“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下小學(xué)科學(xué)深度學(xué)習(xí)的思考與實(shí)踐

[摘 要] 教師在小學(xué)科學(xué)課中巧妙運(yùn)用各種先進(jìn)的信息化教學(xué)技術(shù)，借助多種信息化探知活動(dòng)，結(jié)合深度學(xué)習(xí)理念，引導(dǎo)學(xué)生自主探索科學(xué)理論，自主運(yùn)用科學(xué)技能，不僅能轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)思路，提高他們主動(dòng)學(xué)習(xí)的意識(shí)，還能借此引發(fā)他們對(duì)知識(shí)的關(guān)聯(lián)性思考，增強(qiáng)其深入探知的體驗(yàn)，進(jìn)而提高其深度學(xué)習(xí)的質(zhì)量。為了收到上述效果，文章從“互聯(lián)網(wǎng)+”視角，闡述構(gòu)建深度學(xué)習(xí)科學(xué)智慧課堂的策略。

[關(guān)鍵詞] “互聯(lián)網(wǎng)+”；小學(xué)科學(xué)；深度學(xué)習(xí)；關(guān)聯(lián)探知

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下稱“新課標(biāo)”）中強(qiáng)調(diào)，教師在開(kāi)展科學(xué)教學(xué)活動(dòng)時(shí)，應(yīng)當(dāng)凸顯學(xué)生的主體地位，要關(guān)注他們的發(fā)展需求，增強(qiáng)課程的適宜性。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持與時(shí)俱進(jìn)，要在課程中反映科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的新成果，體現(xiàn)課程的時(shí)代性。另外，新課標(biāo)提倡以探究和實(shí)踐為主的多樣化學(xué)習(xí)方式，要求教師立足于學(xué)生的終身發(fā)展，培養(yǎng)他們自主學(xué)習(xí)的意識(shí)，使其能夠運(yùn)用多種思維和方法深入學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)，提高知識(shí)靈活運(yùn)用的能力。對(duì)此，在“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下，教師可以利用先進(jìn)的信息技術(shù)，創(chuàng)建多樣的深度學(xué)習(xí)活動(dòng)，借助生動(dòng)的教學(xué)資源和靈活的教學(xué)形式，激發(fā)學(xué)生深入探知的興趣，使其在深度學(xué)習(xí)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)科學(xué)知識(shí)的本質(zhì)，理解科學(xué)理論的內(nèi)涵，掌握科學(xué)技術(shù)的用法，從而優(yōu)化深度學(xué)習(xí)的效果。

一、小學(xué)科學(xué)課程深度學(xué)習(xí)的現(xiàn)狀分析

對(duì)于當(dāng)前小學(xué)科學(xué)課程來(lái)說(shuō)，仍然有一部分教師在開(kāi)展深度學(xué)習(xí)活動(dòng)時(shí)，沒(méi)有為學(xué)生創(chuàng)造自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。由于傳統(tǒng)教學(xué)思想的影響過(guò)深，部分小學(xué)科學(xué)課程依然采用灌輸式教學(xué)方法，教師會(huì)把每節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)全部灌輸給學(xué)生，很少為其提供自主思考的時(shí)間和自主探知的機(jī)會(huì)。這不僅減弱了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還會(huì)影響其深度學(xué)習(xí)的最終效果，而且，也沒(méi)有達(dá)到凸顯學(xué)生主體地位的要求。

另外，有的教師很少在小學(xué)科學(xué)課程中開(kāi)展關(guān)聯(lián)性的深度學(xué)習(xí)活動(dòng)，依然碎片化地講解課程知識(shí)點(diǎn)，這不僅割裂了科學(xué)知識(shí)之間的聯(lián)系，還難以有效培養(yǎng)學(xué)生的聯(lián)結(jié)思維、推理思維等?？茖W(xué)知識(shí)探索的要點(diǎn)在于嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)，而有的教師沒(méi)有設(shè)計(jì)能夠引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突的教學(xué)活動(dòng)，也便難以培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維、批判性思維，從而降低了高階思維的培養(yǎng)質(zhì)量。

除此之外，有的教師在教學(xué)過(guò)程中，只是讓學(xué)生深入理解科學(xué)知識(shí)的內(nèi)涵，了解科學(xué)技能的作用，卻沒(méi)有讓他們真正體驗(yàn)和實(shí)踐知識(shí)，嘗試用科學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，這既割裂了知識(shí)與生活之間的聯(lián)系，又沒(méi)能培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)遷移運(yùn)用的意識(shí)和能力。

