深度學習視域下的小學科學探究活動策略

呂卉

【摘要】在小學科學學科教學設(shè)計時，教師通過創(chuàng)設(shè)活動情境、匹配活動材料、做好活動反思、延伸活動組織等教學手段，激發(fā)學生主動學習意識，培養(yǎng)其思考能力、設(shè)計能力、內(nèi)化能力、實踐能力，促進學生科學核心素養(yǎng)的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】小學科學；深度學習；探究活動

小學科學課程具有實踐性強的特點，教師要有意識培養(yǎng)學生主動探索、實踐動手的能力。學生研學能力基礎(chǔ)存在諸多短板，教師在情境設(shè)計、活動組織、學生反思、延伸訓練等環(huán)節(jié)展開創(chuàng)新組織，推出一些適合的實踐性活動，以成功激發(fā)學生主動學習的精神，讓學生在生活中進行觀察，在觀察中完成思考，在思考中展開實踐，在實踐中完成認知內(nèi)化。學生是學習主體，對自然現(xiàn)象、科學實驗、操作任務(wù)充滿熱情，教師應針對性布設(shè)和組織，以提升學生學習品質(zhì)。

一、創(chuàng)設(shè)活動情境，培養(yǎng)學生思考能力

活動的開展離不開情境的創(chuàng)設(shè)，教師優(yōu)化活動情境設(shè)計，使活動情境貼近學生的生活，給學生真正體驗的機會，從而順利提高學生的探索意識，培養(yǎng)學生操作能力。

1.優(yōu)化活動情境設(shè)計

小學科學探究活動不能僅處于展示、演示、看圖片、看視頻的階段，這樣無法真正達到良好的教學成效。針對這一現(xiàn)象，教師優(yōu)化活動情境設(shè)計，用真實的活動情境引發(fā)學生思維，調(diào)動其感官參與，以達到深度學習的教學目標。學生在親眼看到、親手觸摸、親自體驗的過程中，豐富體驗、增強感知、學會思考，更深入了解科學知識、科學原理、科學概念等，進而提升理解能力和內(nèi)化能力。

如教學蘇科版小學五年級科學上冊“光的傳播”時，教師將學生分成一些小組，每一個小組分配到一只手電筒、三個帶小孔的塑料片、一個白色屏幕，然后提出實驗要求：利用這些實驗物品展開操作，嘗試將光線穿過三個小孔，要在屏幕上留下光斑，看有多少種擺放的方法。學生對探索性實驗有更高參與熱情，課堂研學氣氛火熱起來。教師利用實驗用材料進行情境設(shè)計，對學生形成多點觸動，從學生主動進行實驗思考和操作表現(xiàn)中可以看出，這個情境設(shè)計是比較成功的。情境設(shè)計方式有很多，教師選擇時要有學情分析，科學學科離不開實驗，從實驗角度進行設(shè)計，勢必能夠點燃學生參與熱情。學生好奇心很強，對操作性實驗有濃厚興趣，自然會積極響應。實驗帶有自主性，需要學生先展開實驗方案的設(shè)計，然后進行實驗操作，整個過程帶有探索意味，對促進學生思維啟動有重要輔助作用。

2.發(fā)動生本質(zhì)疑學習

活動情境的真實性有利于培養(yǎng)學生的質(zhì)疑意識。提出問題比解決問題更重要，學生在真實情境的體驗中，容易產(chǎn)生共鳴，教師適當在旁引導，引領(lǐng)問題的方向，拓寬學生的思維，以幫助學生提出具有研究價值和意義的問題。教師再整合這些問題，組織學生通過各種途徑尋找答案，學生在體驗、思考、提問、解答的過程中，增強了對科學的理解，提升了思考能力。

在教學“光的反射”這部分內(nèi)容時，教師拿出一個水槽，里面注滿了水，將一根筷子的一端放入水槽中，可以發(fā)現(xiàn)筷子在水中發(fā)生了形變。學生進入觀察思考環(huán)節(jié)，教師提出思考任務(wù)：為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？你在生活中還有哪些發(fā)現(xiàn)？如何解釋這樣的現(xiàn)象？學生對這些問題都比較敏感，都能夠主動展開思考和討論。在觀點展示環(huán)節(jié)，學生利用自身的知識儲備進行解讀：這是光線在不同介質(zhì)中傳播時出現(xiàn)了折射現(xiàn)象，因為不同物質(zhì)傳播光線的性質(zhì)不同，所以造成這種折射現(xiàn)象。教師鼓勵學生提出不同見解和看法，課堂辯論氣氛逐漸形成。教師從實驗展示角度進行情境調(diào)動，給學生提供直觀觀察機會。學生有生活認知積累，結(jié)合教材發(fā)表自己的看法，課堂交流氣氛逐漸形成。

