陳秀萍

摘? ? 要：深度學習也稱深層學習，是一種以理解為導向、以理解深度為表征的學習，追求對學生更高思維能力的培養(yǎng)?？茖W學科核心素養(yǎng)的屬性決定了它需要依賴深度學習來驅動和推進，但要讓學生運用所學知識解決真實生活中的問題，教師就必須注意學習與應用情境的真實性。因此，教師應當基于生活中的真實問題創(chuàng)設情境，使學生產生情感共鳴，形成強烈的學習內驅力，從而逐步將科學知識與實際生活有效融合，并通過新舊知識間的聯系建立系統(tǒng)完整的知識結構，從而在質疑、推理、分析的過程中達成對知識的深度理解。

關鍵詞：真實問題;深度學習;被子植物的有性生殖

《義務教育初中科學課程標準（2011年版）》（以下簡稱“《課程標準》”）指出，科學學科核心素養(yǎng)是學生在學習科學課程的過程中，逐步形成的適應個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的價值觀念、必備品格和關鍵能力，其屬性決定了它需要依賴深度學習來驅動和推進。深度學習也稱深層學習，是一種以理解為導向、以理解深度為表征的學習，旨在追求對學生更高思維能力的培養(yǎng)。它的目的是使學習者能夠批判性地獲得知識和思想，并將這些要素融入已有的認知結構，從而創(chuàng)建具有一定內在聯系的知識體系，并將已有知識遷移到新的學習和生活環(huán)境中，用以分析問題、解決問題[1]。下面，筆者以“被子植物的有性生殖”教學為例，談談促進深度學習的教學策略。

一、基于真實問題，引發(fā)深度學習

建構主義理論認為，要讓學生運用所學知識解決真實生活中的問題，學習與應用的情境就必須具有真實性。因此，教師應當基于生活中的真實問題創(chuàng)設情境，情境內容要與學生的生活密切相關，這樣才能引導學生對“為什么學習這些知識”以及“如何學習這些知識”等問題形成正確的意義理解，激發(fā)強烈的求知欲望。

如在這節(jié)課的引入環(huán)節(jié)，筆者就向學生提出了自己在生活中遇到的真實問題：“我家院子里的桃樹春天滿樹桃花，可最終卻沒結幾個桃子。為什么我家的桃樹只開花不結果？”再以此引導學生進行逆向分析：“桃樹要經歷哪些過程才能最終結出桃子？可能是哪個或哪些環(huán)節(jié)出了問題，導致桃樹只開花不結果？”

選擇學生熟悉的身邊人（老師）生活中遇到的真實問題，是因為師生之間容易產生情感共鳴，這會促使學生形成更強烈的學習內驅力。要達成深度學習，關鍵是學生得形成積極的內在學習動機，而真實且有意義的問題情境往往能激發(fā)學生的學習興趣。在解決真實問題的過程中，學生逐步將科學知識與實際生活有效融合，并通過新舊知識間的聯系建立系統(tǒng)完整的知識結構，進而在質疑、邏輯、分析的過程中完成對知識的深度理解。

二、助推深度學習，落實核心素養(yǎng)

科學學科核心素養(yǎng)是科學課程育人價值的集中體現，包括科學觀念、科學思維、探究實踐以及態(tài)度責任四個方面。因此，深度學習之深，要落實在科學學科核心素養(yǎng)的四個維度。

（一）真實體驗，形成科學觀念

“科學觀念”是通過科學課程的學習形成的對科學事物的本質及規(guī)律等的認識，是科學概念、規(guī)律、原理等在頭腦中的提煉和升華。義務教育階段涉及結構與功能、穩(wěn)定與變化、進化與適應等觀念。溫·哈倫《科學教育的原則和大概念》一書的“序言”中指出：“科學教育不應該是傳授給孩子支離破碎的抽象理論和事實，而是應當選擇一些重要的科學觀念，幫助孩子們建立一個完整的對世界的認識?！笨梢?，培養(yǎng)學生樹立“少而精”的科學觀念，有利于促進學生對科學本質的理解。因此，深度學習需要教師創(chuàng)設體驗式的學習情境與學習支架，為學生提供視覺、聽覺、觸覺等盡可能豐富的感官體驗，甚至引發(fā)鏡像神經元對已有知識與經驗的再現，從而促進學生對科學觀念的深度理解。

這節(jié)課涉及的科學觀念是：結構與功能。學生在日常生活中見過蜜蜂在鮮艷芬芳的花叢中采蜜，也知道不同種類的花具有不同的形態(tài)結構，但是對于這些花的結構與功能之間的關系，很多學生往往只見樹木不見森林，并沒有從“結構與功能”的高度來審視二者間的關聯，其經驗和知識尚處于碎片化的狀態(tài)?；谶@一認識，筆者引導學生自主閱讀，調動多種感官去真實體驗，促進其對“結構與功能”科學觀念的深度理解。

