改進實驗教學 引導學生深度學習

◇徐妙容（福建：廈門同安區(qū)西塘小學）

簡單的小學科學實驗之中蘊含著深刻的道理，基于深度學習的教學，能培養(yǎng)學生的主動探索意識，主動思考，深入探索，以辯證批判的思維來看待通過實驗揭曉的奧秘。在深度學習之中，學生的潛能被激發(fā)出來，當其在日常學習生活中遇到問題時，也能以理性客觀的態(tài)度面對。那么教師該如何通過合適的授課方案來引導學生進行深度學習呢？文章中有詳細的教學策略。

一、指向深度學習的小學科學實驗教學改進意義

（一）有利于開發(fā)學生科學思維

指向深度學習的科學實驗能開發(fā)學生科學思維，使其深入思考，探索科學實驗之中蘊含的奧秘。傳統(tǒng)的小學科學實驗教學，往往都是教師演示實驗，學生觀看。同時，教師會將實驗結果以及其蘊含的道理提前告知學生，學生接受的是灌輸式教育，全程都沒有深入思考，只是在教師的引導下，不斷進行記憶認知。而深度學習下的科學實驗教學，是讓學生主動探索，以批判性思維看待問題，并解決問題。這樣學生的科學思維會得到提升。

（二）有利于提升學生學習效率

長期通過深度學習進行主動思考并培養(yǎng)自身辯證思維，能讓學生的思維變得更為敏捷。同時，帶有指引作用的問題能讓學生的思維更為緊湊。這樣在較短的時間內(nèi)，便可以解決高思維含量的科學問題。無論是課堂學習抑或平時的作業(yè)練習，效率都會有明顯提升，并且維持在較高水準上?？偠灾疃葘W習科學實驗內(nèi)容并引導學生參與到實踐中去，能使科學學習效率得到較大提升。

（三）有利于培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)

深度學習科學實驗能激發(fā)學生的科學探索精神與求真精神，遇到問題時，首先想到的不是求助他人，而是迎難而上。長此以往，學生的邏輯思維能力與科學探索能力都會得到較大提高，核心素養(yǎng)自然也會有較大提升。趣味十足、與生活相融合的科學實驗能讓學生深度思考，養(yǎng)成良好的科學思維習慣，在平時的日常生活中，也會主動完成相關的科學實驗，養(yǎng)成良好的學習習慣，并能擁有科學探索精神。因而深度學習能讓學生形成較高的核心素養(yǎng)。

二、指向深度學習的小學科學實驗教學改進原則

（一）互動性原則

教師在開展指向深度學習的小學科學實驗教學時，需要遵循互動性原則，將課堂的主動權交到學生手中，引導學生自主探究學習，教師則起輔助學習的作用。在整個科學學習的課堂上，教師需要把握好課堂教學的節(jié)奏，讓每個學生都有機會參與到科學實驗的實踐之中去，并且進行深度思考和探究，通過自己的能力解決問題?；拥恼n堂更能激發(fā)學生的學習興趣，讓其沉浸到科學學習的氛圍之中，展開深度思考，探索其中真諦。

（二）指向性原則

絕大部分小學生心智都未成熟，遇到問題時沒有較為嚴謹?shù)乃季S進行思考。尤其是在完成科學實驗時，需要教師一步步引導，通過有價值問題的提出讓學生進入深度學習之中，從表層的科學實驗現(xiàn)象之中挖掘深層次內(nèi)涵。因而在小學科學實驗課堂之中，指向性原則就顯得非常重要，教師需要在上課之前便準備好合適的授課教學計劃，預判學生在學習的過程中會遇到的問題，并及時指引，使其沿著正確的思考方向思索問題，獲得良好的科學實驗學習成果。