二、匹配活動材料，培養(yǎng)學生設(shè)計能力

結(jié)構(gòu)性材料有利于培養(yǎng)學生深入探究能力，方便生本活動的設(shè)計，讓學科教學更有針對性與目的性。結(jié)構(gòu)性材料在科學課堂中合理運用有利于培養(yǎng)學生的設(shè)計能力。

1.關(guān)注結(jié)構(gòu)材料配設(shè)

沒有針對性與目的性的一堆材料只會讓學生無從下手。教師依據(jù)教學目標有序、合理地分發(fā)活動材料，運用有結(jié)構(gòu)性的材料組織科學探究活動，讓學生在搜集資料、獲取信息、應用信息的過程中，學會分析、思考、比較、探究，激發(fā)學生科學活動的興趣，提升學生的主動探索能力，提升其科學思維品質(zhì)。

科學實驗需要材料眾多，教師不僅要對學校實驗室材料進行整合處理，還要結(jié)合學生生活條件現(xiàn)實，為學生準備一些替代材料，或者是讓學生進入生活進行必要的材料準備，也能夠培養(yǎng)學生參與實驗設(shè)計的能力。在教學“熱傳導”這節(jié)內(nèi)容時，教師設(shè)計了幾個實驗小組，準備了一部分實驗材料：熱水瓶、火柴、凡士林、酒精燈、鐵架臺、溫度計、燒杯等。學生參與實驗材料的準備，帶來了：鐵片、勺子、冷水、熱水、水盆等。當實驗材料齊備之后，教師與學生一起研究實驗方案，對每一個環(huán)節(jié)做規(guī)劃和討論。學生生活經(jīng)歷中對熱傳導有經(jīng)驗積累，自然能夠提出不少設(shè)計建議。熱在液體、固體、氣體中是如何傳導的，這是實驗的基本內(nèi)容，教師從實驗材料角度進行設(shè)計和引導，讓學生展開實驗配設(shè)性設(shè)計，成功激發(fā)學生參與實驗的主動性。

2.促進生本活動設(shè)計

教師在科學活動中合理運用結(jié)構(gòu)性材料，對活動的順利開展起到推進作用，讓學生注重觀察、探究的現(xiàn)象，通過逐層思考、分析、歸類、總結(jié)的過程，開啟科學探究思維。結(jié)構(gòu)性材料的運用，方便學生理解科學知識，激發(fā)深度挖掘科學知識背后蘊含的科學方法的動力，產(chǎn)生自主設(shè)計科學活動的意識。準備充分的科學實驗材料，學生學習受到觸動，教師適時傳授一些操作方法，能夠及時喚醒學生學習思維。

學生對科學實驗有特殊認同感，教師不妨設(shè)計一些生活化實驗方案，組織學生展開對應研究，在生活條件下進行實驗操作，其學習體驗和認知會更為深刻。如教學“熱對流”，教師課前布設(shè)實驗材料準備、實驗方案設(shè)計任務(wù)：熱在水中、在空氣中是可以傳導的，如果用熱傳導實驗解讀熱對流現(xiàn)象呢？不妨自行成立實驗團隊，搜集生活中的實驗材料，集體研究實驗方案，展開互動性實驗操作，看哪一個團隊實驗能夠獲得最后的成功。學生對實驗設(shè)計、實驗材料準備、實驗操作、實驗評價等都比較有興趣，教師抓住學生心理展開實驗方面的活動設(shè)計，學生回饋積極，快速成立實驗團隊，開始了實驗準備工作。教師組織合作性實驗活動任務(wù)，集合學生集體智慧展開探索學習，這是比較科學的設(shè)計，學生學習思維順利啟動，在實踐探索中逐漸建立實驗認知。

