基于“深度學習”的初中科學試題賞析

許惠平

【摘要】“深度學習”是培養學生適應自身終身發展和社會發展能力的重要方法，不僅能夠鍛煉學生的發散思維和邏輯思維能力，還能提高學生解決實際問題的能力。本文通過研究試題考察學生的深度學習的特點進行評析，以期對初中科學教學有所幫助。

【關鍵詞】深度學習? ?初中科學? ?試題賞析

“深度學習”是當代學習科學提出的重要概念，是指在真實復雜的情境中，學生運用所學的科學知識，運用常規思維和非常規思維，將所學的知識和技能用于解決生活實際問題，以發展學生的批判性思維、創新能力、合作精神和交往技能的認知策略。

初中科學學業水平考試，以發展學生素養為重點，加強對于真實情境中問題解決能力以及學科思維能力、實踐能力的考察。解答題能較好地考察學生對科學觀念的理解，學生的思維過程和語言表達能力，綜合性較強。以“深度學習”為導向，以“核心素養”為目標。學生的學習不能再停留在淺層，而應該向深處發展，讓深度學習能夠在初中科學課堂中深入實行。以下是筆者基于“深度學習”的理念對解答題特點的具體評析：

一、情境選擇貼近實際生活

杜威的情境教學理論指出，只有在真實情境下運用某種或多種知識完成特定的任務，將所學知識學以致用才是真實的學習。教材知識與生活實踐通過源于生活的真實情境可進行有機地結合，用生活實際問題代替教材中的知識設問，不僅能引起學生的情感體驗和共鳴，激發學生的思維，還能指導學生的生活實踐。

試題1（2021紹興卷第30題）材料：爺爺家的電飯鍋不能做飯了，小敏檢查發現：電源插頭處有燒焦的痕跡。奶奶埋怨爺爺：“每次做完飯都讓你把插頭從插座上拔下來，而你從電飯鍋連接口拔出就算完事，插頭總在插座上插著，看，燒壞了吧！”爺爺辯解道：“插頭不是在做完飯后燒壞的，從鍋上拔出后就沒電了！”奶奶：“沒電？沒電你摸摸，不電死你才怪！”......

思考：爺爺說的“沒電”？奶奶認為的“有電”？插頭燒熱的原因可能是……

結合你所掌握的科學知識，請給爺爺和奶奶一個合理的解釋以及安全用電的建議。

評析? 試題源于真實的生活情境，以家庭廚房中常見的電飯煲為材料，通過人物爺爺和奶奶的一系列對話觸發學生對“有電”和“沒電”的認知沖突，讓學生在有限的認知水平下對問題產生好奇，引導學生對其進行思考、辨析。試題涉及到的科學觀念難度不大，但是學生對于生活中“電”的理解處于模糊的狀態，并不會去深究生活中的“電”是指電流還是電壓，因此學生需要對生活中的科學用語進行明朗化、本質化。此試題還有后續追問，插頭燒熱可能的原因以及如何安全用電，此問屬于開放性設問，貼近生活，具有實際意義。

二、信息整理體現科學能力

初中科學教育的目的不是基于學生大量的知識，而是教會學生以最快的速度準確地找到自己所需要的知識和信息，并進行加工、整理、分析、處理，從而將信息濃縮化為自己解決實際問題所用。只有這樣，才能夠將學生的探究熱情激發出來，促進學生的深度學習，有效地培養學生的科學素養。

試題2（2020紹興卷第31題）人體生命活動所需的能量主要來自有機物的緩慢氧化，因此，人體細胞正常工作不能缺少氧氣，腦對缺氧特別敏感（見表）。當人的心跳驟停時，應立即進行胸外心臟按壓（如圖所示），持續而有節律地按壓胸骨，使其心跳恢復，幫助血液循環系統恢復工作;胸外心臟按壓還能改變胸腔容積，幫助呼吸系統恢復工作，使氧氣和有機物到達腦。

請結合材料和所學知識，解釋胸外心臟按壓幫助心跳驟停患者的腦恢復正常生理活動的原理。

評析? 試題以生命科學“胸外心臟按壓”為材料，選題既貼近生活，又滲透了科學態度與責任。試題中給予了大量的信息提示，需要學生在認真的觀察和思考中不斷地甄別信息，將有價值的信息篩選出來，分析并整理結果，從而更加深刻地理解科學知識，對知識形成的過程進行優化，并且延伸和發展原有的知識。如試題中給予的“胸外心臟按壓還能改變胸腔容積，幫助呼吸系統恢復工作”信息，提示出呼吸系統的工作原理，需對人體與外界、體內氣體交換作出解釋;再如試題中給予的“持續而有節律地按壓胸骨，使其心跳恢復，幫助血液循環系統恢復工作”信息，提示出循環系統的工作原理，需對循環系統運輸氧氣和營養物質作出解釋。

三、問題解決滲透科學思維

科學思維是在學習過程中以具體事實為依據，運用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維和創造性思維等科學方法，建立假設與結論之間的內在邏輯關系，從而解決實際問題。

試題3（2019紹興卷第31題）甘蔗是我國南方重要的農作物。

如圖表示晴朗白天甘蔗田間CO2濃度隨高度變化的示意圖，請結合所學知識對圖中信息作出解釋。

農民常常通過施農家肥來提高甘蔗產量，請寫出該方法蘊含的科學原理。

評析? 試題以甘蔗為素材，情境中以晴朗白天甘蔗田間CO2濃度隨高度變化的示意圖為背景，需要學生結合圖像和生物學知識，科學解釋此現象。試題中兩個子問題對學生的思維考察度較高，例如第一個子問題意在評價學生的思維推理能力，需理清CO2濃度與光合作用、呼吸作用之間的邏輯關系，甘蔗中上部CO2濃度低的原因是“光照充足，光合作用強度大于呼吸作用強度，CO2被消耗，濃度降低”;甘蔗下部CO2濃度高的原因是“光照不足，光合作用強度小于呼吸作用強度，CO2密度比空氣大，往下運動，濃度升高”。第二個子問題意在評價學生的思維全面性，農家肥致力于提高甘蔗產量的科學原理是多方面的。

基于“深度學習”的紹興市科學中考說理題從情境選擇的真實性、科學能力的綜合性、科學思維的靈活性等方面，讓學生在解決實際問題的過程中，將知識內化為解決問題的能力，從多角度闡述了學生“深度學習”的必要性。由此，基于深度學習背景下的科學課堂，教師需不斷學習，優化課堂內容，大膽實踐探索，使學生在潛移默化中逐步自主邁入“深度學習”，在此過程中，學生不僅鞏固了知識，形成了知識體系，還提高了運用能力。

參考文獻：

王華震.基于STEM理念的初中科學說理題評析[J].理科考試研究，2020.27（20）：37-38.