基于深度學(xué)習(xí)的小學(xué)科學(xué)教學(xué)探討

【摘要】在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師基于深度學(xué)習(xí)開展多樣化的自主認(rèn)知活動(dòng)，既可以培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識，提高其課堂學(xué)習(xí)效率，又能提升他們的高階思維能力，使其在深度學(xué)習(xí)過程中了解知識點(diǎn)的內(nèi)在聯(lián)系，掌握創(chuàng)造性解決問題的方法，提高知識應(yīng)用水平。文章基于深度學(xué)習(xí)視角，闡述教師通過開展問題探究、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、實(shí)踐應(yīng)用、反思評價(jià)、單元復(fù)習(xí)等活動(dòng)，提高學(xué)生深度學(xué)習(xí)能力，提升課程教學(xué)質(zhì)量的具體策略。

【關(guān)鍵詞】深度學(xué)習(xí)；小學(xué)科學(xué)；教學(xué)探討

作者簡介：金海榮（1979—），男，江蘇省南通市如皋市白蒲鎮(zhèn)林梓小學(xué)。

深度學(xué)習(xí)是幫助學(xué)生提升學(xué)科知識認(rèn)知的學(xué)習(xí)方式，能夠促進(jìn)其高階思維能力的發(fā)展，同時(shí)，提高其創(chuàng)造性解決問題的水平。由此可見，教師若想進(jìn)一步提高小學(xué)科學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量，可以基于深度學(xué)習(xí)，開展問題探究、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、實(shí)踐應(yīng)用、學(xué)習(xí)反思、單元復(fù)習(xí)等活動(dòng)，提升學(xué)生的高階思維能力，培養(yǎng)其批判性思維能力，使其構(gòu)建完整的科學(xué)知識體系，提升課程學(xué)習(xí)的最終質(zhì)量。

一、深度學(xué)習(xí)概述

深度學(xué)習(xí)指的是一種主動(dòng)的、具有一定挑戰(zhàn)性的、指向知識深度理解的包含高水平認(rèn)知的學(xué)習(xí)方式，此種方式能夠有效提升學(xué)生的問題解決能力，同時(shí)，促進(jìn)他們的高階思維能力發(fā)展。深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，以學(xué)習(xí)為導(dǎo)向，讓學(xué)生通過運(yùn)用分析、遷移、推理、創(chuàng)造等高階思維，實(shí)現(xiàn)對學(xué)科知識內(nèi)涵的透徹理解，同時(shí)，使其扎實(shí)掌握知識的運(yùn)用方法，提升其實(shí)踐和問題解決能力。在深度學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生能夠?qū)W(xué)科知識進(jìn)行深層次探索與研究，深入挖掘知識之間的內(nèi)在聯(lián)系，找尋更加合理高效的問題解決方法，并在自主認(rèn)知過程中進(jìn)行推理、批判、遷移、應(yīng)用等高階思維活動(dòng)，最終探尋到學(xué)科知識的本質(zhì)，同時(shí)，發(fā)展個(gè)人綜合能力。

深度學(xué)習(xí)主要包含以下三個(gè)特點(diǎn)：第一，深度學(xué)習(xí)注重對學(xué)科知識的批判性理解，學(xué)生需要多角度進(jìn)行分析和深度思考，形成對知識的客觀認(rèn)知。第二，深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)對學(xué)科知識的有機(jī)整合，學(xué)生需要了解各知識點(diǎn)之間的深層聯(lián)系，從而構(gòu)建完整的學(xué)科知識體系。第三，深度學(xué)習(xí)注重學(xué)科知識的遷移與應(yīng)用，學(xué)生需要合理運(yùn)用學(xué)科理論知識或技能解決相關(guān)的實(shí)際問題。