（三）升華性原則

小學科學實驗之中蘊含著深刻的內(nèi)涵，教師應當引導學生深入思考，將其中的內(nèi)涵挖掘出來，并引入平時的學習生活之中，讓知識的作用真正顯現(xiàn)出來。這樣學生的境界才能得到提升，科學實驗的內(nèi)在價值才能得到升華。當學生完成一個科學實驗，并且感悟其中的道理之后，教師便可以將一些生活中常見的現(xiàn)象與學生完成的科學小實驗相融合，通過類似的方式深化知識學習，并從中感悟提升，達到較高的層次和境界。

三、指向深度學習的小學科學實驗教學改進措施

（一）深刻理解理論概念，合理設計實驗驗證

科學中的各種理論概念比較多，部分學生只是了解這些概念，卻沒有深刻理解這些理論。為了讓學生進入深度學習的狀態(tài)之中，教師可以引導學生合理設計實驗，并通過一系列的實驗進行驗證，并引發(fā)深度思考，從真正意義上深度理解這些理論概念，并得到知識層面與精神層面上的升華。如，在“生態(tài)平衡”學習中，通過教師的講解，學生了解到處于一個生態(tài)系統(tǒng)中的每個物種的相互影響，并且每個物種都發(fā)揮重要作用以維持整個生態(tài)系統(tǒng)的平衡。教師可以引導學生自主完成生態(tài)瓶的制作，在有蓋子的塑料瓶之中放入泥土、水草、小魚等，并將塑料瓶的蓋子擰緊，讓小魚在其中生存一段時間，看情況如何。在該實驗中，瓶中的生物便構成了簡單的生態(tài)系統(tǒng)：通過光合作用，水草為小魚的生存提供氧氣，水草還是小魚的食物，小魚的排泄物則成了水草生長的有機肥料，在短時間內(nèi)，小魚不會死亡。但是長時間如此，小魚還是會死，原因是生態(tài)系統(tǒng)過于簡單。通過該類型的簡單實驗，學生在完成實驗的過程中會深入思考生態(tài)平衡，并了解生物多樣性的重要。

（二）開展互動交流學習，思維碰撞深入思考

基于深度學習的科學實驗，學生之間可以互動交流，并且通過互動交流產(chǎn)生思維的碰撞，收到更高層次的思考效果。深度學習中，學生的主動性非常重要，而小組合作、溝通交流等形式，則可以使學生的主動性被充分激發(fā)出來。如，在進行“蠟燭的變化”相關實驗時，教師可以提供制作蠟燭的PPT 流程，引導學生自主討論并通過動手操作來完成。在整個完成過程中，蠟塊由大變小，由固體變?yōu)橐后w，這時教師就可以試探地詢問學生：蠟塊變成另一種物質了嗎？學生帶著此疑惑繼續(xù)做實驗，會發(fā)現(xiàn)隨著溫度的降低，蠟塊又變?yōu)楣腆w，即其性質并沒有發(fā)生改變，沒有新物質的產(chǎn)生。隨后教師可以讓學生完成“點燃蠟燭后觀看蠟燭燃燒變化”的實驗。具體可以分為三個部分：其一，使用潔凈干燥的燒杯罩在火焰的上方；其二，將內(nèi)部有澄清石灰水涂抹的燒杯罩在火焰的上方；其三，將白瓷碗底部放到火焰上方灼燒一段時間，看變化。分別會出現(xiàn)內(nèi)壁有水霧、內(nèi)壁變白、底部有黑色煙灰三個現(xiàn)象。這時學生便可以展開討論，通過反復猜測與交流，將蠟燭燃燒過程中產(chǎn)生的新物質推測出來。

