如何通過核心問題推動深度學習————以生態(tài)系統(tǒng)單元培養(yǎng)學生系統(tǒng)性思維為例

? ? ? ? 本單元內容由青中一校三區(qū)大科學組鄉(xiāng)親們研發(fā)股毫,版權所有

? ? ? ? 一個單元的教學馬上就要展開了,教學方案召衔、讀本铃诬、任務單、課件苍凛、視頻均已準備就緒趣席。按理說上課如此進行已經完全沒有問題。是什么想法使得追求完美的科學組老師們最終又重新組織設計了整個單元醇蝴?是什么問題吸引同學們一個周都沉浸在興奮之中宣肚?是什么任務讓孩子們利用休息的點滴時間也要跑到科學教室查找資料解決問題?

背景

? ? ? 本周的學習單元是生態(tài)系統(tǒng)悠栓,是我們科學融合課程第二大主題“結構和功能”的最后一個單元霉涨。在這個主題中,孩子們從原子惭适、分子笙瑟、細胞、個體癞志、種群往枷、群落、生態(tài)系統(tǒng)一直學到太陽系和宇宙凄杯。太陽系和宇宙的內容因為之前涉及了很多错洁,我們就把這兩部分內容放到了小學段自學。所以戒突,生態(tài)系統(tǒng)是本主題共同學習的最后一個單元屯碴。首先讓我們梳理一下本單元的學習目標:

? ? ? 從知識技能來分析:課標要求舉例說出水、溫度妖谴、空氣窿锉、光等是生物生存的環(huán)境條件。舉例說明生物和生物之間有密切的聯(lián)系膝舅。概述生態(tài)系統(tǒng)的組成嗡载。列舉不同的生態(tài)系統(tǒng)。描述生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈和食物網仍稀。解釋某些有害物質會通過食物鏈不斷積累洼滚。闡明生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力是有限的。闡明生物圈是最大的生態(tài)系統(tǒng)技潘。

? ? ? 從素養(yǎng)來分析:本主題明線是建立結構與功能相適應的科學大概念遥巴,暗線是系統(tǒng)性思維的培養(yǎng)。

? ? ? 思維的發(fā)展以次第而分有三層:邏輯思維享幽、辯證思維铲掐、系統(tǒng)思維。邏輯思維的代表是亞里士多德體系和牛頓的經典力學值桩,辯證思維則由愛因斯坦的相對論和普朗克的量子物理代言摆霉,系統(tǒng)性思維才代表著科學的未來。本主題學習中奔坟,從原子到宇宙携栋,都是系統(tǒng),且越來越復雜咳秉。到生態(tài)系統(tǒng)已經足夠復雜婉支,而對于宇宙人類尚且還不能完全的解讀。那么系統(tǒng)性思維培養(yǎng)到這里就到了一個節(jié)點澜建。我們怎樣利用復雜的生態(tài)系統(tǒng)模型更進一步地培養(yǎng)學生的系統(tǒng)性思維向挖?我們怎樣檢驗通過這個主題的學習,學生系統(tǒng)性思維能力發(fā)展到了何種水平炕舵?如何在落實素養(yǎng)的同時也保證知識落地户誓?(其實素養(yǎng)包括知識,另文再論)幕侠。經過集體的智慧帝美,一個新的經典的核心問題誕生了

核心問題

? ? ? 假如你是上帝(張?zhí)鞄煛⑷鐏矸鹱嬉残形钏叮鶕叛鰜磉x吧)悼潭,創(chuàng)造地球的同時,在距離地球252萬億光年仙女座大星系的某個區(qū)域舞箍,也創(chuàng)造了另一個星球(自己隨便命名)舰褪,上面也存在著生命。請你設計并描述這個星球疏橄,要求只有一個占拍,要求有生物生存略就,且能穩(wěn)定延續(xù)。

? ? ? ? ? 學生們聽到這個問題興奮極了晃酒,有的決定三個人一起設計表牢,有的決定兩個人商量。有的決定單干贝次。團隊合作的同學們崔兴,還約起了周末怎么交流合作谈跛。緊接著從各式各樣的名字開始埂陆,作業(yè)就這么在孩子們激動興奮的心情下展開了。