二、基于深度學(xué)習(xí)的小學(xué)科學(xué)教學(xué)原則

（一）自主性原則

深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。對此，教師應(yīng)當(dāng)遵循自主性原則，設(shè)計(jì)豐富多樣的自主探知類活動(dòng)，為學(xué)生提供更多自主思考、分析、實(shí)踐的機(jī)會，為其創(chuàng)造更加廣闊的自主學(xué)習(xí)空間。同時(shí)，教師需要在深度學(xué)習(xí)活動(dòng)中積極培養(yǎng)學(xué)生的自主探知意識，利用有效的方式活躍他們的思維，增強(qiáng)他們學(xué)習(xí)的信心，從而提高他們的學(xué)習(xí)效率。

（二）實(shí)踐性原則

教師在開展小學(xué)科學(xué)深度學(xué)習(xí)活動(dòng)時(shí)，需要遵循實(shí)踐性原則，引導(dǎo)學(xué)生全身心參與認(rèn)知活動(dòng)，讓他們體驗(yàn)自主探知、深度學(xué)習(xí)、知識運(yùn)用的樂趣，使其在問題解決過程中獲得成就感，得到高階思維能力、合作能力、實(shí)踐能力等多種能力的提升與發(fā)展。

三、基于深度學(xué)習(xí)的小學(xué)科學(xué)教學(xué)措施

（一）優(yōu)化教學(xué)思路，開展多元探知活動(dòng)

若想促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)，教師需要合理優(yōu)化授課思路，結(jié)合教材內(nèi)容，根據(jù)班級學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)能力，開展豐富多樣的深度探知活動(dòng)，如問題探究、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、項(xiàng)目探知活動(dòng)等，使其在問題解答、合作探知、技能實(shí)踐過程中提升高階思維能力，提高深度學(xué)習(xí)的水平，從而真正提升課程學(xué)習(xí)質(zhì)量。

1.開展問題探究活動(dòng)

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，為了讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)有效的深度學(xué)習(xí)，教師可以開展問題探究活動(dòng)。教師可以激活學(xué)生的原有認(rèn)知，引導(dǎo)他們進(jìn)行拓展思考，鼓勵(lì)他們根據(jù)自身的生活經(jīng)驗(yàn)，提出更有深度的探知問題，讓他們運(yùn)用符合自身實(shí)際學(xué)習(xí)能力的方式尋找問題的答案，通過解決問題學(xué)習(xí)新知，提升科學(xué)思維能力。在學(xué)生利用原有認(rèn)知對學(xué)習(xí)情境進(jìn)行深度思考時(shí)，教師要設(shè)計(jì)一定的認(rèn)知沖突，從而讓學(xué)生形成更加強(qiáng)烈的探知欲望，提高學(xué)生深度學(xué)習(xí)的積極性［1］。

以蘇教版小學(xué)科學(xué)二年級下冊“磁鐵的兩極”的教學(xué)為例。在學(xué)習(xí)本課前，學(xué)生已經(jīng)掌握了磁鐵的性質(zhì)，知道磁鐵能吸鐵、鎳等材料的物質(zhì)，能夠隔空或隔物吸鐵等。對此，教師可以結(jié)合磁鐵的吸力知識開展問題探究活動(dòng)，利用學(xué)生已有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)引發(fā)他們的認(rèn)知沖突，使其在思考和解答問題的過程中理解磁鐵兩極知識，知道兩個(gè)磁極接近時(shí)可以相互吸引，也可以相互排斥，進(jìn)一步明確磁鐵的性質(zhì)。教師先給每個(gè)學(xué)生提供兩塊磁鐵，讓他們自行用磁鐵吸附物體，使其在實(shí)踐操作中發(fā)現(xiàn)與原有認(rèn)知沖突的問題。有的學(xué)生讓兩塊磁鐵的磁極相互靠近，發(fā)現(xiàn)磁鐵的其中一個(gè)方向出現(xiàn)吸引現(xiàn)象，而另一個(gè)方向則出現(xiàn)相互排斥的現(xiàn)象，這與上節(jié)課學(xué)習(xí)的磁鐵的吸力知識產(chǎn)生了矛盾沖突。對此，該學(xué)生提出如下問題：“磁鐵與磁鐵相互靠近時(shí)，是偶爾出現(xiàn)排斥現(xiàn)象，還是在某種情況下必然會出現(xiàn)排斥現(xiàn)象？”針對這一問題，教師引導(dǎo)學(xué)生提出假設(shè)。之后，教師帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，用實(shí)踐的方式驗(yàn)證假設(shè)是否合理，同時(shí)得出正確的結(jié)論。教師先讓學(xué)生將兩塊磁鐵的兩端分別涂上紅色和藍(lán)色，用來表示不同的磁極，然后分別用紅色與紅色的一端、藍(lán)色與藍(lán)色的一端、紅色與藍(lán)色的一端相碰，觀察每次磁鐵之間相碰出現(xiàn)的現(xiàn)象。學(xué)生發(fā)現(xiàn)，同顏色的磁極相碰會出現(xiàn)排斥現(xiàn)象，而不同顏色的磁極相碰則會牢牢吸在一起。針對這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果，教師引出“同性相斥，異性相吸”原理，讓學(xué)生了解兩塊磁鐵相同的磁極相碰會產(chǎn)生推力，而不同磁極相碰會產(chǎn)生吸力。教師開展問題探究活動(dòng)，既可以讓學(xué)生在提出問題的過程中得到啟發(fā)，又能使其在問題解答過程中深度理解科學(xué)知識，提升學(xué)習(xí)質(zhì)量。

