剖析本質，追本溯源

應建清

【摘 要】深度學習在于能對實驗結果進行合理、規范、有推廣意義的探究，使得實驗成為學生融會知識、解決現實問題的工具。課堂問題的設計是引導學生對實驗過程與結果進行深度研究的關鍵，教師為此要特別注意提問內容、方式與回答方案的研究。

【關鍵詞】實驗教學;初中科學;深度學習

現實教學中，學生做了一個成功的實驗，得到了該有的結果，往往就感到大功告成，就此罷休，殊不知，此時實驗的結果與學生需要探究與掌握的科學知識之間還存在一定的距離。深度教學是基于學生內在知識結構，引導學生對知識進行全面處理與加工，引導學生從抽象迷糊的符號系統走向富于學科思想的意義系統，形成對知識的深度理解的過程。深度學習重在對問題進行批判性的思考，就實驗教學而言，深度學習更在于能對實驗結果進形合理、規范、有推廣意義的探究，使得實驗成為學生融會知識、解決現實問題的工具。

一、基于深度學習圍繞關鍵問題促進探究

以問題為支點驅動學生思考與探究，可以由表及里，層層深入，使淺層思維向深層思維與高階思維推進。比如在設計液體的蒸發實驗時，師生共同討論得出可以利用兩塊相同的金屬片、酒精燈、試管夾、燒杯、火柴、膠頭滴管、水、酒精等器材與試劑來研究影響液體蒸發的因素。實驗開始之前，教師可以提出如下問題：1.研究溫度是否影響液體蒸發時你會選水還是酒精來做試驗呢？2.如何改變液體的溫度？3.如何保證取用液體的體積是相同？4.怎么樣才能做到液體表面面積相同？5.如何改變液體表面空氣的流動速度？

這些問題看起來比較容易，卻容易暴露學生實驗能力的盲區，這些問題的解決可以實現實驗更具有可信度。教師要堅持把學習的機會交還給學生，讓他們自己提出解決問題的方法，促進他們比較、評價、分析等高階思維的運用，養成科學態度。

二、基于深度學習有效分析實驗結果

學生能透過實驗現象發現問題的本質是一項重要的學習素養，這正是需要教師巧妙引導與深入引領的。比如在液體蒸發實驗后，教師提問：同學們剛才實驗中看到的以及我們生活中存在的現象是由液體蒸發引起的，這些我們可以憑我們的肉眼來感受到，但由于我們無法直接觀察到構成液體的分子，所以我們又該如何從微觀的角度來解釋這些宏觀現象呢？

生1：分子構成物質的一種微粒，它做著永不信息的不規則運動，所以蒸發是絕對存在的。當液體處于高溫狀態時，分子的運動速度就會加快，一部分分子就會掙脫其它分子的阻力而離開液體進入空氣中。

生2：高溫雖然能促進分子的運動，但是如果液體表面可供分子活動以便離開液體的范圍很小，那照樣分影響蒸發的速度。這就像火車站的檢票口只有一個，而要通過的乘客卻很多，這樣通過就會很慢，要是同時開設四個檢票口，那通過的速度就會加快。

生3：我認為檢票的例子只是一個生活問題，與液體的蒸發無關。

生4：無論是液體的蒸發還是檢票口，都屬于事物的運動，可供運動的范圍越大，肯定可以促進他盡快完成運動，這個比喻應該是原理相通的。

生5：我認為生2說的似乎有道理，但我感覺如果過道中人很擠，人們帶的行李又很笨重，而且要檢驗的手續很復雜，那樣通過的速度還是快不了。

師：是的，有阻力就會影響速度，蒸發現象中液體分子運動會受到阻力嗎？

生6：有啊，液體表面有空氣，空氣流動速度過慢，就會阻礙液體的蒸發。

師：那么液體的分子運動到空氣中以后，接下來呢？

生7：液體分子逃逸出去以后，在附近做不規則的運動，其中的一些分子還是會再次回來的。所以同一時間內從液體表面掙脫束縛跑出去的分子總數與空氣中回液面的分子總數才決定了蒸發的快慢。 但如果空氣流動很快，水分子就更容易被空氣卷走而不容易回來，所以蒸發就加快了。

本例中，師生一起從蒸發的微觀模型出發，將新知識融入到原有的認知結構中，重新建立實質性的聯系。通過分子熱運動知識對影響液體蒸發快慢的因素進行了本質的剖析，這種追本溯源式的探討、批判性的理解使得學生對知識的理解達到了較高的層次。當學生回到微觀世界后，矛盾的焦點就是“檢票”現象是否有必要討論，教師在給學生留足討論時間與交流空間的過程中，實現了學生心智的提升。

三、基于深度學習有效鞏固、深化知識

應用環節是教師運用具體的問題，促進學生開展進一步的思考，內化實驗以及討論所形成的知識與能力。比如在液體蒸發實驗中，筆者在應用環節設計了如下問題：

問題1：現在市場上賣的車厘子，為什么都會用一個保鮮膜蓋起來。

問題2：你認為液體的種類是否影響蒸發的快慢，是否有必要列入上述影響因素之中。

液體的質量呢？

問題3：在如圖所示的同一時間地點的蒸發實驗中，你認為10分鐘后剩下的液體最少的是（ ）

對于問題1，有學生認為保鮮膜就是為了保鮮，但顯然也本課學生沒有直接關系。深究下去，如果水果暴露在空氣中，就會很快出現水分減少、表皮發皺的現象，不僅影響了水果的外觀，而且看起來就不新鮮了。所以這個問題就是讓學生透過生活現象去與科學原理產生深度聯系的。問題2中，這個問題屬于不同各類的液體之間的比較而言，而原問題探討的是同一液體的情況，這一問題的設計有助于學生理清研究的邏輯范圍。問題3綜合運用剛才學過的知識，學生需要排除相同因素：溫度、空氣流動速度，找到不同因素：液體種類與表面在空氣中的接觸面積，從而綜合研判解決問題。

當前，學科教學越來越注重培養學生的核心素養，把課堂中表面化、淺顯化的表演演變為深層次的嘗試學習，這是在實驗教學尤其要注重的問題。由此也可以發現，課堂問題的設計是引導學生對實驗過程與結果進行深度研究的關鍵，教師為此要特別注意提問內容、方式與回答方案的研究，從而實現實驗教學質量的提高。

參考文獻：

[1]柏楊，翟元國.為學生“深度學習”而設計[J].物理教師，2014（08）

[2]郭元祥.課堂教學改革的基礎與方向——兼論深度教學[J].教育研究與實驗，2015（06）

（作者單位：浙江省紹興市柯橋區稽東鎮中學）