【案例1】筆者讓學生閱讀課本插圖，自主回答傳粉的定義與傳粉方式，并思考哪種傳粉方式更普遍。學生通過自主閱讀，提取出有效信息，并思考被子植物桃樹開出美麗芬芳的花朵可供人們欣賞，而傳粉則對植物自身來說有著重要的意義，從而初步建立起植物的結構和功能之間的聯系。

【案例2】筆者課前準備多組百合花和蘆葦花，將真實且具有典型特點的花朵帶進課堂。學生用眼睛看、用鼻子聞、用手指觸摸感知百合花和蘆葦花，深刻感知百合花鮮艷的顏色、芳香的氣味以及“大且有黏性”的花粉，理解百合花的上述結構有利于吸引昆蟲幫助花朵實現傳粉，而蘆葦花既沒有鮮艷的顏色也沒有香味，因此難以吸引昆蟲幫助其傳粉，一般借助風實現傳粉，從而進一步理解結構與功能的關系?？匆豢?、聞一聞、摸一摸、想一想，有助于學生形成真切的感性認知。

【案例3】學生通過觀察多組蟲媒花和風媒花的圖片，自主歸納出蟲媒花和風媒花各自典型的結構特點都有利于實現傳粉的功能（如圖1），進一步形成生物“結構與功能相適應”的科學觀念。在此過程中，學生也提升了總結歸納能力。

（二）巧制學具，開展探究實踐

《課程標準》指出，探究實踐有助于學生在了解和探索自然、獲得科學知識、解決科學問題的過程中形成信息意識，以及提出問題、作出假設、制訂計劃、搜集證據、處理信息、建構解釋、表達交流和反思評價的能力，這是在科學課程學習中形成的學習能力。杜威認為，書本知識具有不可教性，不能直接進行傳授，而需要讓學習者親歷一個復雜的過程。因此，為了促進學生的深度體悟，教師必須開展有效能的學習活動，即以學生為中心，從而有效促進學生實踐素養(yǎng)和思維能力的發(fā)展。

在這節(jié)課中，“被子植物的受精過程”不易觀察也無法用實驗完成，是一個教學難點。雖然借助動畫和視頻可以比較形象地呈現這個過程，但是學生僅僅看一看、聽一聽，并不能深入理解被子植物的受精過程。基于上述分析，筆者帶領學生用卡紙剪出簡易學具（圖略），讓學生利用自制學具“親歷”被子植物的受精過程，加深對知識的深度理解。

【案例4】課前用不同顏色的卡紙剪出不同的形狀，分別模擬被子植物的子房、胚珠、卵細胞等結構，達成對知識的表征化和具象化。各小組成員利用自制學具動手操作，合作模擬被子植物的整個受精過程：傳粉后，花粉受到柱頭分泌黏液的刺激，萌發(fā)形成花粉管;花粉管沿著花柱向子房生長;花粉管內有精子;子房內的胚珠中有卵細胞，當花粉管到達胚珠時，花粉管里的精子就會與卵細胞結合，形成受精卵。這個模擬過程形象直觀地展現了被子植物的受精過程。學生在實踐的過程中完成對知識的“自我加工”，促進了對知識的深度理解。

（三）外顯思維，發(fā)展科學思維

科學思維是指以科學的視角，去認識客觀事物的本質屬性、內在規(guī)律及相互關系。它體現在：以經驗事實為基礎建構模型的抽象概括過程;分析與綜合、比較與分類、推理與論證等思維方法在科學中的應用;基于證據與邏輯，提出自己的見解，或對不同觀點、結論和方案進行質疑和批判、檢驗和修正，進而提出創(chuàng)造性的見解和方案?？茖W教學應讓學生經歷真實任務的學習，教師要引導學生建模解釋、推理論證、實踐驗證、問題解決、批判質疑，促進學生科學思維的發(fā)展[2]。若要實現這樣的深度學習，教師就要抓住“學習過程中的思維外顯”這一關鍵策略。

在這節(jié)課中，由于子房發(fā)育成果實的周期長且不易觀察，因此果實和種子的形成既是這節(jié)課的重點也是難點?；诖耍P者創(chuàng)設情境引導學生經歷真實的科學活動：利用自制學具模擬被子植物受精后發(fā)生的變化過程;親自解剖桃子果實，并由外到內解讀果實的結構;基于桃子果實結構自主建構“子房→果實”的思維模型，使學生在學習過程中將內隱的思維顯性化;利用思維模型分析花生子房與果實各結構之間的關系，從而實現深度學習。