2.開展任務(wù)驅(qū)動(dòng)活動(dòng)

任務(wù)驅(qū)動(dòng)探知是學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)的主要方式之一。此種方式以驅(qū)動(dòng)性學(xué)習(xí)任務(wù)為載體，學(xué)生需要通過完成教師布置的各項(xiàng)任務(wù)，找到隱藏在任務(wù)中的學(xué)科新知識，理解概念性知識、理論類知識的深層內(nèi)涵。教師在設(shè)計(jì)小學(xué)科學(xué)任務(wù)驅(qū)動(dòng)活動(dòng)時(shí)，可以采用小組合作學(xué)習(xí)模式，讓學(xué)生交流討論驅(qū)動(dòng)任務(wù)，合理細(xì)分任務(wù)內(nèi)容，合作完成學(xué)習(xí)任務(wù)，使其在任務(wù)完成過程中經(jīng)歷知識形成的過程，從而加深對科學(xué)知識的認(rèn)識，提升科學(xué)探究能力與合作學(xué)習(xí)能力［2］。

以蘇教版小學(xué)科學(xué)三年級下冊“聲音的傳播”的教學(xué)為例。教師先把班級學(xué)生按照同組異質(zhì)原則進(jìn)行劃分，保證每組既包括學(xué)優(yōu)生，又包括學(xué)困生，讓小組成員互幫互助，從而提高班級整體的學(xué)習(xí)效果。然后，教師結(jié)合聲音的傳播知識設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)任務(wù)：尋找聲音得以傳播的介質(zhì)。各小組需要針對探知任務(wù)進(jìn)行交流討論，對任務(wù)進(jìn)行詳細(xì)分解，并合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，最終找到聲音可以在哪些介質(zhì)中傳播，在完成驅(qū)動(dòng)任務(wù)的同時(shí)，扎實(shí)掌握本課的重要知識點(diǎn)。在小組討論的過程中，教師需要鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)。有的學(xué)生提出聲音可以在水中傳播，并講述了他在泳池中聽到敲擊瓷磚墻壁的事情；有的學(xué)生認(rèn)為聲音可以在固體中傳播，因?yàn)樗诩夷軌蚵牭洁従忧脫羲艿穆曇?；還有的學(xué)生提出聲音能夠在空氣中傳播。對此，該組學(xué)生設(shè)計(jì)聽水中的鈴聲、聽敲擊課桌的聲音、聽真空環(huán)境下的鬧鈴聲三項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過程中，該組成員明確分工，默契配合，有的成員負(fù)責(zé)組裝實(shí)驗(yàn)裝置，有的成員負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)操作，還有的成員負(fù)責(zé)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。學(xué)生通過參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，能夠經(jīng)歷聲音在不同介質(zhì)中傳播的過程，切身了解聲音在固體、液體和空氣中的傳播狀態(tài)，從而總結(jié)出聲音能夠在固體、氣體、液體中傳播，而不能在真空中傳播的結(jié)論。學(xué)生通過完成驅(qū)動(dòng)任務(wù)，既可以提升合作學(xué)習(xí)能力，又能實(shí)現(xiàn)對聲音傳播條件的深度認(rèn)識，提高科學(xué)探究水平。

