深度學(xué)習(xí)注重基于學(xué)科核心內(nèi)容，以發(fā)展高階思維能力和解決實(shí)際問題為目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生以積極的情感、態(tài)度圍繞具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)主題展開探究，全身心、沉浸式參與學(xué)習(xí)活動(dòng)，并收獲思維發(fā)展與探究成果。在科學(xué)課堂上，教師開展深度教學(xué)能夠幫助學(xué)生主動(dòng)經(jīng)歷完整的探究過程，使他們?cè)谑斋@知識(shí)的基礎(chǔ)上發(fā)展科學(xué)思維，顯著提升學(xué)習(xí)效果。

以六年級(jí)《消失的恐龍》一課為例，教材通過舉辦展覽、閱讀資料、觀察模型等方法，引導(dǎo)學(xué)生從科學(xué)研究的角度認(rèn)識(shí)恐龍，激發(fā)他們對(duì)于古生物研究的興趣，了解古生物的研究方法。但古生物學(xué)家的工作其實(shí)非常復(fù)雜、嚴(yán)謹(jǐn)，對(duì)于恐龍的研究，需要結(jié)合化石進(jìn)行細(xì)致的比對(duì)、修正、迭代才能有所收獲。在科學(xué)史上，人們對(duì)恐龍的研究經(jīng)歷了非常漫長的過程，走過了許多彎路。我在執(zhí)教《消失的恐龍》一課時(shí)，通過數(shù)次教學(xué)嘗試，參考真實(shí)的研究發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，歷經(jīng)三次迭代，挖掘教材內(nèi)容，幫助學(xué)生建構(gòu)高階科學(xué)思維。

第一次教學(xué)：以觀察比較為主線，發(fā)現(xiàn)化石與恐龍外形的關(guān)系

任務(wù)：召開“恐龍博覽會(huì)”，找出與恐龍化石圖片對(duì)應(yīng)的恐龍模型。

教學(xué)片段

（教師播放以恐龍為主題的古生物紀(jì)錄片，其中包含多種恐龍種類，鮮活地展示不同恐龍的形象。）

師：同學(xué)們，在侏羅紀(jì)時(shí)代，地球上生活著很多體型龐大的爬行動(dòng)物——恐龍。你們認(rèn)識(shí)這些恐龍嗎？（出示劍龍、三角龍、霸王龍、似雞龍、馬門溪龍的圖片。）

生：我認(rèn)識(shí)這幅圖上的恐龍，它是三角龍。

生：我覺得這個(gè)應(yīng)該是霸王龍，頭部和牙齒很像。

生：這個(gè)是劍龍，背部像有一排劍。

（教師結(jié)合圖片分別介紹五種恐龍的特點(diǎn)。）

師：我這里還準(zhǔn)備了一些恐龍的化石圖片，你們能夠通過仔細(xì)觀察圖片，將不同種類的恐龍與化石一一對(duì)應(yīng)嗎？

（學(xué)生分小組合作，觀察化石圖片，填寫任務(wù)單。）

學(xué)生雖然對(duì)恐龍非常感興趣，但他們只是滔滔不絕地講述自己了解的恐龍知識(shí)，并無新發(fā)現(xiàn)、新思考、新收獲。由此可見，僅僅將化石圖片與恐龍模型進(jìn)行比對(duì)，屬于淺層次的觀察和識(shí)別，對(duì)學(xué)生的思維刺激不夠，不足以讓他們產(chǎn)生強(qiáng)大的學(xué)習(xí)動(dòng)力。學(xué)生對(duì)恐龍世界有深入研究的愿望，但是此次教學(xué)無法令他們滿足。

第二次教學(xué)：以挖掘拼搭為核心，體驗(yàn)化石復(fù)原的過程

任務(wù)：挖掘“恐龍化石模型”，并將化石碎片復(fù)原為完整骨架。

教學(xué)片段

（教師出示市面上常見的恐龍化石石膏模型，如三角龍、劍龍、霸王龍、似雞龍等。）

師：同學(xué)們，經(jīng)過現(xiàn)場挖掘、仔細(xì)清理、嘗試拼搭等步驟，古生物學(xué)家復(fù)原了一只只恐龍的骨架。今天，我們也一起來試試吧！老師給每個(gè)小組準(zhǔn)備了恐龍化石坑的模型，請(qǐng)你們先利用工具將化石碎片挖掘出來并清理干凈，然后試著將這些骨架拼搭起來。在拼搭的過程中，請(qǐng)將手上的化石與恐龍的圖片資料進(jìn)行對(duì)比，猜一猜，你們小組復(fù)原的是哪種恐龍？