針對(duì)上述問(wèn)題，教師需要合理優(yōu)化教學(xué)方法，利用有效手段創(chuàng)建更加開(kāi)放、自由的深度學(xué)習(xí)活動(dòng)，在活動(dòng)中突出學(xué)生的主體地位，同時(shí)，有意識(shí)地培養(yǎng)他們的自主學(xué)習(xí)能力、高階思維能力和知識(shí)運(yùn)用能力。

二、“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境對(duì)小學(xué)科學(xué)深度學(xué)習(xí)的幫助

對(duì)于小學(xué)科學(xué)課程而言，教師若想更好地解決上述問(wèn)題，需要考慮到當(dāng)前“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)環(huán)境，要巧妙利用各種先進(jìn)的信息技術(shù)，開(kāi)展豐富多樣的信息化教學(xué)活動(dòng)，以此來(lái)優(yōu)化傳統(tǒng)教學(xué)方式，借助各種生動(dòng)有趣的教育資源，創(chuàng)建更多具有自主性、開(kāi)放性、靈活性、體驗(yàn)性特點(diǎn)的教學(xué)活動(dòng)。這樣既可以改變學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的態(tài)度，使其產(chǎn)生濃厚的自主學(xué)習(xí)興趣，又能培養(yǎng)他們的自主學(xué)習(xí)意識(shí)，使其在自主探知、合作探知過(guò)程中提高深度學(xué)習(xí)的能力。

另外，教師還可以利用動(dòng)態(tài)教育資源、思維導(dǎo)圖工具、智慧白板工具、線上互聯(lián)網(wǎng)教育平臺(tái)等，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)聯(lián)性探究科學(xué)知識(shí)，使其能夠自覺(jué)運(yùn)用邏輯思維、發(fā)散思維、批判性思維等進(jìn)行課程學(xué)習(xí)，同時(shí)，能夠有意識(shí)地將知識(shí)關(guān)聯(lián)于實(shí)際生活，通過(guò)知識(shí)遷移體驗(yàn)，提高創(chuàng)造性思維能力和實(shí)踐水平，進(jìn)而更好地提升小學(xué)科學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量，使深度學(xué)習(xí)發(fā)揮出應(yīng)有的作用。

三、“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下展開(kāi)小學(xué)科學(xué)深度學(xué)習(xí)的措施

教師為了使深度學(xué)習(xí)教學(xué)收到應(yīng)有的效果，可以采用“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)模式，構(gòu)建小學(xué)科學(xué)智慧課堂，利用多種信息技術(shù)，創(chuàng)造更加靈活、開(kāi)放的教學(xué)空間，同時(shí)，根據(jù)課程內(nèi)容設(shè)計(jì)信息化深度學(xué)習(xí)活動(dòng)，如理論探知、實(shí)驗(yàn)探知、案例探知、關(guān)聯(lián)探知等，讓學(xué)生在課堂上通過(guò)完成不同的探知任務(wù)，深化對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解，從而提高深度學(xué)習(xí)的質(zhì)量。

（一）技術(shù)輔助理論建構(gòu)

在小學(xué)科學(xué)課程中，有一部分科學(xué)現(xiàn)象難以在課堂上呈現(xiàn)，這會(huì)影響學(xué)生的最終學(xué)習(xí)效果。為了彌補(bǔ)這一缺陷，教師可以采用“互聯(lián)網(wǎng)+理論認(rèn)知”教學(xué)模式，將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入教學(xué)活動(dòng)之中，借助三維動(dòng)畫(huà)、三維模型等重現(xiàn)科學(xué)現(xiàn)象，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和探究科學(xué)理論，進(jìn)而提高他們深度學(xué)習(xí)的質(zhì)量。另外，教師可以利用直觀畫(huà)面引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，以此來(lái)培養(yǎng)他們的批判性思維，使其通過(guò)深度解析畫(huà)面內(nèi)容，透徹理解科學(xué)知識(shí)。

以教科版《科學(xué)》四年級(jí)下“簡(jiǎn)易電路”教學(xué)為例。教師可以利用三維動(dòng)畫(huà)直觀展現(xiàn)家庭電路和普通電路，利用不同的電路構(gòu)造引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，激發(fā)他們主動(dòng)探究電路知識(shí)的興趣。比如，有的學(xué)生提出“為什么家庭電路更為復(fù)雜？普通電路為什么沒(méi)有總開(kāi)關(guān)？”等問(wèn)題。然后，教師再利用三維模型展開(kāi)簡(jiǎn)易電路深度教學(xué)，通過(guò)模型展示簡(jiǎn)易電路構(gòu)造，讓學(xué)生看到開(kāi)關(guān)、電源、導(dǎo)線、用電器等器件的位置。之后，教師再引導(dǎo)學(xué)生分析各器件之間的關(guān)系，探究每種器件的作用。最后，教師可以用智慧白板指導(dǎo)學(xué)生繪制簡(jiǎn)單的電路圖，使其真正掌握簡(jiǎn)易電路的基本原理。

