅片”“銅導線”也提出爭議，歸為“不確定”。

2.注重記錄，使“成果”思維有根據(jù)

本課中學生要先后兩次進行記錄，第一次是猜測記錄，第二次是實驗記錄。在第二次記錄的指導中，教師必須強調(diào)保留猜測痕跡的重要性。這樣，通過實測和猜測的不同結果對比，理性修正，使“成果”思維有理有據(jù)，促使學生進一步去反思錯誤猜測的原因，從而發(fā)現(xiàn)磁鐵能吸引含鐵一類的物質(zhì)。由此可見，注重記錄的指導，能直接有效地促進學生思維的深度發(fā)展。

3.強化表達，使“成果”思維有條理

沒有表達和交流，就無法高效完成教學。對于不同年齡段的學生，教師應當采用不同的引導方式。針對低段學生，可用簡練的匯報句式提示。中高段學生，可適當放手，讓他們選擇自己擅長的方式，如語言、畫圖、模型等多元形式來探討，以豐富對“成果”的認識。學生的表達有條理，能體現(xiàn)“成果”思維的條理性。

匯報句式可以如下：

我會這樣說……

我猜（cāi）測（cè）……能/不能被磁鐵吸引，是因為……

（三）遷移應用，提高學習能力

遷移應用所學的知識和方法是實施小學科學深度學習的重要目標，也是提升學生科學應用能力的重要方式。

在教科版《義務教育教科書·科學》四年級上冊“消化與呼吸”單元中，關于“飲食與健康”的教學，可以組織學生利用所學知識，制訂健康飲食計劃，如設計“一周營養(yǎng)食譜表”并嘗試按計劃執(zhí)行，再為家庭成員量身定制飲食計劃，鼓勵從身邊做起，以點帶面，呼吁更多人做到健康飲食，學以致用，以發(fā)展學生深度學習能力。

三、全程評價，升華學習體驗

在合作、交流、探索的過程中，學生學會了自主思考、自主發(fā)現(xiàn)問題，在“成果”的驅(qū)動下形成了完整有效的解決問題的方案。同時，還需要依托過程性評價、終結性評價為主的全程評價，以不斷地豐富學習“成果”的形式，升華學習體驗。

（一）注重過程研討

在研討環(huán)節(jié)中，往往能對學生的探究活動進行過程性反思評價，這是思維發(fā)展與生成的必要環(huán)節(jié)，對學習品質(zhì)和深度思維的培養(yǎng)都有重要意義。在過程性評價中，教師要充分利用觀察記錄等“成果”，幫助學生深度觀察分析，關聯(lián)更多的信息，升華對概念的體驗和理解。

如在“食鹽和小蘇打溶解”實驗中，個別小組得到的小蘇打溶解份數(shù)的實驗結果總是遠超過合理結果范圍。面對異常數(shù)據(jù)，最直觀的解決方法是拿出該組所做小蘇打?qū)嶒灂r的燒杯，與合理結果范圍內(nèi)的燒杯作比較，從中學生會發(fā)現(xiàn)，該組燒杯底部有厚厚的白色粉末，而其他組的只是薄薄一層。通過直觀對比，學生就可以針對現(xiàn)象開展評價，并猜測這個組在操作中并未做到“小蘇打完全溶解再加下一份”的要求。而教師在班級內(nèi)巡視的過程中，及早關注到個別小組，并拍照記錄下操作情況，等到匯報時留錯再現(xiàn)，作為反例，能使學生對完全溶解現(xiàn)象的學習再次得到強化。

（二）強化“成果”評價

在每個階段的學習后，教師還需要進行總結性評價，以了解學生通過這段時間的學習是否達到了預期的教學目標。我們可以嘗試用思維導圖、小制作等形式開展，并公開展示“成果”，強化“成果”評價。如教科版《義務教育教科書·科學》五年級上冊“生物與環(huán)境”的思維導圖成果展、一年級樹葉貼畫成果展等，都是這樣的評價方式。

以“成果”為導向的教學在促進小學科學深度學習方面具有重要價值。采取積極有效的教學策略，既要發(fā)揮教師主導作用，又要強化學生的主體地位，通過揭示“前概念”、優(yōu)化過程、全程評價等策略，能最大化地強化以“成果為導向”的小學科學深度學習活動的科學化、系統(tǒng)化、效能化應用，使小學科學深度學習實現(xiàn)新的、更大的突破，最大限度培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部制定.義務教育小學科學課程標準[S].北京：北京師范大學出版社，2017.

[2]劉恩山，胡衛(wèi)平，郝京華.義務教育小學科學課程標準解讀[M].北京：高等教育出版社，2017.

[3]喻伯軍.小學科學教學關鍵問題指導[M].北京：高等教育出版社，2020.

[4]余化龍.基于深度學習的小學科學探究活動策略[J].廣西教育，2020（7）.

（責任編輯：楊強）