（學(xué)生開始動(dòng)手挖掘恐龍化石碎片，嘗試復(fù)原，并與教師提供的恐龍圖片進(jìn)行對(duì)比，猜測其種類。）

師：同學(xué)們，你們復(fù)原成功了嗎？你們小組復(fù)原的是哪種恐龍呢？

生：我們小組復(fù)原的是三角龍，因?yàn)樗念^部有三只角。

生：我們小組復(fù)原的是霸王龍，從它的頭部和牙齒就能看出。

生：我們小組復(fù)原的是劍龍，它的背部特征特別明顯。

生：我覺得我們小組復(fù)原的是似雞龍，因?yàn)樗墓趋佬螤詈退齐u龍的樣子特別像。

師：同學(xué)們的動(dòng)手能力都非常強(qiáng)，不僅復(fù)原了自己挖出的恐龍化石碎片，還通過觀察圖片發(fā)現(xiàn)它們的種類。

學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐環(huán)節(jié)中顯得非常興奮，但是由于模具材料的問題，導(dǎo)致挖掘和拼搭消耗的時(shí)間過長。學(xué)生在奮力動(dòng)手之后，只能進(jìn)行簡單的對(duì)比，關(guān)注點(diǎn)都放在挖掘、拼搭上，并沒有真正產(chǎn)生問題、展開探究，對(duì)于恐龍的認(rèn)識(shí)并沒有提升。這跟直接用恐龍化石圖片與恐龍本身圖片進(jìn)行對(duì)比并無多大差別。古生物學(xué)家真正挖掘、復(fù)原恐龍化石的過程絕非如此簡單，因此，我們需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)“恐龍化石挖掘的場景”，盡力還原古生物學(xué)家挖掘與科研現(xiàn)場的真實(shí)情況。

第三次教學(xué)：以推理論證為手段，重現(xiàn)恐龍生活場景

任務(wù)：以“恐龍化石的發(fā)現(xiàn)及挖掘”為背景，模擬古生物學(xué)家比對(duì)綜合信息、嘗試復(fù)原恐龍的全過程。

教學(xué)片段

師：從古生物學(xué)家在野外發(fā)現(xiàn)化石，到現(xiàn)場挖掘化石開始，他們不斷收集信息，作出猜想，最后復(fù)原恐龍。大家想一想，在這一過程中，古生物學(xué)家需要收集哪些信息，作出怎樣的猜想，才能復(fù)原出恐龍呢？

師：（出示記錄單）大家看一看手中的記錄單，獨(dú)立思考，把你的想法記錄在左邊的方格中。

（學(xué)生記錄、交流。之后，教師提供如圖1所示的“恐龍挖掘場景”：8個(gè)坑對(duì)應(yīng)8個(gè)學(xué)生小組，在化石坑中有恐龍化石殘骸及挖掘地點(diǎn)、年代、地層標(biāo)識(shí)等信息；1、2號(hào)坑位于中國東北，距今7000萬年，包含1只霸王龍頭骨化石和身體殘骸化石；3、4號(hào)坑位于美國南部，距今7200萬年，包含1只霸王龍化石殘骸和1只只有頭骨的三角龍化石殘?。?、6號(hào)坑位于美國南部，距今6800萬年，包含兩只三角龍化石殘骸以及棕櫚和蘇鐵的化石卡片；7、8號(hào)坑位于墨西哥，距今7100萬年，包含1只霸王龍化石、1只三角龍化石殘骸以及棕櫚和蘇鐵的化石卡片。）

師：這些化石坑中，有對(duì)各自化石坑的一些介紹，還有一些恐龍及其他生物的化石殘骸。請(qǐng)各位小古生物學(xué)家仔細(xì)觀察，根據(jù)你之前的記錄單，收集信息，作出猜想。在觀察的過程中，你可以對(duì)自己之前的預(yù)想進(jìn)行修改或補(bǔ)充，并把你的發(fā)現(xiàn)用關(guān)鍵詞記錄下來。

（學(xué)生按組領(lǐng)取化石坑，開始挖掘，開展觀察、記錄活動(dòng)。）

師：各位小古生物學(xué)家都非常厲害，通過挖掘、觀察，已經(jīng)收集了很多有用的信息，這些信息為我們的發(fā)現(xiàn)提供了證據(jù)。但是，只通過單一化石的發(fā)現(xiàn)很難發(fā)現(xiàn)規(guī)律，古生物學(xué)家之間會(huì)交流很多不同地區(qū)的化石發(fā)現(xiàn)。在交流的過程中，他們匯總不同的信息，就可以分析得出更多的發(fā)現(xiàn)?，F(xiàn)在咱們也來交流一下。

