基于深度学习的小学科学实验教学的策略研究

张淑芳

摘要：实验教学作为小学科学教学的主要部分，对增加小学生的科学兴趣，提高小学生的科学素质有着不可替代的作用。而深度学习是一种新的学习方式，若在小学科学实验教学中实施深度学习，将有助于学生走出科学理论的浅显层面，将所学科学知识应用于实际，达到学以致用的目的。本文分析了小学科学实验教学中进行深度学习的必要性、当前小学科学实验探究存在的主要问题，重点阐述了深度学习视野下的小学科学实验教学的优化策略。

关键词：深度学习   小学科学   实验教学

深度学习是一种高度沉浸的、不断持续深化、不断扩展延伸的一种新型学习方式，这种学习方式更有利于培养小学生的科学素养，更能促进学生形成自主学习和终身学习的理念。[1]在深度学习理论下进行科学实验探究活动，有利于学生在探究过程中不断自我反思和调节，向高阶思维发展，进而能够对所学知识进行更好地迁移和运用。基于学生核心素养的养成，需要教师优化科学实验教学方法，引导学生深度学习。

一、小学科学实验教学中进行深度学习的必要性

（一）有利于学生建构全面的知识结构体系

根据深度学习理论，学生对知识的掌握应该是全面、系统的。使学生持续深度学习，拥有充足的自主学习机会，真正经历学习过程，使学生在实验探究过程中通过观察实验现象、实验操作、实验结果，获得有效的科学知识。学生经过知识的不断积累，将所学的科学知识应用于生活实际时，又会更深入地探究，从而建构出属于自己的科学知识体系。

（二）有利于学生提升高阶思维能力

根据新课程理念，培养小学生的科学素质，专注科学学科的本质，建立正确的价值观是小学科学的课程总目标所在。而目前的科学课堂上，部分学生对科学的学习还仅是停留在记忆、背诵等低阶思维阶段。

在深度学习视野下，学生在科学实验课堂上成为主体，教师只是在学生遇到困难或无法深入时进行点拨和指导，学生自身能够经历完整的科学实验过程、完整的思维过程。当学生完成自身头脑中的思维过程以后还能通过倾听他人、同伴交流互动来完善自己的方案，从而更好地完善自己的原先认知，学习科学的乐趣也就由此产生。新的学习需求不断产生，从而使学习过程持续和深化。学生在整个实验过程中不断地深入思考，科学思维能力也就不断得到提升和加强。

（三）有利于学生提升科学探究能力

小学科学课程倡导多样化的学习方式，但以探究式学习为主，促使学生自主的探究。[2]深度学习视野下，学生的学习空间更广阔、主动探究的学习机会更多，通过参与实验探究，学生能够提出多样性的问题，搜集处理信息的能力以及分析解决问题的素养进一步加强。学生能够提升其提出问题、搜集处理信息、分析解决问题的能力。学生经过深度学习，将实验的每一环节拆分、重组，层层深入实验本身，探寻深层知识，从而在日常不断的实验积累中拓展了学习视野，提升了科学探究能力。

二、深度学习视野下小学科学实验教学的优化策略

（一）制订基于学生学习需求的深度学习目标

首先，学生的学习需求来自其对大自然的好奇，对日常生活中问题的思考及探索的本能，学生知识的积累和能力的提升在探究问题和解决难题的一系列行程中不断发生，学习目标的设定要涉及多个方面，因为学生的兴趣、特点、前认知、性格不同，学生的学习动力和学习结果也会截然不同。

其次，深度学习是发展学生高阶思维的学习，同时也要基于学生的认知发展水平基础，脱离学生原有认知水平的教学目标是不可取的，而应设立有针对性、层次性、灵活性的目标。在设立科学探究的目标上尤其要加强对学生高阶思维的培养，学生主动关注学习探究过程，就能在学习过程中增强发现问题、分析原因、总结、归纳科学知识的能力，在教学开展的过程中还应根据学生实际，灵活调整教学目标。

（二）创设丰富而生动的多元化教学情境

目前，在小学科学实验过程中为了方便教师的管理和讲解，学生使用的实验药品、仪器以及实验操作步骤都是相同的，表面上为学生在课堂上提供了实验操作平台，但其实也影响了学生的开放性思维。学生要增强其学习能力必须深刻理解科学知识，进行深度学习，教师在此创设多元化的教学情境非常重要，可以给学生提供多种实验仪器，让学生探究不同实验方法，教师在学生实验过程中要起到引导、强调的作用，这样学生的兴趣和积极性就会被充分的激发和调动。在教学的多元化情境中，学生全身心参与实验探究，获取科学知识和技能的同时，也能基于深度学习理念进行创新，这一过程能够极大地提高学生的实验探究能力，学生在多方面寻求解决问题方法的同时也有助于建构完整的科学知识体系。例如，在教学教科版小学科学五年级上册“光是怎样传播的”这一课时，在探究光是否是沿直线传播的环节中，教师可以按照教材提供卡纸、手电筒等物品，由学生小组讨论并设计实验来探究光的传播路径。也可以提供透明的水杯、弯管、红外线灯等物品，学生小组之间可以根据自己的兴趣来选择不同的实验物品，完成实验后再进行信息共享、交流讨论，这样使学生学到知识的同时，也发散了科学思维，拓宽了科学视野。

（三）拓展开放式的科学实验课堂

促进学生的深度学习是一个长期而漫长的过程，实验性教学不应仅仅局限于教室和教学实验材料，而应存在于广阔的科学研究空间中，教师应该引导学生拓展实验课堂，扩大实验范围，提高学生动手实践能力。根据新课程理念，小学科学实验教学不仅以“做中学”为教学理念，还要引导学生在“学中思”，加之课堂教学时间有限，拓展课外科学实验课堂非常重要。

一方面，学校可以单独设立科学实验室，让学生在校内课余时间根据自身的兴趣和学习需要自主选择独立实验操作或小组合作，并及时记录实验操作内容、实验方法，以及实验过程中的疑问和解决过程，通过每一次的思考、归纳和总结，提升学生的思维能力和创新能力。另一方面，教师可以和学生一起构建能促进学生深度思考的家庭科学实验，学生的科学素养和探究意识也会在主动参与和设计实验的过程中不断提升。如，在教学教科版小学科学三年级下册《动物的一生》这一单元时，教师可以给学生布置养蚕的家庭任务，让学生在养蚕的过程中学会记录、观察、分析、评价、归纳和总结，促进学生高阶思维发展，还可以让学生在日常生活中观察鸡、狗、鸟等常见小动物的出生方式，这样的生活观察既能激发学生的学习兴趣，也能促进学生对知识的理解和运用。

三、结语

综上所述，小学科学实验教学是小学科学学习的重要部分，教师在科学实验教学中应渗透深度学习理论，[3]应制订基于学生学习需求的深度学习目标、以创设丰富而生动的多元化教学情境为教学内容、以拓展开放式的科学实验课堂为巩固，努力让学生逐渐走向深度学习，养成终身学习的习惯。

参考文献：

[1]陈静静.学习共同体：走向深度学习 [M].上海：华东师范大学出版社，2020：13.

[2]中华人民共和国教育部. 义务教育小学科学课程标准（2017年版）[M]. 北京：北京师范大学出版社，2017.

[3]王兆琦.“深度学习”下的小学科学实验教学策略[J]. 学科教学，2021：43.