（三）增加學生情感體驗，引導感受學習氛圍

部分學生的學習能力較弱，可能會對需要自己動手完成的科學實驗產(chǎn)生一定的畏懼心理，如果教師不加干預，他們便無法進入科學深度學習之中，還會對科學實驗產(chǎn)生一定的畏難情緒。因而，在授課時，教師需要關注學生的情感狀態(tài)，適當增強他們的情感體驗，讓其感受到身邊學生的溫暖、教師的溫暖以及實驗與思維過程的溫暖，從而更愿意深入思考，完成整個實驗探究學習。比如，在鐘擺實驗的探究之中，教師就可以一步步地引導基礎較為薄弱的學生來完成整個鐘擺實驗。如，教師可以詢問學生：“為什么有的鐘擺擺得快，有些卻比較慢，是不是和擺長有關系呢？”這時學生可以利用不同的擺長進行計時擺動次數(shù)的計數(shù)實驗。通過此種方式研究其間是否存在一定的關聯(lián)，并能知曉到底是擺長長擺動得更快，還是擺長短擺動得更快。整個過程中，教師都要溫柔地引導學生，使其不斷進步，從而完成整個實驗探究，并從中感悟一定的道理。同時，學生在進入深度思考的同時，也可以了解該實驗之中使用了一種特殊的實驗方法，即控制變量的方法。

（四）注重開發(fā)學生思維，提高學生學習境界

在深度學習背景下開展科學實驗教學，教師需要注重開發(fā)學生的思維，讓其學習境界能有所提升。引發(fā)學生深度思考的實驗并不需要過于復雜，相反，簡單的實驗對小學生更為友好，其更能從中感悟到實驗內(nèi)涵。如，學生在完成較為簡單的降雨小實驗后，可以從中得到一定的啟發(fā)。首先，學生可以用酒精燈來加熱燒杯中的水，直到水沸騰，然后取一個培養(yǎng)皿放入熱水中，將其取出后蓋住燒杯。這時教師就可以拋出問題：“培養(yǎng)皿的底部有什么呢？”學生仔細觀察后發(fā)現(xiàn)底部有小水珠。教師接下去問：“為什么會出現(xiàn)小水珠？”這時部分學生會認真思索，結合課本內(nèi)容，得知：熱的水蒸氣碰到了溫度稍低的培養(yǎng)皿便凝結為小水珠。教師可以繼續(xù)實驗，將一小塊冰塊分給學生，讓他們放在培養(yǎng)皿上，并觀察實驗現(xiàn)象。不一會兒，學生發(fā)現(xiàn)，不少聚集在培養(yǎng)皿底部的小水珠開始匯集下落，與自然界中的降雨非常相似。這樣絕大部分的學生思維都會發(fā)散，了解該實驗的真正目的與其中的實驗價值。

（五）溯源日常學習生活，升華實驗學習價值

科學來源于生活，同時通過不同的科學小實驗，學生可以從中感悟生活道理，并且通過類似的方式使得實驗的價值得到一定提升?？茖W實驗如果不與生活相結合，就會變得高不可攀，不少學生便會有較大的學習難度，并且也很難進入深度學習之中。因而教師可以為學生準備一些貼近生活的科學實驗，如，物品發(fā)霉的小實驗就與學生的日常生活非常貼近，教師可以引導學生完成?？梢栽O置三組實驗：其一，將潮濕的面包放入冰箱，設為1 號組；其二，將潮濕的面包置于常溫環(huán)境，設為2 號組；其三，將干燥的面包置于常溫環(huán)境，設為3 號組。通過該實驗，學生發(fā)現(xiàn)，2 號組的霉變速度明顯快于1 號組與3 號組。這時不少學生會思考其原因，得到“發(fā)霉與溫度、濕度等緊密相關”的結論。學生于是知道在生活之中該如何儲存食物。對于此類型的生活化小實驗，學生的主動性與批判精神可以得到體現(xiàn)，從而進入深度學習之中，并升華實驗的價值。

綜上所述，教師可以嘗試開展深度教學，通過引導式問題以及學生親身體驗等方式，讓他們更為深刻地體驗實驗的趣味性，尋找其中蘊含的奧秘。同時小學階段中的不少實驗都可以溯源于生活，教師融入生活元素能讓學生感同身受，同時也能激發(fā)學生科學實驗的興趣，主動進入深度學習中。