（教師介紹組間交流規(guī)則，學(xué)生按照交流規(guī)則進(jìn)行換組。）

師：請(qǐng)各位小古生物學(xué)家在新的小組內(nèi)輪流發(fā)言；然后將小組內(nèi)所有記錄單放在一起比較，用紅筆圈出共同點(diǎn)，用藍(lán)筆圈出不同點(diǎn)，分析原因，找出規(guī)律；最后將相同點(diǎn)和不同點(diǎn)總結(jié)為關(guān)鍵詞，用紅、藍(lán)筆記錄在卡片上。

（各小組分析、歸納、記錄。）

生：我們通過對(duì)比觀察，發(fā)現(xiàn)有些牙齒化石比較鋒利，推測它們是肉食性恐龍的牙齒；還有一些牙齒化石是平的，推測它們是植食性恐龍的牙齒。

生：我們通過仔細(xì)觀察這些骨骼化石的外形特征，猜測這里面有三角龍和霸王龍。

生：我們發(fā)現(xiàn)霸王龍和三角龍的生活時(shí)間都是距今7000萬年左右，也發(fā)現(xiàn)了這些恐龍當(dāng)時(shí)的活動(dòng)地點(diǎn)。

師：是的，距今7000萬年左右，就是我們說的白堊紀(jì)時(shí)期。還有其他發(fā)現(xiàn)嗎？

生：我們?cè)谌驱埢闹車l(fā)現(xiàn)了棕櫚和蘇鐵的化石，推測三角龍可能以棕櫚和蘇鐵為食。

生：我們發(fā)現(xiàn)，在這些化石坑中，霸王龍都是單獨(dú)出現(xiàn)的，三角龍有時(shí)會(huì)有多只，所以我們猜測霸王龍可能屬于獨(dú)居生物，三角龍屬于群居生物。

師：各位小古生物學(xué)家，你們真是太棒了，為你們點(diǎn)贊！一會(huì)兒時(shí)間，你們就對(duì)比發(fā)現(xiàn)了這么多關(guān)于恐龍的特征。

本課對(duì)應(yīng)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中的核心概念“生命的延續(xù)與進(jìn)化”。前面兩次教學(xué)案例只讓學(xué)生根據(jù)化石的外形與恐龍圖片的相似程度，猜測化石所對(duì)應(yīng)的恐龍，并沒有讓學(xué)生認(rèn)識(shí)恐龍的生存、滅絕與周圍的環(huán)境是息息相關(guān)的。第三次教學(xué)模擬還原了古生物學(xué)家研究的場景，讓學(xué)生身處“真實(shí)的挖掘”過程中，而不是僅僅通過挖掘出的一些骨骼化石，就辨認(rèn)出是某種恐龍，也不會(huì)像第二次教學(xué)那樣在一片區(qū)域中呈現(xiàn)某只完整的恐龍骨骼化石。真實(shí)的化石坑中包含著很多隱藏信息，地層年代、其他生物的化石以及挖掘時(shí)這些化石的狀態(tài)等都為后期的恐龍研究提供了不可或缺的信息。學(xué)生只有深度加工、分析這些隱藏信息，親歷類似古生物學(xué)家的研究歷程，才能真正建構(gòu)“生物的遺傳變異和環(huán)境因素的共同作用導(dǎo)致了生物的進(jìn)化”這一概念。

教學(xué)反思

1.創(chuàng)設(shè)“腳手架”，結(jié)構(gòu)化場景貼合真實(shí)情境

古生物學(xué)家期待能夠?qū)铸埳畹哪甏懈迂S富而立體的認(rèn)識(shí)，能夠系統(tǒng)地了解這種神秘的巨獸，因此，在發(fā)掘恐龍的過程中，所在場景的每一個(gè)信息都非常重要，都是研究恐龍的重要依據(jù)。

這些信息是需要用技術(shù)手段提取才能呈現(xiàn)出來的。因此，我在設(shè)計(jì)情境時(shí)，力求通過有結(jié)構(gòu)、有層次的模型，還原真實(shí)的化石坑，將多種信息一一添加進(jìn)去，讓學(xué)生能夠依據(jù)這些有效信息深度分析，進(jìn)而得出與恐龍相關(guān)的結(jié)論。

市面上售賣的石膏模型玩具里只有單一的恐龍化石，而真實(shí)的恐龍挖掘場景是復(fù)雜的，發(fā)掘出來的恐龍化石一般不完整，古生物學(xué)家通常要經(jīng)過多次挖掘、比對(duì)、分析，才能判別恐龍的種類。除了恐龍化石外，化石坑中還會(huì)出現(xiàn)其他生物的化石殘骸以及呈現(xiàn)周邊環(huán)境的相關(guān)信息，據(jù)此可以分析恐龍的食性、種群、繁殖情況等?；谝陨弦蛩兀以诘谌谓虒W(xué)中創(chuàng)設(shè)了真實(shí)而有結(jié)構(gòu)的挖掘坑場景，為學(xué)生后續(xù)的研究搭建了“腳手架”，引導(dǎo)他們充分挖掘場景中的相關(guān)信息，從而獲得更多關(guān)于恐龍的綜合信息。

