深度學習的“深”，并不是指知識難度或知識量的累加，而是教師對教學內(nèi)容的深度和廣度進行拓展，[1]即在教師引領(lǐng)下，學生圍繞著具有挑戰(zhàn)性的學習主題，全身心積極參與，體驗成功，獲得發(fā)展的有意義的學習過程。

深度學習理念下的小學科學跨學科教學，能讓學生掌握科學學科的核心知識，理解科學學習的一般過程，把握科學學科的本質(zhì)及思想方法，形成積極的內(nèi)在學習動機，綜合運用多學科的知識和技能，從多學科視角分析和解決問題、完成任務、解釋現(xiàn)象，成為既具獨立性、批判性、創(chuàng)造性又有合作精神、基礎扎實的社會未來人才。[2]

一、教學架構(gòu)

深度學習是基于價值引領(lǐng)的、真實情境的、高質(zhì)量問題的、學科內(nèi)和學科間整合的、思辨的、微探究的一種認知活動。[3]在這樣的指導思想下，小學科學跨學科教學中采用的教學架構(gòu)如圖1所示。

1.情境：模擬實際場景，增強親身體驗

在小學科學教學中，情境可以理解為學生從事學習活動、產(chǎn)生學習行為的一種環(huán)境和背景。如今，學界普遍認同應從零散的、孤立的、脫離實際情境的知識傳授向融合的、整體的、實踐性的素養(yǎng)培養(yǎng)轉(zhuǎn)變。情境是素養(yǎng)培養(yǎng)的重要載體，能將真實的生活與學習聯(lián)系起來，實現(xiàn)知識遷移，從而發(fā)展學生的綜合素養(yǎng)。在深度學習過程中，學生需要將所學知識靈活應用于各種具體情境中，以解決實際問題。[4]

因此，教師要充分利用發(fā)生在學生身邊的事件、新聞中的科學元素創(chuàng)設真實的情境。在真實的情境中，學生會更強烈地融入其中，他們的學習不再是被動的行為，而是自愿、主動地參與活動。通過創(chuàng)設真實情境，教師可以重新設計科學知識與學生以及他們所處世界之間的聯(lián)系，將真實世界和科學學科相連接。

學生在科學教學中所獲得的科學素養(yǎng)不應該僅限于在科學課堂中有應用價值，也不應該只在科學考試中才顯現(xiàn)價值，而應該成為他們在未來解決更為復雜的真實跨學科問題的基礎。[5]現(xiàn)實生活中的問題通常并不是某一個具體的學科，而是跨學科。在真實情境中解決這些跨學科問題是提升學生核心素養(yǎng)的必要途徑。

值得強調(diào)的是，在科學教學中，情境不應該僅僅用于導入環(huán)節(jié)，而應該貫穿始終。學生整節(jié)課的學習都應該融入教師創(chuàng)設的情境之中。

2.任務：聚焦真實挑戰(zhàn)，促進學科應用

任務在小學科學教學中代表了需要完成的具體事項。教師應當根據(jù)學生的學情來設置任務，并提出具體的要求，從而促進他們的深度體驗和未來成長。

在科學課的教學中，目標的實現(xiàn)需要以任務為載體，否則會讓學生感覺自己只是在被動地接受科學知識，從而失去學習的興趣。因此，教師可以將教學目標作為一條貫穿始終的“暗線”，用一個適合學生操作的、具體的、真實的任務作為“明線”，貫穿整個科學教學過程。

“活動與體驗”是深度學習的核心特征，據(jù)此設計教學有助于培養(yǎng)學生解決真實問題的能力。小學科學的教學應關(guān)注學生的學習過程，教師要通過設計以任務為中心的學習活動，引導他們實現(xiàn)知識的“意義建構(gòu)”。[6]

一個貫穿始終的任務會有效增加學生的體驗感，讓他們?yōu)橥瓿梢粋€具體的任務而努力。在完成任務的過程中，學生會自然地建構(gòu)科學概念、提升科學技能、發(fā)展科學思維，并且樹立正確的科學態(tài)度和責任心。

3.探究：整合學科方法，解決實際問題

探究是指先提出科學問題，再針對這些問題進行合理猜想和假設，然后制訂計劃并搜集證據(jù)，最終得出結(jié)論?？茖W課程標準提倡以探究和實踐為主的多樣化學習方式，讓學生主動參與、動手動腦、積極體驗，經(jīng)歷科學探究以及技術(shù)與工程實踐的過程。