教師利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)輔助科學(xué)理論教學(xué)，能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維，增強(qiáng)他們深度學(xué)習(xí)的意識(shí)。

（二）平臺(tái)分享實(shí)驗(yàn)成果

教師為了增強(qiáng)學(xué)生課程學(xué)習(xí)的體驗(yàn)，提高他們的創(chuàng)造性思維能力與動(dòng)手操作能力，優(yōu)化科學(xué)課程深度學(xué)習(xí)的教學(xué)效果，可以采用“互聯(lián)網(wǎng)+實(shí)驗(yàn)”教學(xué)模式，利用互聯(lián)網(wǎng)教育平臺(tái)，創(chuàng)設(shè)小組實(shí)驗(yàn)探知活動(dòng)。在活動(dòng)中，教師需要先將學(xué)生合理分組，為各組提供實(shí)驗(yàn)器材，布置與單元知識(shí)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)探知任務(wù)。然后，教師要給予各小組充足的實(shí)驗(yàn)時(shí)間，讓各組學(xué)生以協(xié)同合作方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，并且仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)錄入數(shù)字化實(shí)驗(yàn)記錄單之中，通過(guò)合作探討總結(jié)本組的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，并將結(jié)論發(fā)布在互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上。最后，教師展示各小組的實(shí)驗(yàn)記錄表，梳理并總結(jié)課程重難點(diǎn)知識(shí)。

以教科版《科學(xué)》五年級(jí)下“水的蒸發(fā)和凝結(jié)”教學(xué)為例。針對(duì)水蒸發(fā)和水凝結(jié)現(xiàn)象，教師可以利用互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)工具，開(kāi)展小組合作實(shí)驗(yàn)探知活動(dòng)。首先，教師按照同組異質(zhì)原則組建實(shí)驗(yàn)小組，再給各組提供酒精燈、計(jì)時(shí)器、量杯、冰、食鹽、溫度計(jì)、卷紙等實(shí)驗(yàn)工具。然后，教師再布置小組實(shí)驗(yàn)任務(wù)。比如，任務(wù)一：用酒精燈、燒杯、計(jì)時(shí)器等工具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，探索水蒸發(fā)快慢與溫度高低的關(guān)系。任務(wù)二：用冰、食鹽、溫度計(jì)等材料進(jìn)行水蒸氣的凝結(jié)實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，探索水蒸氣凝結(jié)速度與溫度的關(guān)系。任務(wù)要求：各組自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，同組成員合作操作，并將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)錄入互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)中，討論總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。比如，有的小組在水蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)比較50℃和80℃水溫下的水蒸發(fā)速度，總結(jié)出“溫度越高，水蒸發(fā)越快”的結(jié)論。之后，教師用大屏幕展示各組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)結(jié)論，讓學(xué)生綜合多組信息概述此節(jié)課的重難點(diǎn)知識(shí)，如水蒸發(fā)和凝結(jié)現(xiàn)象、水蒸發(fā)和凝結(jié)與溫度的關(guān)系。

教師利用互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)設(shè)計(jì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，能夠有效發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維，提升其動(dòng)手操作和自主學(xué)習(xí)的能力。

（三）案例引發(fā)拓展探知

科學(xué)與生活之間有著密不可分的關(guān)系，科學(xué)知識(shí)源于客觀存在的自然環(huán)境和人文環(huán)境。對(duì)此，教師需要培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)關(guān)聯(lián)生活、應(yīng)用于生活的意識(shí)，要鍛煉他們?cè)谏钪邪l(fā)現(xiàn)科學(xué)知識(shí)，以及用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。基于此，教師可以采用“互聯(lián)網(wǎng)+案例分析”教學(xué)模式，開(kāi)展生活探知、遷移運(yùn)用教學(xué)活動(dòng)，讓學(xué)生自行探索生活中的科學(xué)知識(shí)，提出相關(guān)問(wèn)題，同時(shí)，引導(dǎo)他們運(yùn)用相關(guān)技能設(shè)計(jì)問(wèn)題解決方案，提出有價(jià)值的優(yōu)化建議，以此來(lái)培養(yǎng)他們知識(shí)運(yùn)用的能力，增強(qiáng)深度學(xué)習(xí)的實(shí)用性。

