初中科學教學中促進學生深度學習的實踐

余洪澤

浙江省永嘉縣甌北第三中學

美國學者埃德加·戴爾曾提出“學習金字塔”的理論。他認為，學習可分為被動學習和主動學習兩個層次。顯然，要想“深度學習”，就必須讓學生成為學習的主人。在教學中，討論、實踐(實驗)和教授給他人都可成為深度學習的良好載體 [1]。想要消除學生“非參與”的困境，可以讓學生更多地承擔老師的角色，開展小組合作式的任務驅動項目式學習，創設真實性、挑戰性的情境開展STEM 教育等，促進學生多維度投入，專注于學習，以達成目標與結果。

一、找準討論話題，促進小組合作深度學習

在小組合作中，組織學生討論是常用的教學方式。但如果討論的話題不能引起學生共鳴，或不足以引發學生深度討論，就往往會造成課堂上熱鬧，而課后學生感到茫然。比如，浙教版九年級(上)中“堿的化學性質”這部分安排了澄清石灰水跟二氧化碳的反應實驗。然而，課堂教學要拓展到堿的共性，教師就可以“氫氧化鈉與二氧化碳能否反應？如果能反應，怎么證明？”為話題組織學生小組討論，開展合作學習。該反應沒有明顯的現象，且碳酸鈉溶液也是呈堿性的，因此，該問題看似容易，但在解決過程中會出現多重障礙，就能使學生有話題可討論、有問題可解決，可以逐漸深入，深度學習堿跟二氧化碳的反應原理。通過學生的小組討論，各小組推出的解決方案及學習進程如下。

思路一：產物檢驗法

方案1：向氫氧化鈉溶液中滴加酚酞，變紅，持續地通入二氧化碳，結果溶液顏色并未褪色。實驗失敗。

方案2：查資料，碳酸鈉溶液呈堿性，也能使酚酞變紅。因此，不能用酚酞檢驗碳酸鈉。改為向反應后的溶液中加過量鹽酸，若有無色氣體產生，則證明有碳酸鈉生成；或滴加氯化鋇溶液，若有白色沉淀生成，則證明有碳酸鈉生成。實驗成功。有小組提出直接檢驗二氧化碳是否被吸收來證明兩者是否發生了反應，方案如下。

方案1：在一個空礦泉水瓶里收集一瓶CO 2，迅速倒入三分之一的NaOH 溶液，然后用一個帶有導管的塞子塞緊，導管的一端套上一個氣球。實驗結果表明：氣球鼓起，證明二氧化碳被吸收，導致瓶內氣壓下降。在此創意激發下，各小組提出原理相似、裝置各異的設計

方案，都獲得了成功。通過有價值的話題討論，課堂中的學生小組合作學習才有真切的載體。學生的思維不斷創新與深入，各種實驗方案不斷提出與優化，這樣的課堂既熱鬧，也有效。

二、開展STEM 教育，促進學生多維度深度學習

STEM 是科學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)和數學(Mathematics)的縮寫，是以基于問題學習、基于項目學習、基于工程設計等方式，將科學、技術、工程和數學四門學科融合的教育。從學習意義上看，選準一個“項目”，開展STEM 教育，可以引導學生重新思考科學、技術、工程和數學的內涵及它們之間存在的關系。學生在項目式的學習中主動調用多維度思維，能把學習的零碎知識變成相互聯系、完整統一的系統。例如，在教學中，教師利用本市新聞中一則尿毒癥患者的感人事跡作為項目學習的切入口，引導學生開展“設計人造腎臟”的項目式學習，從而促進對腎臟工作原理的深度學習。教學進程如下。

1.問題驅動：運用已有知識，查找必要資料，開展人造腎臟的裝置設計。

2.知識探究：腎臟的結構與功能。

有了任務驅動，學生急著要了解腎臟的結構與功能，通過師生互動，教學進展順利，效果明顯。學生能通過觀察進出腎臟三條管子中物質成分的變化推測并畫出腎臟內部應具有的結構，認識到這種結構具有選擇性過濾的作用。教師可提供“每天進入腎動脈的血液有1 500 升，過濾后得到的體液有180 升，而形成的尿液僅有1.5 升”等信息，引發學生從定性思考轉入定量思考，進一步發現腎臟不僅有選擇性“過濾”功能，還應有吸收、重吸收功能。教師可引導學生進一步微觀探析，用顯微鏡觀察腎臟切片(永久裝片)，發現了許多血管球，從而引出“腎小球”這一概念。教師可引導學生觀察“血管球”，發現周圍有囊狀末端延伸出許多長長的管道，得出“腎小囊”與“腎小管”結構。學生從宏觀到微觀，從整體到局部，從靜態到動態，由淺入深，層層遞進，在感受背景知識經驗學習價值的過程中建構核心概念，提升理性思維，促成深度學習。學生依據所學腎臟結構與功能基本單位——腎單位的結構特點及其功能展開想象，結合先前經驗，構建出他們心中的人工腎簡圖，再通過小組交流，推薦小組公認合理的簡圖上臺展示，在觀點述評與生生、師生互評交流中迭代完善真正的人工腎設計簡圖。在學生設計原理圖的基礎上，教師可介紹當前醫院治療尿毒癥的方法、儀器及目前“人工腎”的缺點，引導他們進一步地暢想，并提出無論未來的“人工腎發展如何完善”，還是不能完全取代“人體自己的腎臟”，由此使學生既感悟科學技術魅力，又敬畏生物體器官結構與功能的精妙。“保護腎臟、珍惜擁有健康腎臟”這一生命觀念得以有效建構。

三、指導學生當好小老師，促進學生自主、深度學習

初中學生喜歡當小老師，盡管給別的同學講解的過程磕磕絆絆，但往往能先促進講解者的理解。這種現象相當普遍。其原因是學生在當小老師時會激發潛能，自主地開展深度學習。

例如，筆者所在學校是“郵品文化”特色學校，在一節“科學與郵票的美麗邂逅”課中，筆者采取了學生當小老師的教學方式。在課前，筆者向學生發出“解說郵票，展現自我”的“英雄榜”，鼓勵學生來揭榜。“英雄榜”的要求：學生根據自己特長和興趣，自行組成小組，挑選一枚跟初中科學有關的郵票，類型不限，再合作撰寫解說詞，可以找資料，推選一位代表在課堂上介紹。