——指向深度学习的小学科学可视化教学实践改进
深圳实验学校小学部 刘洋
【摘要】核心素养时代的小学科学课程改革，学习方式的转变是中心环节。深度学习作为儿童学习方式的新样态已成为备受关注的热点，它迫使教师重新理解教与学的内涵。本文在双重编码理论及“两个看重”课堂观指导下，剖析可视化教学法和深度学习的内涵及关系，尝试探索一条以可视化教学促进深度学习的“实验”之路。
【关键词】小学科学；深度学习；可视化学习方式
一、实践背景
教育变革，最终发生在课堂。课堂变革，最终体现在学生学习方式的转变。“深度学习”恰恰是指向儿童学习的一种新理念。 在这场课堂变革的浪潮中，深圳实验学校小学部旗帜鲜明地提出了基于综合素质培养的“两个看重”课堂观——看重学习方式的转变，看重学生展示能力和课堂气质的培养。小学部科学团队以学习方式的转变促进深度学习的发生，探索出了一条以可视化教学为支点，撬动深度学习的“实验”之路。
“兵马未动，粮草先行”，推动学习方式的转变离不开理念引领，更离不开课时、课程、制度、设施的保障：2012年就在一、二年级开设了科学课，比教育部要求提早六年，课时量比教育部规定多一倍；全学段实现两节科学课连排；形成了国家课程和校本课程同入课表、间周上课、面向全体、并驾齐驱的课程新局面；建立了由教务处统领、学科组推进、总务处和电教部门保障、行政领导分管的科技教育机制；形成了由标准实验室、科学教育中心、生命馆等各类科技活动场所组成的“科技楼层”。
二、实践改进
深度学习是学习者在批判性理解的基础上，基于原有认知进行概念建构，灵活运用所学知识和能力解决实际问题的一种学习方式。可视化教学即教师在可视化理论的指导下，借助图示法等方法对信息进行视觉加工，将原本抽象复杂的事物以直观的方式呈现。研究表明，使用视觉辅助学习效率将提高400%左右。 可见，可视化教学利用图形等视觉表征手段和视觉认知辅助工具，能够构建新知识与原有的知识之间联系的“通道”，提高信息加工及信息传递的效能，促进深度学习。
（一）、基于实验材料可视，落实前概念调查
前概念是学习发生的前提条件，更是深度学习发生的前提条件。 但我们深知，儿童的前概念是其生活经验和科学知识的混合物，具有形象化、碎片化的特点，想了解它们并不容易。为此，我们从调查方式和联想思维两个角度入手破解前概念调查难题。
1、创新调查方式，使前概念被双向可视
深度学习既需要学习主体的主动建构,也需要主体之间信息的交换和重组。当前，课堂常见口头或书面调查，这两种方式仅实现了前概念对教师的可视，而不是对儿童的可视，往往导致调查沦为老师的“独角戏”。小学部的科学课倡导给儿童提供可视的材料，让儿童以动手“做”的方式表征观点，并将“想法”展示出来。
以教科版三年级《食物在体内的旅行》一课为例，为了可视化地表征儿童前概念，我们为每个小组准备了5组共10种材料（表1），儿童选择合适的材料并粘在人体轮廓图上（图1），最后展示出来，让师生都看到。
教学片段一：
师：刚才你们说了这么多消化器官，这些器官分布在人体内的哪些部位，他们有什么功能呢？
生：思考。
师：老师给你们准备了一些物品，请你们自己观察比较，根据它们的特点把它们想象成人体的某种器官，并把食物旅行所经过的器官挑选出来贴在人体轮廓图上。
生：手动操作。
师：贴好后，把你们的作品挂到前面的墙上。
实践表明，这种摆一摆、贴一贴的“做中学”方式充满趣味，儿童能够展示、乐于展示，不仅实现前概念的师生双向可视，还提高了儿童课堂展示能力。
师：刚才你们说了这么多消化器官，这些器官分布在人体内的哪些部位，他们有什么功能呢？
生：思考。
师：老师给你们准备了一些物品，请你们自己观察比较，根据它们的特点把它们想象成人体的某种器官，并把食物旅行所经过的器官挑选出来贴在人体轮廓图上。
生：手动操作。
师：贴好后，把你们的作品挂到前面的墙上。
实践表明，这种摆一摆、贴一贴的“做中学”方式充满趣味，儿童能够展示、乐于展示，不仅实现前概念的师生双向可视，还提高了儿童课堂展示能力。
2、贴近儿童生活，触发联想思维
为什么打印真实的器官图片让儿童贴呢？学习科学指出，当儿童面对新的领域探索时，会联想到已有的学习认知的经验，并据此进行思维的判断、分析和信息处理，指向深度学习的教学应当是能激发儿童联想思维的教学。实践发现，“真实”并不等于可视：一方面，这些器官脱离儿童的生活；另一方面，这些图片缺乏功能性体验，无法激活儿童的联想思维。
教学片段二：
师：我看到你选择了发夹来模拟口腔。
生1：嗯，发夹能张开，像嘴巴一样吃东西。
师：为什么不选择铁夹?
生1：铁夹没有“牙齿”。你看，发夹上面有齿，像我们的牙！
师：为什么选择用气球来模拟胃而不用牛奶盒呢？
生2：牛奶盒太硬了，没有弹性，胃要收缩才能磨碎食物，气球有弹性，更像一些。
气球、牛奶、妈妈的发夹、洗脸盆下的水管……这些材料（图2）全部来自儿童的生活，这样的前概念调查完全融入儿童的“语境”，使他们愿意分享、乐于展示。
网友评论