2.提供“信息池”，多線程研究建構(gòu)思維模型

古生物學(xué)家的研究工作包括對(duì)海量的信息進(jìn)行分類、篩選、加工、組合等。學(xué)生挖掘化石碎片獲取信息后，還需要將這些信息和已有的信息進(jìn)行辨別、分類、組合。這個(gè)過程是重要的研究過程，也是科學(xué)研究的精髓。因此，我在設(shè)計(jì)場景時(shí)，有意識(shí)地提供不同的分組材料，讓學(xué)生可以從不同的信息中探索“自助式”研究路徑，盡可能地模擬古生物學(xué)家的探究過程。

古生物學(xué)家在復(fù)原恐龍的過程中，經(jīng)歷了現(xiàn)場挖掘、收集信息、作出猜想等步驟，第三次教學(xué)中的設(shè)計(jì)就遵循了這些步驟。學(xué)生通過觀察挖掘場景、收集信息、獨(dú)立思考，再分析研究，推斷得出恐龍的相關(guān)信息。這個(gè)研究流程能夠幫助學(xué)生建構(gòu)思維模型，引導(dǎo)他們像古生物學(xué)家一樣研究，在角色的代入中收獲不一般的體驗(yàn)，進(jìn)一步推動(dòng)他們科學(xué)思辨能力的發(fā)展。

3.做好“證明題”，論證式推理提升高階思維

從認(rèn)知角度看，深度學(xué)習(xí)是一種運(yùn)用高階思維能力（如分析、綜合、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造等）對(duì)復(fù)雜概念或知識(shí)進(jìn)行理解與運(yùn)用的過程，需要學(xué)習(xí)者對(duì)所接觸的信息和知識(shí)進(jìn)行深度加工與意義生成，屬于復(fù)雜的心智活動(dòng)。[1]在教學(xué)中，教師應(yīng)設(shè)計(jì)具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生開展批判性學(xué)習(xí)、創(chuàng)造性學(xué)習(xí)，并通過循證、思辨、質(zhì)疑、反思等思維含量較高的學(xué)習(xí)活動(dòng)，促進(jìn)他們高階思維的形成。在第三次教學(xué)中，我讓學(xué)生在挖掘觀察、對(duì)比分析、推理論證的基礎(chǔ)上展開深度思考，促進(jìn)他們?cè)诔錆M挑戰(zhàn)的學(xué)習(xí)過程中發(fā)展高階思維。

科學(xué)結(jié)論是科學(xué)家基于事實(shí)發(fā)現(xiàn)，在科學(xué)規(guī)范的框架下，經(jīng)過廣泛的研討、辯論從而確定的結(jié)論。因此，學(xué)生在小組中獲得的結(jié)論，需要在全班范圍內(nèi)交流，接受其他小組的質(zhì)疑與反駁，在辯論的過程中驗(yàn)證自身結(jié)論。

在分組挖掘的階段，每個(gè)小組收集到的信息都是相對(duì)單一的，很難總結(jié)出規(guī)律。因此，教師需要設(shè)計(jì)重新分組交流的環(huán)節(jié)，讓學(xué)生交流不同地區(qū)的化石發(fā)現(xiàn)。在深度學(xué)習(xí)的體系下，我模擬古生物學(xué)家研究恐龍化石的過程，引導(dǎo)學(xué)生代入身份，深入思考，辯論求證。全班學(xué)生通過自主探究、分組交流、歸納總結(jié)、辯論評(píng)價(jià)，讓研究的途徑不斷拓寬，不斷提升思維的深度和廣度。

小結(jié)

通過三次迭代，教學(xué)從“看熱鬧”走向了“看門道”，學(xué)生的思考一次比一次深入，收獲一次比一次豐富，形成了科學(xué)觀念。由此可見，為了全面提升科學(xué)教學(xué)成效，教師需要深度挖掘教材內(nèi)容，設(shè)置合理的教學(xué)目標(biāo)，創(chuàng)設(shè)真實(shí)而有結(jié)構(gòu)的情境，讓學(xué)生能夠真正沉浸其中、主動(dòng)學(xué)習(xí)，在模擬科學(xué)探究實(shí)踐的完整歷程中發(fā)展科學(xué)思維。

參考文獻(xiàn)

[1]康淑敏.基于學(xué)科素養(yǎng)培育的深度學(xué)習(xí)研究[J].教育研究，2016（07）.