基于深度学习的小学科学教学探讨

【摘要】在小学科学教学中，教师基于深度学习开展多样化的自主认知活动，既可以培养学生的自主学习意识，提高其课堂学习效率，又能提升他们的高阶思维能力，使其在深度学习过程中了解知识点的内在联系，掌握创造性解决问题的方法，提高知识应用水平。文章基于深度学习视角，阐述教师通过开展问题探究、任务驱动、实践应用、反思评价、单元复习等活动，提高学生深度学习能力，提升课程教学质量的具体策略。

【关键词】深度学习；小学科学；教学探讨

作者简介：金海荣（1979—），男，江苏省南通市如皋市白蒲镇林梓小学。

深度学习是帮助学生提升学科知识认知的学习方式，能够促进其高阶思维能力的发展，同时，提高其创造性解决问题的水平。由此可见，教师若想进一步提高小学科学课程的教学质量，可以基于深度学习，开展问题探究、任务驱动、实践应用、学习反思、单元复习等活动，提升学生的高阶思维能力，培养其批判性思维能力，使其构建完整的科学知识体系，提升课程学习的最终质量。

一、深度学习概述

深度学习指的是一种主动的、具有一定挑战性的、指向知识深度理解的包含高水平认知的学习方式，此种方式能够有效提升学生的问题解决能力，同时，促进他们的高阶思维能力发展。深度学习强调以学生为中心，以学习为导向，让学生通过运用分析、迁移、推理、创造等高阶思维，实现对学科知识内涵的透彻理解，同时，使其扎实掌握知识的运用方法，提升其实践和问题解决能力。在深度学习过程中，学生能够对学科知识进行深层次探索与研究，深入挖掘知识之间的内在联系，找寻更加合理高效的问题解决方法，并在自主认知过程中进行推理、批判、迁移、应用等高阶思维活动，最终探寻到学科知识的本质，同时，发展个人综合能力。

深度学习主要包含以下三个特点：第一，深度学习注重对学科知识的批判性理解，学生需要多角度进行分析和深度思考，形成对知识的客观认知。第二，深度学习强调对学科知识的有机整合，学生需要了解各知识点之间的深层联系，从而构建完整的学科知识体系。第三，深度学习注重学科知识的迁移与应用，学生需要合理运用学科理论知识或技能解决相关的实际问题。

二、基于深度学习的小学科学教学原则

（一）自主性原则

深度学习强调学生学习的主动性。对此，教师应当遵循自主性原则，设计丰富多样的自主探知类活动，为学生提供更多自主思考、分析、实践的机会，为其创造更加广阔的自主学习空间。同时，教师需要在深度学习活动中积极培养学生的自主探知意识，利用有效的方式活跃他们的思维，增强他们学习的信心，从而提高他们的学习效率。

（二）实践性原则

教师在开展小学科学深度学习活动时，需要遵循实践性原则，引导学生全身心参与认知活动，让他们体验自主探知、深度学习、知识运用的乐趣，使其在问题解决过程中获得成就感，得到高阶思维能力、合作能力、实践能力等多种能力的提升与发展。

三、基于深度学习的小学科学教学措施

（一）优化教学思路，开展多元探知活动

若想促进学生的深度学习，教师需要合理优化授课思路，结合教材内容，根据班级学生的实际学习能力，开展丰富多样的深度探知活动，如问题探究、任务驱动、项目探知活动等，使其在问题解答、合作探知、技能实践过程中提升高阶思维能力，提高深度学习的水平，从而真正提升课程学习质量。

1.开展问题探究活动

在小学科学教学中，为了让学生实现有效的深度学习，教师可以开展问题探究活动。教师可以激活学生的原有认知，引导他们进行拓展思考，鼓励他们根据自身的生活经验，提出更有深度的探知问题，让他们运用符合自身实际学习能力的方式寻找问题的答案，通过解决问题学习新知，提升科学思维能力。在学生利用原有认知对学习情境进行深度思考时，教师要设计一定的认知冲突，从而让学生形成更加强烈的探知欲望，提高学生深度学习的积极性［1］。