三、做好活動反思，培養(yǎng)學生內(nèi)化能力

教師要求學生做科學記錄日志，記錄科學實驗活動過程中的操作步驟、實驗現(xiàn)象、科學原理，以及對活動產(chǎn)生的思考，梳理總結(jié)科學知識，組織學生依據(jù)記錄內(nèi)容進行討論交流，逐步完善記錄日志內(nèi)容，實現(xiàn)科學知識的深度內(nèi)化。

1.推出學科反思機制

教師要求學生在科學活動進行中或者結(jié)束后做科學記錄日志，記錄觀察到的現(xiàn)象、學到的科學知識、自己的發(fā)現(xiàn)心得等。學生通過記錄日志，對活動進行復盤、分析，反思操作過程，思考該準備什么、該注意什么、該解決什么，增加了深入探索的機會?？茖W日志的記錄，幫助學生進行自我反思，反思科學活動中的觀察、比較、總結(jié)、表達，提升發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。

學生生活認知積累是學習科學知識的基礎(chǔ)，教師要做好對接設(shè)計，引導學生主動展開學習思考，對科學實驗原理進行專業(yè)分析，借助生活認知進行內(nèi)化處理。如教學“云和霧”，教師要求學生介紹生活觀察：云和霧是最為常見的自然現(xiàn)象，其具有哪些特點呢？學生根據(jù)自身觀察認知積累進行具體解讀。云和霧都是水汽，只是距離地面的距離不同，是水蒸氣冷凝形成的。教師圍繞云和霧形成原因展開問題設(shè)計：云和霧的生成需要什么樣的條件？如何解讀模擬雨、霧實驗原理？自然現(xiàn)象的發(fā)生發(fā)展存在什么樣的關(guān)系？學生開始思考這些問題，并主動進行對話交流，結(jié)合生活認知積累展開深度思考。教師從不同角度展開問題設(shè)計和投放，組織學生進行多種形式的問題思考和探索，為學生提供理性思考的機會，其調(diào)動激勵意圖鮮明，給學生帶來更多感官觸動，促使學生主動展開學習反思。

2.組織生本學法研討

“一千個人眼里有一千個哈姆雷特”，同一個科學實驗活動，不同的學生進行的科學記錄日志不盡相同，凸顯了學生的個性思維，但記錄的完整性還需要完善。教師組織學生進行學法研討活動，以小組為單位互相交流、討論，學生依據(jù)自己的科學記錄日志進行表達，經(jīng)過激烈的討論，最后達成一致共識，再進行全班完善。學生通過交流討論，重溫了科學實驗內(nèi)容，深度內(nèi)化了科學知識。

教師組織學生進行小課題研究，無疑能夠給學生帶來不一樣的學習體驗和感受。如教學“雨和雪”，教師設(shè)計了合作學習任務(wù)：地球上的水以不同形態(tài)呈現(xiàn)，這些形態(tài)之間有因果關(guān)系，舉例說明地球上的水循環(huán)產(chǎn)生了云、霧、雨、雪等天氣現(xiàn)象，選擇一個角度作為研學內(nèi)容，在學習小組內(nèi)進行研學行動。任務(wù)布設(shè)后，學生回饋主動，教師提出具體的要求，對研學路線進行對應提示和規(guī)劃，鼓勵學生展開創(chuàng)新性研究，歸結(jié)出研學結(jié)果。學生有研學的要求和期待，教師針對學生生活認知基礎(chǔ)展開任務(wù)投放，以小課題研學任務(wù)為引導，組織學生進行互動性學習，對地球上水循環(huán)現(xiàn)象展開學術(shù)性研究，認識到自然環(huán)境的發(fā)展規(guī)律，我們需要尊重自然，這樣才能形成和諧關(guān)系。學生進入合作團隊之后，能夠主動進行互動交流，借助更多信息進行研學探索，其學習體驗更為豐富。

四、延伸活動組織，培養(yǎng)學生實踐能力

單純的知識灌輸不能培養(yǎng)學生的實踐能力，科學實驗活動的組織也不能僅限于教材。教師注重科學活動的延伸，拓寬學生的訓練實踐視野，讓學生在深入挖掘、探索中有效豐富情感體驗，形塑生本操作能力。