以教科版《科學(xué)》五年級(jí)下“我們面臨的環(huán)境問(wèn)題”教學(xué)為例。教師先利用多媒體課件放映視頻，如大雪、冰雹、臺(tái)風(fēng)、洪澇、霧霾、地震等，讓學(xué)生討論除了上述自然災(zāi)害，地球家園還面臨哪些環(huán)境問(wèn)題。比如，大氣污染、氣候變暖、噪聲污染等。然后，教師再用課件放映某個(gè)環(huán)境問(wèn)題產(chǎn)生的原因和發(fā)展過(guò)程的視頻，如空氣污染可能來(lái)自工業(yè)廢氣排放，如果這些廢氣不得到有效處理，空氣污染會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重，甚至造成其他環(huán)境問(wèn)題。學(xué)生通過(guò)觀看案例視頻，能夠進(jìn)一步了解環(huán)境問(wèn)題的成因和影響。之后，教師引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行拓展思考，鼓勵(lì)他們大膽表達(dá)個(gè)人看法，提出有價(jià)值的環(huán)境保護(hù)建議，如擴(kuò)大森林覆蓋面、用先進(jìn)技術(shù)優(yōu)化垃圾處理等。

教師開(kāi)展案例探知活動(dòng)，既能培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)關(guān)聯(lián)生活的意識(shí)，又能啟發(fā)他們的遷移思維，提升其將知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際的能力。

（四）情境助力關(guān)聯(lián)探知

教師在構(gòu)建小學(xué)科學(xué)深度學(xué)習(xí)課堂時(shí)，可以借助豐富的互聯(lián)網(wǎng)資源，采用“互聯(lián)網(wǎng)+知識(shí)建構(gòu)”教學(xué)模式，開(kāi)展關(guān)聯(lián)性自主探知活動(dòng)，讓學(xué)生結(jié)合已有經(jīng)驗(yàn)對(duì)新知識(shí)進(jìn)行自主探索，引導(dǎo)他們運(yùn)用思維導(dǎo)圖工具，建構(gòu)完整的科學(xué)知識(shí)體系。這樣既可以快速培養(yǎng)學(xué)生的聯(lián)結(jié)思維、整合思維、邏輯思維等，使其形成較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)探知意識(shí)，又能促使他們更加高效地獲取新知識(shí)，理解新知識(shí)，提高其深度學(xué)習(xí)的效率。

以教科版《科學(xué)》六年級(jí)下“太陽(yáng)系大家庭”教學(xué)為例。此節(jié)課要求學(xué)生知道太陽(yáng)系除了地球、太陽(yáng)、月亮之外，還包括哪些天體，基于對(duì)太陽(yáng)系的原有認(rèn)知，拓展探索太陽(yáng)系這個(gè)大家庭。此階段的學(xué)生通過(guò)前期學(xué)習(xí)，已經(jīng)對(duì)太陽(yáng)、地球、月亮有了基本的了解，也掌握了通過(guò)各種渠道探索知識(shí)的方法。對(duì)此，教師可以利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建關(guān)聯(lián)探知情境，開(kāi)展自主探知活動(dòng)，讓學(xué)生自行在互聯(lián)網(wǎng)中查找信息、收集與太陽(yáng)系有關(guān)的資料，結(jié)合已有的經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)知行星、矮行星、小行星、彗星、流星等多種天體，了解太陽(yáng)系的組成。比如，太陽(yáng)系由太陽(yáng)及圍繞它運(yùn)動(dòng)的行星、矮行星和小天體組成；太陽(yáng)是恒星，地球是行星，月亮是衛(wèi)星；太陽(yáng)系中包括金星、火星、木星等八個(gè)大行星。然后，教師再引導(dǎo)學(xué)生用智慧白板和思維導(dǎo)圖工具，繪制太陽(yáng)系知識(shí)結(jié)構(gòu)圖，使其進(jìn)一步了解各行星之間的關(guān)系，如八大行星圍著太陽(yáng)轉(zhuǎn)，月亮繞著地球轉(zhuǎn)，水星距離太陽(yáng)最近，海王星距離太陽(yáng)最遠(yuǎn)等。

教師創(chuàng)建互聯(lián)網(wǎng)自主探知活動(dòng)，既能豐富教學(xué)內(nèi)容，開(kāi)闊學(xué)生的科學(xué)視野，又能有效培養(yǎng)他們關(guān)聯(lián)認(rèn)知的意識(shí)和能力，使其建構(gòu)完整的科學(xué)知識(shí)體系。

綜上所述，在“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下，教師若想增強(qiáng)小學(xué)科學(xué)深度學(xué)習(xí)的有效性，需要合理優(yōu)化教學(xué)方法，要將各種先進(jìn)的信息技術(shù)巧妙應(yīng)用于教學(xué)活動(dòng)之中，以此來(lái)突破傳統(tǒng)教學(xué)模式的束縛，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，利用輔助性工具深化他們對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解與認(rèn)識(shí)，同時(shí)，提升其思維能力、學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力等，進(jìn)而提高深度學(xué)習(xí)的教學(xué)質(zhì)量。

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