以苏教版小学科学二年级下册“磁铁的两极”的教学为例。在学习本课前，学生已经掌握了磁铁的性质，知道磁铁能吸铁、镍等材料的物质，能够隔空或隔物吸铁等。对此，教师可以结合磁铁的吸力知识开展问题探究活动，利用学生已有的学习经验引发他们的认知冲突，使其在思考和解答问题的过程中理解磁铁两极知识，知道两个磁极接近时可以相互吸引，也可以相互排斥，进一步明确磁铁的性质。教师先给每个学生提供两块磁铁，让他们自行用磁铁吸附物体，使其在实践操作中发现与原有认知冲突的问题。有的学生让两块磁铁的磁极相互靠近，发现磁铁的其中一个方向出现吸引现象，而另一个方向则出现相互排斥的现象，这与上节课学习的磁铁的吸力知识产生了矛盾冲突。对此，该学生提出如下问题：“磁铁与磁铁相互靠近时，是偶尔出现排斥现象，还是在某种情况下必然会出现排斥现象？”针对这一问题，教师引导学生提出假设。之后，教师带领学生进行实验操作，用实践的方式验证假设是否合理，同时得出正确的结论。教师先让学生将两块磁铁的两端分别涂上红色和蓝色，用来表示不同的磁极，然后分别用红色与红色的一端、蓝色与蓝色的一端、红色与蓝色的一端相碰，观察每次磁铁之间相碰出现的现象。学生发现，同颜色的磁极相碰会出现排斥现象，而不同颜色的磁极相碰则会牢牢吸在一起。针对这一实验结果，教师引出“同性相斥，异性相吸”原理，让学生了解两块磁铁相同的磁极相碰会产生推力，而不同磁极相碰会产生吸力。教师开展问题探究活动，既可以让学生在提出问题的过程中得到启发，又能使其在问题解答过程中深度理解科学知识，提升学习质量。

2.开展任务驱动活动

任务驱动探知是学生进行深度学习的主要方式之一。此种方式以驱动性学习任务为载体，学生需要通过完成教师布置的各项任务，找到隐藏在任务中的学科新知识，理解概念性知识、理论类知识的深层内涵。教师在设计小学科学任务驱动活动时，可以采用小组合作学习模式，让学生交流讨论驱动任务，合理细分任务内容，合作完成学习任务，使其在任务完成过程中经历知识形成的过程，从而加深对科学知识的认识，提升科学探究能力与合作学习能力［2］。

以苏教版小学科学三年级下册“声音的传播”的教学为例。教师先把班级学生按照同组异质原则进行划分，保证每组既包括学优生，又包括学困生，让小组成员互帮互助，从而提高班级整体的学习效果。然后，教师结合声音的传播知识设计驱动任务：寻找声音得以传播的介质。各小组需要针对探知任务进行交流讨论，对任务进行详细分解，并合作进行实验操作，最终找到声音可以在哪些介质中传播，在完成驱动任务的同时，扎实掌握本课的重要知识点。在小组讨论的过程中，教师需要鼓励学生提出自己的观点。有的学生提出声音可以在水中传播，并讲述了他在泳池中听到敲击瓷砖墙壁的事情；有的学生认为声音可以在固体中传播，因为他在家能够听到邻居敲击水管的声音；还有的学生提出声音能够在空气中传播。对此，该组学生设计听水中的铃声、听敲击课桌的声音、听真空环境下的闹铃声三项科学实验。在实验过程中，该组成员明确分工，默契配合，有的成员负责组装实验装置，有的成员负责实验操作，还有的成员负责记录实验现象。学生通过参与实验活动，能够经历声音在不同介质中传播的过程，切身了解声音在固体、液体和空气中的传播状态，从而总结出声音能够在固体、气体、液体中传播，而不能在真空中传播的结论。学生通过完成驱动任务，既可以提升合作学习能力，又能实现对声音传播条件的深度认识，提高科学探究水平。

3.开展生活实践活动

为了培养学生的知识迁移应用能力，使其能够将所学内容创造性地运用于现实生活中，教师可以开展生活实践活动。在活动中，教师需要围绕单元知识创设生活情境，引导学生思考现实案例与学科知识之间的联系，让他们运用迁移思维和课程所学技能解决问题，进一步发展其创新思维和实践能力［3］。

以苏教版小学科学五年级下册“撬重物的窍门”的教学为例。教师可以利用学校现有资源布置现实生活场景，如选择操场的一块区域，将小石子铺在地上，创设下雨积水的场景，让学生用沙袋、跳绳、木棍、鞍马等体育器材，结合杠杆原理，自行设计实践方案，解决雨天积水的问题。在此过程中，教师引导学生用体育器材制作一个简单的杠杆，把沙袋绑在木棍的一端，利用杠杆原理将其运到“积水”周围，阻挡“积水”流向四方，降低“积水”附近被淹的风险。学生通过参与实践体验活动，既可以提高知识运用能力，又能真正理解科学知识的内在原理，从而用更加灵活的方式创造性地解决生活问题，提升实践能力。