1.拓寬訓練實踐視野

教師在科學活動組織時，引導學生通過實踐理解科學原理，基于同樣的科學原理，延伸訓練活動，認知環(huán)節(jié)層層遞進，有效豐富學生的感知體驗，內(nèi)化科學知識。學生豐富的情感體驗與感知，讓碎片化的書本知識順利過渡到科學活動的實踐操作。這種延伸的科學活動能夠幫助學生提升邏輯思維能力，從表象看到背后蘊含的科學原理，循序漸進提升科學素養(yǎng)。

學生對生活化探索行動比較感興趣，教師要做好對接設(shè)計，給學生提供參與生活化實踐活動的機會。如“地球的表面”，教師推出了野外觀察任務(wù)：地球表面有不同地形，有河流、海洋、山川和高原等地貌，深度觀察地球表面，繪制觀察地圖，用文字介紹地表地形特點，準備參與班級展示交流活動。學生接納任務(wù)后，利用課余時間進行專項觀察學習，進入研學環(huán)節(jié)。經(jīng)過一段時間的操作，學生觀察報告陸續(xù)完成，教師挑選一些典型的案例，要求學生在班級中進行集體展示，介紹其觀察體驗情況。學生有觀察經(jīng)歷，對地表地形特點有直觀認識。雖然沒有看到大山川、大海，但丘陵、河流、平原等常見地形都看得很仔細，其介紹也比較具體。從地形到地貌，從土壤到植物，展示信息極為廣泛。教師對學生展示情況進行客觀評價，強調(diào)自然觀察的重要性，對地表不同地形特點進行集中梳理，拿出地形圖引導學生展開對應觀察，對當?shù)氐匦翁攸c進行書面了解。

2.形塑生本操作能力

為了學生有效學習科學學科知識，凸顯學生學習主體地位，教師鼓勵學生獨立完成科學實驗活動。學生在獨立實驗操作的過程中，會遇到許多問題，在自我解決不了的情況下，再向教師、同學尋求幫助。通過問題的出現(xiàn)與解決，鍛煉了學生獨立思考能力、合作交流能力、實踐操作能力。學生在科學實驗活動中，經(jīng)過思考、試錯、交流、解決問題的過程，提升了科學學習的興趣，形塑了實踐操作能力。

教師對學生研學興趣展開深入調(diào)查，推出一些研學任務(wù)，可以為學生帶來探索機會，也能夠幫助學生建立觀察習慣。在教學“地表雕刻師”時，教師要求學生先閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，對地表形態(tài)形成過程有理論了解，然后展示一組圖片，引導學生觀察研究，這些地表痕跡說明了什么？如河床的變化、沖積平原的形成、鵝卵石的形成等。學生生活中有太多觀察經(jīng)歷，對地表變化情況也最為熟悉，教師結(jié)合學生生活認知設(shè)計實踐調(diào)查任務(wù)：自行成立觀察調(diào)查小組，深入到自然之中，選擇適合的對象展開專業(yè)研究，是什么力量導致這些地表發(fā)生了巨變？將研究發(fā)現(xiàn)撰寫成書面報告，提交到班級之中。經(jīng)過一番努力，學生大多能夠順利完成調(diào)查研學任務(wù)，學習收獲滿滿。教師從學生生活實踐認知基礎(chǔ)出發(fā)展開調(diào)研和設(shè)計，組織適合的生活研學任務(wù)，成功激發(fā)學生學習實踐主動性。

教師通過創(chuàng)設(shè)活動情境、匹配活動材料、做好活動反思、延伸活動組織等有效措施，打造深度學習的科學課堂，對于培養(yǎng)學生主動探索能力、團隊協(xié)作能力、自我表達能力、自我反思能力、動手操作能力有著巨大幫助。小學科學學科的教學以探究式學習為主要方式，教師在探究式科學活動中采取一系列舉措，培養(yǎng)學生解決問題的能力，促進學生科學素養(yǎng)的養(yǎng)成，為學生終身學習奠定良好基礎(chǔ)。

【參考文獻】

[1]舒俊波.小學科學探究“熱身活動”的設(shè)計與實施[J].中國教師，2021（07）.

[2]何林.小學科學探究活動“猜想”環(huán)節(jié)的現(xiàn)狀分析及優(yōu)化策略[J].福建基礎(chǔ)教育研究，2021（12）.

[3]王馮祥.多角度引領(lǐng)小學科學探究活動的深入開展[J].遼寧教育，2022（17）.