【案例5】學生觀察“桃花受精后的變化過程”動畫模擬視頻并總結：桃花受精后，花瓣、雄蕊、柱頭和花柱逐漸凋落，只剩下子房，子房逐漸發(fā)育成果實。接著，學生利用自制學具模擬上述過程，學生所用自制學具的花柱和子房是獨立的兩個部分，通過移除花瓣、雄蕊、柱頭和花柱來模擬花朵的其他結構逐漸凋落后，只剩下子房。用自制學具模擬，可以更直觀地呈現桃花受精后發(fā)生的變化，將抽象的理論知識直觀化、形象化、過程化。

【案例6】課前準備好桃子和解剖刀，小組合作解剖桃子，并由外到內自主解讀桃子各部分的結構名稱。在親身經歷層層解剖桃子的過程中，學生加深了對桃子果實各結構的認知。在此基礎上，學生完成導學任務單，并逆向分析這些結構分別是由子房的什么結構發(fā)育而來的，據此將子房的結構與果實的結構一一對應起來。最后，學生對子房結構與果實結構之間的對應關系進行抽象和概括，進一步自主建構起由外到內的“子房→果實”思維模型（如圖2，見下頁）。

在這個學習過程中，教師尤其要關注學生思維方法的形成過程。上述“子房→果實”思維模型作為思維方法的一種圖文表達系統(tǒng)，正是將思維過程顯性化的有效載體。學生在建構“子房→果實”思維模型的過程中，進一步厘清思路、提煉方法，建構問題解決的基本模型，擴大了思維容量，發(fā)展了科學思維，促進了深度學習的有效發(fā)生。

【案例7】課前為學生準備好花生，各小組成員各自層層剝開花生，并相互指認花生的各個結構，利用自主建構的“子房→果實”思維模型由外到內將子房結構與果實結構一一對應。在這個過程中，學生不僅加深了對思維模型的認識與理解，而且提高了運用模型分析、解釋問題的能力。

（四）感悟價值，培養(yǎng)態(tài)度責任

《課程標準》指出，態(tài)度責任是在認識科學本質及規(guī)律，理解科學、技術、社會、環(huán)境關系的基礎上，逐漸形成的對科學和技術應有的正確態(tài)度和社會責任，具有學習科學和探索自然的內在動力，嚴謹認真和持之以恒的探索精神，獨立思考和敢于質疑的創(chuàng)新精神，以及保護環(huán)境、推動可持續(xù)發(fā)展的責任感。它主要包括科學態(tài)度和社會責任等要素。

科學來源于生活也應用于生活，在這節(jié)課中，筆者以“我家的桃樹為何只開花不結果”這一真實問題為出發(fā)點，引導學生運用所學的科學知識來解決實際生活中的問題，學生在自主建構、遷移運用的過程中達成了對知識的深度理解。學生在總結這節(jié)課的內容“桃子的一生要經歷開花、傳粉、受精、果實和種子的形成等過程”后，就會很自然地推測出“可能是傳粉階段出現了問題，因為天氣狀況很容易影響傳粉的效率”，并據此提出可行性的解決方案“采用人工授粉的方法”，達到了這節(jié)課首尾呼應的效果。同時，通過這節(jié)課的學習，學生意識到植物從開花到結果要經歷一個漫長而艱難的過程，為此，無數的科學家、農民都付出了艱辛的努力。筆者再適當拓展，讓學生認識到糧食緊缺仍是當前人類面臨的重要問題之一，然后介紹為世界糧食供給作出偉大貢獻的“雜交水稻之父”袁隆平的事跡，讓學生在感佩于袁老投身科學、淡泊名利的情懷時，樹立科學技術是第一生產力的觀念，并引導學生積極響應國家“節(jié)約糧食”的政策號召，在日常生活中踐行“光盤行動”，培養(yǎng)“豐產與節(jié)糧”的態(tài)度責任。

三、小結

這節(jié)課是基于實際生活中的真實問題“如何解決我家桃樹只開花不結果”開展的，學生在分析、解決這個實際問題的過程中自主建構“被子植物有性生殖”的傳粉、受精、結果等科學知識。筆者創(chuàng)設真實情境，為學生提供視覺、嗅覺、觸覺等感官的真實體驗。這種體驗式的學習情境和學習支架，有效地促進了學生對“結構與功能”科學觀念的深度理解。在這節(jié)課中，指向四個維度的科學核心素養(yǎng)相互依存，共同構成了一個完整的體系。筆者認為，深度學習之“深”，在于深刻理解科學觀念、深化發(fā)展科學思維、深入開展探究實踐以及深切感悟態(tài)度責任，從而使教學指向學生核心素養(yǎng)的發(fā)展。[□][◢]

參考文獻：

[1]華潔.在深度學習中落實高中生物學學科核心素養(yǎng)[J].中學生物教學，2019（12）：29-30.

[2]王耀村.建立核心素養(yǎng)導向的科學教學體系——《浙江省初中科學學科教學基本要求（2021版）》解讀[J].教學月刊·中學版（教學參考），2022（1/2）：48-52.