（二）针对探知任务，开展反思评价活动

在以深度学习为基础的小学科学课程中，为了培养学生的批判性思维能力，使其能够对个人的学习过程、学习行为、学习成果、学习习惯等方面进行深刻反思，自行找出其中的不足之处并合理改进，教师可以围绕课堂探知任务，开展自主评价与反思活动。在此项活动中，教师要引导学生评价学习方法是否合理、学习行为是否正确、探知成果是否科学等，让他们在反思与改进中提升批判性思维能力［4］。

以苏教版小学科学四年级下册“热胀冷缩”的教学为例。针对本课的教学内容，教师开展项目化教学活动，让学生自行探索“热胀冷缩”的概念，分析此现象所蕴含的深层原理等。在项目化探知过程中，为了培养学生的自我反思意识，提高他们的批判性思维能力，教师可以针对各项任务、各个环节，开展评价反思活动。在探知方案设计环节，教师可以引导学生反思方案设计是否合理，如方案是否具有可行性，方案内容是否完善，探知步骤是否清晰，等等。在项目方案实施环节，教师可以引导学生评价自主探知的方法、过程等。比如，在探究热胀冷缩现象时，学生利用乒乓球、弹力球、烧杯、热水、冰块等材料，通过改变球体的形状，再使其恢复原本形状的方式，了解固体具有“热胀”和“冷缩”两种性质。对此，教师引导学生评价实验方法、实验步骤的科学性与合理性。学生总结得出，实验内容较为单一，且没有进行多次验证，实验现象可能具有一定的偶发性，不能科学有效地证明实验结论，需要再进行多轮实验，通过反复验证，确保实验结论的准确性。在项目成果交流环节，教师可以让学生对探知结果和学习行为进行反思与评价，如是否积极参与项目活动，是否主动与他人沟通，是否运用协同互助方式，是否真正理解“热胀冷缩”的概念，是否采用更加科学的实验方式，

等等。

教师围绕项目化深度学习开展反思与评价活动，既可以培养学生的自我反思意识，又能提升其批判性思维能力，同时，提高他们深度学习的最终质量。

（三）整合单元知识，开展复习巩固活动

深度学习注重对知识内在联系的探索，更加重视学科知识体系的建构。对此，在深度学习视域下，教师要整合小学科学教材单元中的各小节内容，开展单元知识整合与复习活动，指导学生构建完整的科学知识体系，在培养其整合思维、逻辑思维的同时，使其形成较强的结构化、整体化学习意识。在知识体系构建过程中，教师要先指导学生提炼单元各小节的重要知识点，让他们运用逻辑思维对知识进行分类整理，使其真正把握各知识点之间的内在联系，再引导他们运用整合思维绘制思维导图，从而建构完整的、合理的单元知识体系［5］。

以苏教版小学科学六年级上册第四单元“探索宇宙”的教学为例。教师引导学生提炼“太阳系大家族”“观察星空”“冲出地球”“探索宇宙”几课的重要知识点，让他们运用逻辑思维梳理星空、地球、宇宙等知识之间的关系，再指导他们运用整合思维构建单元知识体系。

学生通过参与知识梳理与整合活动，既可以进一步巩固单元重难点知识，理清各知识点之间的逻辑关系，实现有效的整体化复习，又能提升逻辑思维能力，建构更有逻辑、更加完整的科学知识体系。

结语

综上所述，若想增强小学科学课程教学的有效性和实用性，教师可以基于深度学习开展多样化的探知与实践活动，让学生在活动中提升高阶思维能力和问题解决能力，增强自主学习和自主反思意识，建构完整的科学知识体系，进而使深度学习发挥出应有的作用。

【参考文献】

［1］胡祥红.基于深度学习的小学科学探究活动策略探析［J］.小学生（下旬刊），2023（8）：70-72.

［2］张鸿勤.真学 真研 真做的小学科学深度学习［J］.天津教育，2023（24）：161-163.

［3］茅志刚.谈如何基于深度学习理念实施小学科学项目化学习［J］.中华活页文选（教师版），2023（9）：88-90.

［4］黄彩玲.基于深度学习的小学科学实验教学的设计与研究［J］.当代家庭教育，2023（13）：160-162.

［5］吕卉.深度学习视域下的小学科学探究活动策略［J］.新教育，2023（14）：46-48.