科學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂中深度教學(xué)的有效策略

徐志龍

實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的一種方法，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是以實(shí)驗(yàn)活動(dòng)為主的教學(xué)。少數(shù)科學(xué)教師以為實(shí)驗(yàn)教學(xué)只是給學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)儀器與材料，讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，在操作中探究科學(xué)。他們在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，或者巨細(xì)無遺地為學(xué)生示范操作，手把手地教學(xué)生操作，讓學(xué)生開展模仿實(shí)驗(yàn)，或者直接把實(shí)驗(yàn)方法步驟告訴學(xué)生，讓學(xué)生按部就班地動(dòng)手操作。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅使實(shí)驗(yàn)教學(xué)顯得膚淺低效，缺乏一定的教學(xué)深度，而且束縛了學(xué)生的主動(dòng)發(fā)展，抑制了學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)課堂呼喚深度教學(xué)。深度教學(xué)是一種基于深度學(xué)習(xí)的教學(xué)理念;深度學(xué)習(xí)是一種基于主動(dòng)的、高投入的、理解記憶的且學(xué)習(xí)結(jié)果遷移性強(qiáng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)和學(xué)習(xí)過程?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)深度教學(xué)是指向?qū)嶒?yàn)?zāi)芰εc思維能力培養(yǎng)的教學(xué)，絕非任意拔高實(shí)驗(yàn)教學(xué)難度，更非在簡單機(jī)械的實(shí)驗(yàn)中占有知識(shí)，而是要求學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)，進(jìn)入深層次學(xué)習(xí)狀態(tài)，通過深度實(shí)驗(yàn)對(duì)知識(shí)完整深刻處理，并能有效遷移運(yùn)用知識(shí)，以解決真實(shí)情鏡中的問題。我結(jié)合《探測暗盒里的電路》教學(xué)實(shí)際，談?wù)勅绾卧谛W(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂中開展深度教學(xué)。

一、設(shè)置挑戰(zhàn)性科學(xué)探究主題

深度實(shí)驗(yàn)教學(xué)是指學(xué)生在教師引領(lǐng)下，圍繞具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)主題，全身心積極參與科學(xué)探究的過程，在親自試驗(yàn)中獲得有意義建構(gòu)，同時(shí)體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)成功的快樂。探究主題的深度決定了實(shí)驗(yàn)的深度，設(shè)置挑戰(zhàn)性探究主題是深度實(shí)驗(yàn)教學(xué)的前提。

深度實(shí)驗(yàn)是一種高難度挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)，不僅表現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)具有趣味性、情境性，而且體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)任務(wù)的難度大。挑戰(zhàn)性實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)在以學(xué)生的自主探究為核心，學(xué)生自己猜測、實(shí)驗(yàn)、分析、評(píng)估。挑戰(zhàn)性主題來源于生活卻高于生活，基于學(xué)生最近發(fā)展區(qū)，卻超越學(xué)生最近發(fā)展區(qū)。例如，在教學(xué)《探測暗盒里的電路》一課中，我通過“判斷西瓜生熟”這一生活現(xiàn)象引出“暗盒”概念后，接著引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)了“電路暗盒”，給學(xué)生出示了一個(gè)四點(diǎn)電路暗盒，向?qū)W生提出“不打開電路暗盒，想辦法繪出四點(diǎn)暗盒電路圖”這一任務(wù)。學(xué)生要想準(zhǔn)確繪制出，必須想辦法探究出四點(diǎn)之間的電路連接情況。實(shí)驗(yàn)操作是必不可少的方法，學(xué)生最終親歷實(shí)驗(yàn)并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推導(dǎo)出暗盒里的電路。該探究主題具有極大的挑戰(zhàn)性，我在教學(xué)時(shí)采取小組比賽的形式，更加激發(fā)了學(xué)生的探究積極性，使得實(shí)驗(yàn)活動(dòng)富有溫度和深度。

二、引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)深水區(qū)