科學問題應該以科學的方法進行研究?？鐚W科教學是對分科教學的補充、鞏固和深化，[7]而非對分科教學的否定，也沒有超越學科的框架。在小學科學的跨學科教學中，教師仍然應將探究作為概念建構(gòu)的主要學習方式。在聚焦問題之后，根據(jù)“提出假設—實驗設計—數(shù)據(jù)收集—數(shù)據(jù)分析—得出結(jié)論”的范式展開探究活動，以促進概念的有效建構(gòu)，從而提升學生的科學素養(yǎng)。

4.反思：拓展思維辨析，升華學習成果

理解與反思是深度教學的重要特征，[8]反思作為深度學習過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對于確保深度學習的實施至關(guān)重要。

在引導學生總結(jié)反思時，教師可以采取多種策略。例如，從內(nèi)容上引導學生回顧解決問題的過程，思考收獲和不足之處，并提出改進計劃；讓學生想象如果再次面對相似問題要如何處理，與之前的行動有何異同；引導學生思考今天解決問題的經(jīng)驗如何應用在其他情境中，適用于解決哪些問題；等等。學生在總結(jié)反思中會獲得小學科學學科素養(yǎng)和跨學科素養(yǎng)，這將會影響他們在接下來的學習和生活中的表現(xiàn)。

5.評價：綜合評量方法，注重過程監(jiān)控

深度學習強調(diào)知識的遷移應用和問題解決能力，[9]其目的是實現(xiàn)學生的全面發(fā)展，培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)。僅僅死記硬背答案是無法實現(xiàn)知識遷移的，教師要通過恰當?shù)脑u價標準和方式，將教學與評價融為一體，引導學生深度學習。

為確保學生深度學習，教師要監(jiān)控并調(diào)整他們的學習過程，及時提供反饋信息，引導他們自主調(diào)整學習活動。同時，為了確定學生是否達到了深度學習的水平，實現(xiàn)了深度學習的目標，教師需要制訂一套完善的評價標準，充分發(fā)揮評價的診斷、導向和激勵功能，促進深度學習的自然發(fā)生。

二、教學實踐

基于上述教學架構(gòu)，我們對“怎樣才能投擲得更遠”項目開展了如下教學實踐。

1.教學流程設計

情境。在學校前段時間舉行的運動會上，有一個投擲項目，以投擲距離為標準，投得越遠越好。

任務。究竟怎樣才能投得遠呢？出手的角度會影響投擲距離嗎？

探究。①猜想出手角度是多少度時投得遠？②小組討論，設計對比實驗并交流。③小組動手實驗，收集“彈弓”在不同發(fā)射角度時“炮彈”的距離數(shù)據(jù)。④分析角度和距離的數(shù)據(jù)關(guān)系，得出結(jié)論：發(fā)射角度是45°時，發(fā)射的距離最遠。⑤根據(jù)實驗所得，練習以45°進行投擲。

反思?；仡檶W習過程中的方法，思考遇到其他類似問題時可以怎么解決。

評價。①過程性評價：實驗設計、數(shù)據(jù)收集、小組合作、匯報交流。②終結(jié)性評價：出手角度是（"" ）時，投擲的距離最遠。

2.教學過程

（1）創(chuàng)設情境，激發(fā)學生內(nèi)在學習動機

在“怎樣才能投擲得更遠”項目中，教師聚焦學校運動會上的一個投擲項目，介紹評判標準就是誰投得最遠。這個真實的情境立刻把學生拉入比賽的現(xiàn)場，成績好的學生想知道自己為什么能夠勝出，成績不好的學生想知道下次怎樣能投得更遠，這激活了學生學習的內(nèi)在動機。

（2）設置任務，關(guān)注學生處理信息能力

教師在教學中設置了這樣的任務：為了拿到更好的成績，我們需要解決哪些問題呢？經(jīng)過思考與交流，學生梳理出了以下關(guān)鍵問題：①什么角度出手，投擲得最遠？②投擲的標準動作是什么？③怎樣才能發(fā)出最大的力？

這三個問題有明顯的學科屬性，第一個問題屬于科學學科范疇，后兩個問題屬于體育學科范疇。在解決這個問題的過程中，數(shù)學能力也是必需的。學生在解決真實生活中的跨學科問題時，需要通過對情境的理解分析出其中隱藏的科學問題與體育問題，這些問題具有挑戰(zhàn)性，還具有結(jié)構(gòu)性?？茖W問題的解決為體育訓練提供了理論基礎，體育訓練是科學理論的應用實踐，兩者相輔相成，共同促進學生素養(yǎng)的形成。

