在《神奇的纸》教学中促进学生深度学习

◇赵一凡（浙江：杭州市长寿桥小学）

深度学习是指向高阶思维发展的理解性学习，是培育学生核心素养的途径之一。要结合学生核心素养培育的时代要求、科学课堂深度学习的不尽如人意和智能物联背景下的教学再思考，将信息技术融合课堂教学，积极思考学生深度学习优化路径。本文以教科版科学二年级上册《神奇的纸》一课为例，叙述如何通过研究学习起点、基于真实情境、精构探究活动、迁移探究结论和精准评价反馈，切实提高学生科学学习效率，引领学生走向课堂深度学习。

一、研究学习起点：指向深度学习的深度备课

要引导学生进行深度学习，先决条件就是教师要进行深度备课。备课不外乎研究课标、研究教材及研究学生，教师容易把握课标所规定的教学应实现的目标要领，也能够理解教材内容设计的内在逻辑，但如何研究学生学情却困扰着广大教师。小学科学教学要求教师挖掘学生科学学习的前概念，基于学生的逻辑起点制定教学目标、设计教学内容，然而依靠传统的学习单或问卷调查费时费力，难以常态化实施。杭州市长寿桥小学引进了智慧学习笔，支持学生手写作业，对学生手写作业内容数字化提交，可实现部分题目的自动批改。教师可在课前制订学习单，后台实现自动批改，生成答题数据。

《神奇的纸》是教科版科学二年级上册第二单元第四课的内容。在教学这一课前，教师设计了前测习题（见图1），以了解学生对瓦楞纸特点的已有认知。教师在课前仅花费几分钟时间，让学生完成答题，答题数据被上传到“长寿云”系统终端，系统实现自动批改，即刻呈现答题数据。数据显示，70.96%的学生选A,即认为瓦楞纸是没有弹性的，6.45%的学生选B，认为瓦楞纸是不能承重的，9.68%的人选D，认为瓦楞纸不能防水。本题的正确答案是D,即瓦楞纸不能防水。从分析数据可知，基于生活经验，学生对瓦楞纸的迷思概念主要是两点：瓦楞纸没有弹性；瓦楞纸能防水。

图1 部分前测习题

图2 前测数据

通过智慧学习笔的自动批改功能，教师可在最短的时间内收集、分析学生的答题数据，判断学生的学习起点。了解到教学目标与学生已有认知间的落差后，便可在备课时有效控制教学难度，精准把握教学难点，使课堂教学更有预见性，从而思考指向深度学习的教学设计，实现深度备课。

二、基于真实情境：触及学生内心的深层动机

深层动机是指能够触及学生深层情感和兴趣爱好的动机，在深层动机的驱动下，学生在科学学习时能够保持长久的科学探究动力，全身心地投入学习。为有效激发学生学习兴趣，激起内在学习动机，教师需要创设贴合学生生活实际的真实情境，引发认知冲突，激起学生强烈的探究欲望。

《神奇的纸》课堂教学伊始，教师设置情境“交流不同纸的本领”，展示一个纸箱并告诉学生箱子里有三种纸。

教师取出餐巾纸，提问：你会用它干什么？

生：洗手后擦手。（也就是说它有吸水的本领）

取出普通白纸，提问：它可以用来干什么？

生：书写。

展示空箱子，提问：第三种纸哪里去了？

生1：明明只有2种纸。

生2：就是这个纸箱用的纸。

追问：谁知道这是什么纸？

生：瓦楞纸。（很有生活经验，真棒）

随后教师下发瓦楞纸，学生初步观察、交流瓦楞纸的特点。

教师结合学生日常生活中经常接触的物品，巧妙地设计了问题情境，让学生说说平时会用不同的纸做什么事，指向不同纸张功能的认识。同时提问：第三种纸去哪了，引发学生疑惑，产生认知冲突，“原来平时生活中常见的瓦楞纸板也是纸！”由此激发了学生强烈的探究欲望，从原本的教师下达任务学生被动观察，转向学生主动观察瓦楞纸的特点。

三、精构探究活动：凸显学生思维的深刻体验

科学探究是学生科学学习的主要方式，深度学习也离不开学生的切身体验。因此，教师应精心设计探究活动，挖掘学生思维，提供探究支架，让学生亲历科学探究过程，在动手实践和观察感悟的过程中深入理解学习内容。