3.開展生活實(shí)踐活動(dòng)

為了培養(yǎng)學(xué)生的知識遷移應(yīng)用能力，使其能夠?qū)⑺鶎W(xué)內(nèi)容創(chuàng)造性地運(yùn)用于現(xiàn)實(shí)生活中，教師可以開展生活實(shí)踐活動(dòng)。在活動(dòng)中，教師需要圍繞單元知識創(chuàng)設(shè)生活情境，引導(dǎo)學(xué)生思考現(xiàn)實(shí)案例與學(xué)科知識之間的聯(lián)系，讓他們運(yùn)用遷移思維和課程所學(xué)技能解決問題，進(jìn)一步發(fā)展其創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力［3］。

以蘇教版小學(xué)科學(xué)五年級下冊“撬重物的竅門”的教學(xué)為例。教師可以利用學(xué)?，F(xiàn)有資源布置現(xiàn)實(shí)生活場景，如選擇操場的一塊區(qū)域，將小石子鋪在地上，創(chuàng)設(shè)下雨積水的場景，讓學(xué)生用沙袋、跳繩、木棍、鞍馬等體育器材，結(jié)合杠桿原理，自行設(shè)計(jì)實(shí)踐方案，解決雨天積水的問題。在此過程中，教師引導(dǎo)學(xué)生用體育器材制作一個(gè)簡單的杠桿，把沙袋綁在木棍的一端，利用杠桿原理將其運(yùn)到“積水”周圍，阻擋“積水”流向四方，降低“積水”附近被淹的風(fēng)險(xiǎn)。學(xué)生通過參與實(shí)踐體驗(yàn)活動(dòng)，既可以提高知識運(yùn)用能力，又能真正理解科學(xué)知識的內(nèi)在原理，從而用更加靈活的方式創(chuàng)造性地解決生活問題，提升實(shí)踐能力。

（二）針對探知任務(wù)，開展反思評價(jià)活動(dòng)

在以深度學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)的小學(xué)科學(xué)課程中，為了培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力，使其能夠?qū)€(gè)人的學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)成果、學(xué)習(xí)習(xí)慣等方面進(jìn)行深刻反思，自行找出其中的不足之處并合理改進(jìn)，教師可以圍繞課堂探知任務(wù)，開展自主評價(jià)與反思活動(dòng)。在此項(xiàng)活動(dòng)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生評價(jià)學(xué)習(xí)方法是否合理、學(xué)習(xí)行為是否正確、探知成果是否科學(xué)等，讓他們在反思與改進(jìn)中提升批判性思維能力［4］。