學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)不缺乏興趣，但缺少沉浸性。科學(xué)實(shí)驗(yàn)課的氣氛是活躍的，學(xué)生個(gè)個(gè)興趣盎然，爭先恐后動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，許多學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)生龍活虎，操作非常積極，但動(dòng)腦的卻很少，能展開深度思考的更少?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)是一個(gè)完整系統(tǒng)的過程，從實(shí)驗(yàn)假設(shè)到方案設(shè)計(jì)，到實(shí)驗(yàn)操作，到實(shí)驗(yàn)分析，最終得出結(jié)論，整個(gè)過程有動(dòng)有靜，有做有思。

深度實(shí)驗(yàn)教學(xué)要的不只是動(dòng)手操作，而要手腦聯(lián)動(dòng)，做思結(jié)合;深度實(shí)驗(yàn)教學(xué)追求發(fā)展性，即在動(dòng)手做的過程中，還要促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知、情感、技能等方面發(fā)生系統(tǒng)的提高，使學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)和實(shí)踐創(chuàng)新能力得以整體提升。深度實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)為學(xué)生探究積極主動(dòng)，知識(shí)處理完整深刻，實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生沉浸于學(xué)習(xí)情境之中，沉浸于實(shí)驗(yàn)活動(dòng)之中，沉浸于思考之中，沉浸于對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的捕捉與反思、對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與加工。例如，在教學(xué)《探測暗盒里的電路》一課中，我在提出“探究暗盒里的電路”這一主題后，沒有給學(xué)生任何提示，而是讓學(xué)生自己設(shè)法解開暗盒，他們分組討論問題解決的方法，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，合理選擇實(shí)驗(yàn)材料，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)觀察記錄檢測結(jié)果，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行推測，最終畫出簡單電路圖。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程可謂步步深入，我少講授多讓學(xué)，少示范多啟發(fā)，學(xué)生少被動(dòng)多主動(dòng)，少模仿多創(chuàng)造。學(xué)生始終沉浸在實(shí)驗(yàn)的深水區(qū)，他們摒棄浮躁，時(shí)而動(dòng)手，時(shí)而沉思，有效地完成了挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)。

三、拓展延伸開展新的實(shí)驗(yàn)探究

科學(xué)無極限，探究無止境。深度實(shí)驗(yàn)教學(xué)打破了時(shí)空的邊界，它不局限于書本實(shí)驗(yàn)，不局限于課堂實(shí)驗(yàn)。我們在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)中，要適當(dāng)進(jìn)行拓展延伸，在完成了一個(gè)新的挑戰(zhàn)任務(wù)后，要拋給學(xué)生新的任務(wù)，讓他們迎接新的挑戰(zhàn)，開展新的實(shí)驗(yàn)探究，引領(lǐng)學(xué)生從一座山頭爬向另一座山頭，登上新的科學(xué)高峰。

例如，我在教學(xué)《探測暗盒里的電路》一課中，當(dāng)學(xué)生解開暗盒之后，我沒有終止教學(xué)，而是設(shè)計(jì)了拓展延伸環(huán)節(jié)，帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識(shí)人體暗盒、地球暗盒，拓寬暗盒的外延;同時(shí)，我還為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了新的科學(xué)探究任務(wù)，提出了更高的實(shí)驗(yàn)要求。我給學(xué)生出示了一張簡單電路圖，要求學(xué)生根據(jù)圖稿設(shè)計(jì)暗盒，并把暗盒由四個(gè)觸點(diǎn)改為五個(gè)觸點(diǎn)。別小看只增加了一個(gè)觸點(diǎn)，其實(shí)，設(shè)計(jì)難度卻大大增加，這個(gè)暗盒的難度遠(yuǎn)超過課堂實(shí)驗(yàn)中的暗盒。該設(shè)計(jì)為學(xué)生搭建了課后實(shí)驗(yàn)的平臺(tái)，讓學(xué)生學(xué)以致用，拓展了實(shí)驗(yàn)深度，促進(jìn)了學(xué)生科學(xué)實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力的提升。

深度學(xué)習(xí)的關(guān)鍵是教師，深度學(xué)習(xí)依賴于深度教學(xué)。讓我們在科學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂中開展教學(xué)，讓科學(xué)實(shí)驗(yàn)更加富有深度。

【作者單位：南通市城中小學(xué)? 江蘇】