基于科學學科的跨學科教學，還需堅持學科立場，強調(diào)以本學科內(nèi)容為主干，整合其他學科的相關(guān)知識與方法，以有效避免“重經(jīng)歷過程、輕知識學習”的現(xiàn)象，促使知識的學習與能力的發(fā)展同步發(fā)生。[10]因此我們將“什么角度出手投擲得最遠”作為重點的研究任務。

（3）開展探究，促進學生有效建構(gòu)概念

第一步，提出假設。教師：你認為什么角度出手投擲得更遠呢？（30°、45°、60°）

第二步，設計實驗。學生開展小組討論，設計嚴謹、可行的對比實驗。在實驗設計中，學生會遇到一個比較難解決的問題：如何保證出手的力度是一致的？如果出手力度不能保持一致，就無法建立角度和距離之間的關(guān)系證明。于是，教師提供了一個自制學具“炮彈發(fā)射器”（如圖2）。這樣的自制學具可以通過控制每一次拉動皮筋的距離來保證發(fā)射的力度一致，再通過控制量角器來調(diào)整發(fā)射平臺和支架之間的角度關(guān)系，實現(xiàn)不同的發(fā)射角度。

第三步，收集數(shù)據(jù)。在收集數(shù)據(jù)的階段，小組合作收集“炮彈”的發(fā)射角度和飛行距離的數(shù)據(jù)，每個小組收集發(fā)射角度分別為30°、45°、60°的三組數(shù)據(jù)，每組實驗3次。

第四步，分析數(shù)據(jù)。將每組的3次數(shù)據(jù)通過求算術(shù)平均數(shù)的方法進行處理。

第五步，得出結(jié)論。匯報小組通過分析實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論——發(fā)射角度為45°時，“炮彈”發(fā)射得最遠。

學生只有經(jīng)歷真正的、完整的探究過程，才能建構(gòu)概念，并加以運用。

（4）注重反思，助力學生知識形成結(jié)構(gòu)

在本項目教學中，我們的引導問題是“為了投擲得更遠，還有哪些事情是要做的？”“回顧學習過程中的方法，思考遇到類似問題時可以怎么解決？”用這樣的問題引導學生進行反思，不但是對事實性知識的回顧，而且是對解決這個問題的過程中所運用的程序性知識的反思與拓展，這對跨學科教學尤為重要。

（5）評價上強調(diào)真遷移，有效提升學生科學素養(yǎng)

學習之后，學生記住以45°發(fā)射“炮彈”能投擲得最遠并不難，之后在體育的練習中通過反復訓練，達到動作定型。為了促進科學觀念、科學思維、探究實踐、態(tài)度責任目標的監(jiān)控及達成，我們制訂了如下評價標準（見表1）。

在評價標準中，對于科學知識的理解只占10分，更多的是指向?qū)^程性技能的評估。評價表的使用不是在課堂的最后才呈現(xiàn)給學生做自評或互評，而是在情境導入、任務明晰之后就給學生，讓他們在探究活動過程中，始終有評價表在手，實現(xiàn)“教—學—評”一體化。

小結(jié)

在深度學習理念的指引下設計跨學科教學，其實質(zhì)是打破學科已有界限，對學科內(nèi)容進行整合和情境化設計，進行跨界教學與應用，以培養(yǎng)學生的批判思維、問題解決和創(chuàng)造思維能力。深度學習不僅是全面深化義務教育教學改革的內(nèi)在要求，而且是在教學中做好科學教育加法的實施路徑。以深度學習理念引領(lǐng)小學科學跨學科教學改革創(chuàng)新，有助于提升教學效能、整合多種資源、促進科學評價方式的探索，強化學科實踐、知識技能、核心素養(yǎng)統(tǒng)一、和諧發(fā)展的目標。

[課題1：全國教育科學規(guī)劃2021年度一般課題“基于中國農(nóng)業(yè)科技史的中小學科學課程開發(fā)研究——教育重演論再認識”，編號：BHA210154。課題2：南京市2022年度教研課題“以評價為導向的小學科學實驗教學設計研究”，編號：2021NJJK14—L04]

參考文獻

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[10]董艷，夏亮亮，王良輝.新課標背景下的跨學科學習：內(nèi)涵、設置邏輯、實踐原則與基礎[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2023（02）.