以蘇教版小學(xué)科學(xué)四年級下冊“熱脹冷縮”的教學(xué)為例。針對本課的教學(xué)內(nèi)容，教師開展項(xiàng)目化教學(xué)活動(dòng)，讓學(xué)生自行探索“熱脹冷縮”的概念，分析此現(xiàn)象所蘊(yùn)含的深層原理等。在項(xiàng)目化探知過程中，為了培養(yǎng)學(xué)生的自我反思意識，提高他們的批判性思維能力，教師可以針對各項(xiàng)任務(wù)、各個(gè)環(huán)節(jié)，開展評價(jià)反思活動(dòng)。在探知方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生反思方案設(shè)計(jì)是否合理，如方案是否具有可行性，方案內(nèi)容是否完善，探知步驟是否清晰，等等。在項(xiàng)目方案實(shí)施環(huán)節(jié)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生評價(jià)自主探知的方法、過程等。比如，在探究熱脹冷縮現(xiàn)象時(shí)，學(xué)生利用乒乓球、彈力球、燒杯、熱水、冰塊等材料，通過改變球體的形狀，再使其恢復(fù)原本形狀的方式，了解固體具有“熱脹”和“冷縮”兩種性質(zhì)。對此，教師引導(dǎo)學(xué)生評價(jià)實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)步驟的科學(xué)性與合理性。學(xué)生總結(jié)得出，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較為單一，且沒有進(jìn)行多次驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可能具有一定的偶發(fā)性，不能科學(xué)有效地證明實(shí)驗(yàn)結(jié)論，需要再進(jìn)行多輪實(shí)驗(yàn)，通過反復(fù)驗(yàn)證，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)論的準(zhǔn)確性。在項(xiàng)目成果交流環(huán)節(jié)，教師可以讓學(xué)生對探知結(jié)果和學(xué)習(xí)行為進(jìn)行反思與評價(jià)，如是否積極參與項(xiàng)目活動(dòng)，是否主動(dòng)與他人溝通，是否運(yùn)用協(xié)同互助方式，是否真正理解“熱脹冷縮”的概念，是否采用更加科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方式，

等等。

教師圍繞項(xiàng)目化深度學(xué)習(xí)開展反思與評價(jià)活動(dòng)，既可以培養(yǎng)學(xué)生的自我反思意識，又能提升其批判性思維能力，同時(shí)，提高他們深度學(xué)習(xí)的最終質(zhì)量。

（三）整合單元知識，開展復(fù)習(xí)鞏固活動(dòng)

深度學(xué)習(xí)注重對知識內(nèi)在聯(lián)系的探索，更加重視學(xué)科知識體系的建構(gòu)。對此，在深度學(xué)習(xí)視域下，教師要整合小學(xué)科學(xué)教材單元中的各小節(jié)內(nèi)容，開展單元知識整合與復(fù)習(xí)活動(dòng)，指導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建完整的科學(xué)知識體系，在培養(yǎng)其整合思維、邏輯思維的同時(shí)，使其形成較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)化、整體化學(xué)習(xí)意識。在知識體系構(gòu)建過程中，教師要先指導(dǎo)學(xué)生提煉單元各小節(jié)的重要知識點(diǎn)，讓他們運(yùn)用邏輯思維對知識進(jìn)行分類整理，使其真正把握各知識點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系，再引導(dǎo)他們運(yùn)用整合思維繪制思維導(dǎo)圖，從而建構(gòu)完整的、合理的單元知識體系［5］。

以蘇教版小學(xué)科學(xué)六年級上冊第四單元“探索宇宙”的教學(xué)為例。教師引導(dǎo)學(xué)生提煉“太陽系大家族”“觀察星空”“沖出地球”“探索宇宙”幾課的重要知識點(diǎn)，讓他們運(yùn)用邏輯思維梳理星空、地球、宇宙等知識之間的關(guān)系，再指導(dǎo)他們運(yùn)用整合思維構(gòu)建單元知識體系。

學(xué)生通過參與知識梳理與整合活動(dòng)，既可以進(jìn)一步鞏固單元重難點(diǎn)知識，理清各知識點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系，實(shí)現(xiàn)有效的整體化復(fù)習(xí)，又能提升邏輯思維能力，建構(gòu)更有邏輯、更加完整的科學(xué)知識體系。

結(jié)語

綜上所述，若想增強(qiáng)小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)的有效性和實(shí)用性，教師可以基于深度學(xué)習(xí)開展多樣化的探知與實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生在活動(dòng)中提升高階思維能力和問題解決能力，增強(qiáng)自主學(xué)習(xí)和自主反思意識，建構(gòu)完整的科學(xué)知識體系，進(jìn)而使深度學(xué)習(xí)發(fā)揮出應(yīng)有的作用。

【參考文獻(xiàn)】

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