展示

? ? ? ? ? (作業(yè)完成后的展示副签,目的主要是暴露問題山析。興奮開心的同時堰燎,別忘了還有具體的要求,那就是要有生物生存笋轨,且能穩(wěn)定延續(xù)爽待。)



? ? ? 展示中,我們看到了孩子們豐富的想象力翩腐,派大星鸟款、炸雞腿星、異形母星茂卦、流星等等何什。上邊的譚氏山脈、賈氏火山等龙、框氏沼澤也是被組員搶著命名处渣。甚至還出現(xiàn)了ZDM蟲,LKX花蛛砰、CXL樹罐栈、WZG獸等等竟然以老師名字縮寫命名……

? ? ? 不過興奮的展示結束之后,就是要直面同學們犀利的提問了泥畅≤埽“你們這個星球的能量來自于哪里?”“誰為異形提供食物和能量位仁?”“你們這個星球有沒有水和空氣柑贞?”一個個不太留情面的問題,讓每組展示者不禁頭上冒汗聂抢。不過不用著急钧嘶,讓我們一個一個問題的分析,逐個解決問題琳疏,這不正是深度學習的動力嗎有决?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 改

? ? ? 這是本單元深度學習的主要過程闸拿。

第一次深度學習和修改

? ? ? 展示、提問书幕、討論結束后新荤,正好下課。作業(yè)是:根據提出的問題按咒,修改不合理的地方。實現(xiàn)的是相互學習但骨。

第二次深度學習和修改

? ? ? 第二的版作業(yè)拿來了励七,討論十分鐘,談談收獲奔缠,再看看是否還有問題掠抬。然后老師們提供了資源,根據資源校哎,我們共同來回答一系列的問題两波。通過問題,再度審視自己的設計稿闷哆,再修改腰奋。

? ? ? ? ? ? ? ? 核心問題下的二級問題

? ? 問題一:你的星球生物生存的環(huán)境是怎樣保證生物存在和延續(xù)的?

? ? ? 對應課標要求:舉例說出水抱怔、溫度劣坊、空氣、光等是生物生存的環(huán)境條件屈留。

? ? ? 對應系統(tǒng)性思維:系統(tǒng)環(huán)境因素局冰、系統(tǒng)要素

? ? 問題二:你的星球上有哪些要素?他們相互的關系是怎樣的灌危?

? ? ? 對應課標要求:舉例說明生物和生物之間有密切的聯(lián)系康二。概述生態(tài)系統(tǒng)的組成。列舉不同的生態(tài)系統(tǒng)勇蝙。

? ? ? 對應系統(tǒng)性思維:系統(tǒng)要素×關系

? ? 問題三:你能否嘗試規(guī)范的表達這些關系沫勿?

? ? ? 對應課標要求:描述生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈和食物網。解釋某些有害物質會通過食物鏈不斷積累味混。

? ? ? 對應系統(tǒng)性思維:系統(tǒng)要素×關系

? ? 問題四:在這些要素及他們的相互關系作用下藕帜,物質如何循環(huán),能量如何流動惜傲,信息如何傳遞洽故?

? ? ? 高于課標要求,為系統(tǒng)性思維的高階層次而設置盗誊。

? ? ? 對應系統(tǒng)性思維:系統(tǒng)的物質流时甚、能量流隘弊、信息流思維

? ? 問題五:為何要構建一個星球?生物圈Ⅰ荒适、Ⅱ號為何失斃嫖酢?

? ? ? 對應課標要求:闡明生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力是有限的刀诬。闡明生物圈是最大的生態(tài)系統(tǒng)咽扇。確立保護生物圈的意識。

? ? ? 對應系統(tǒng)性思維:系統(tǒng)規(guī)模陕壹、邊界质欲、動態(tài)平衡。



? ? ? 我們?yōu)閷W生解決這些問題提供的讀本和腳手架(由謝益佳老師主導研發(fā))

學習后的定稿和展示

? ? ? 深度學習結束后糠馆,孩子們還要對他們的設計進行最終的修改和展示嘶伟。當然,這里還不能說是最終又碌。我們可以想象九昧,這個問題切會在他們以后的歲月里不斷去思考呢。

課標要求的強化落實

? ? ? 實驗學校部分的學生面臨著中考的現(xiàn)實壓力毕匀。因此铸鹰,我們還研發(fā)了相應的練習和知識性診斷題。(由柴曉麗老師和呂凱旋老師主導研發(fā))




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