学生要想进一步研究瓦楞纸的特点，需对一张白纸进行改造，使其成为瓦楞纸。在这个环节，教师没有直接出示改造方法，而是让学生在观察的基础上深入思考，寻求改造方法。教师通过一道题目，呈现出学生的思维过程（见图3）。

图3 改造方法

根据“长寿云”系统终端的数据，发现仅有一半的学生已经知道改造方法，因此教师播放微课视频，进行方法指导。而后教师提供导学单（见图4），提供相应的实验材料，引导学生自主探究瓦楞纸的特点，大屏上实时呈现学生的书写界面，教师根据学生记录情况巡回指导。

图4 探究活动导学单

教师并没有直接进行方法指导，而是先引导学生深入思考，而后挖掘学生的思维过程，根据学生的实际情况，适时提供学习支架，指导瓦楞纸的制作方法。改造完毕后，教师提供探究活动导学单，引导学生自主探究，深切体验探究内容，在探究过程中引发思维碰撞，促进思维提升。学生的记录过程会被实时呈现在大屏上，教师能及时关注每一位学生的活动进度，进行有效地巡回指导，推动学生在分析、比较、推理的基础上纠正错误认知，形成正确科学概念。

四、迁移探究结论：涉及知识内核的深度理解

深度学习不能停留在仅仅知道知识内容的浅层阶段，而要能够引导学生深入知识内核，形成对知识本质的深度理解，灵活运用科学知识解决实际问题，实现学有所得、学有所用。因此，教师要设计与学生生活高度贴合的科学拓展内容，让学生在课堂上现学现用。

在完成探究活动后，教师再次出示图1中的习题，检测学生学习效果。结果显示（见图5）74.18%的学生选D,9.68%的学生选A，3.23%的学生选B。数据显示学习增量显著，大部分学生都通过实验形成了新的认知：瓦楞纸不能防水。而后，教师出示拓展习题：“小科在咖啡店购买了一杯热咖啡，恰逢商店杯套用完了，请你结合今天所学内容，帮小科想一想解决办法。”通过实际问题的解决，考查学生知识迁移运用能力。

图5 后测数据

数据显示，学生通过本节课的学习，大部分都学会了新知识。为了促进学生对知识产生更深层次的理解，教师设计了这道课后习题，内容与学生日常的所见所闻相关，也是学生在各个场合都有可能遇见的问题。学生在解决实际问题的过程中，实现知识的迁移运用，培养起了高阶思维能力，深度学习得以真实发生。

五、精准评价反馈：彰显个性需求的差异辅导

深度学习在关注学生知识理解程度的同时，也积极满足学生个性化的学习需要，既关注学生的学习表现，也重视运用智能技术收集和分析每位学生的学习数据信息。在充分认识学情的基础上，依托智慧资源库个性推送学习资源，促进每一位学生精准成长。

课后，AI系统自动生成本堂课的教学报告，报告中包含了学生分数排行榜、知识点错误排行榜、高频错题和题目答题情况等信息。通过对数据的分析，教师可了解班级整体情况，及时调整下阶段教学设计。同时，系统针对学生课堂学习数据进行追踪和分析，结合前面几节课的内容，形成学生个人的学情分析报告，呈现学生单元学习概况。教师可借助系统智能推题策略，布置适合每位学生的个性化作业，从而有效避免机械、重复练习，实现差异化辅导。

基于大数据分析的评价结果能关注每一个学生个体的微观表现，AI系统对学习数据进行分析建模，帮助教师实现精确、恰当地教学评价。同时，针对每个学生所反映出来的能力、特点及不足，引导学生开展自我学习分析。教师给予学生个性化学习策略，帮助家长在深入了解孩子学情的基础上明确家庭学习建议。

深度学习是培养学生核心素养的途径之一。教师要深入剖析深度学习的理念，探寻小学科学课堂深度学习的切入点，善于将信息技术融合课堂教学，努力探求深度学习优化路径。通过教师深度备课、激发学生深层动机、引导学生深刻体验、促进知识深度理解和实施精准评价反馈，切实提高科学课堂学习效果，引领学生走向课堂深度学习。在信息技术飞速发展的时代，广大教师要形成超越教材的学科视野和精准育人的教学理念，探索课堂教学改革。与此同时，对于形形色色的现代教育技术，如何进行更好的融合和深度应用，则需进一步探索和实践。■