小學科學“深度學習”教學策略初探

潘偉鋒 丁言君

【摘? ?要】深度學習是促進學生科學素養形成的基本途徑。在小學科學教學中，教師從“優化高階思維發展的教學目標” “創設問題解決的真實情境” “整合意義聯結的學習內容” “強化基于數據的交流研討”“選擇關注評價的學習方式”這五個維度施策，使深度學習真正發生。

【關鍵詞】小學科學;深度學習;策略研究

讓學生在科學課堂上進入深度學習狀態是科學教育的追求，也是在教學實踐中促進“核心素養”落地的有效著力點。因此，教師可以從“優化高階思維發展的教學目標”“創設問題解決的真實情境”“整合意義聯結的學習內容”“強化基于數據的交流研討”“選擇關注評價的學習方式”這五個維度施策，讓小學科學“深度學習”真正發生。

一、優化高階思維發展的教學目標

切實可行的教學目標是科學課成功的前提。深度學習，在學生認知水平發展目標上指向學生的高階思維發展，但是學生思維發展水平具有階段性、差異性和不均衡性。為此，在教學目標確定上不要一味追求高標準、高難度和貪多求全，要從學生的實際情況出發，體現針對性、選擇性和層次性。況且，教學目標也不是固定不變的，教師應了解學生在科學學習過程中對概念的掌握情況，并根據學習實際對目標做出調整，對教學內容進行科學加工，在變化中尋求發展，構建全新的科學課堂，轉變學生的學習方式。這也是設計科學課堂教學過程的基本前提。

《運動與摩擦力》是教科版小學科學五年級上冊第四單元第5課的內容，該課原定目標是通過不同實驗測量數據的對比，幫助學生認識摩擦力的大小與物體接觸面的光滑程度和物體重量有關，引導學生通過數據的收集與分析，形成正確的科學概念。這樣的教學目標看似合理，實則忽視了學生對證據本身可靠性的質疑。為此，教師基于高階思維發展重新制定本課目標，將重點放在達成“重視證據意識，知道科學實驗是證據可靠性的基礎”和“充分感受摩擦力;用科學方法設計影響摩擦力大小的實驗，通過分析實驗數據得出結論”這兩個目標上，帶領學生通過實驗認識摩擦力，驗證摩擦產生的條件，切實感受到尋找可靠證據的重要性。這樣的目標制定，更能體現實證意識的培養和思維的深度發展，符合深度學習的特點。

二、創設問題解決的真實情境

問題解決要基于舊知識，如果沒有原有經驗作基礎，新知學習就會成為空中樓閣。問題情境是指教師在一定的科學教學目標引導下，以問題為任務驅動，促進學生思考，開展科學探究，將學生的科學學習引向深處的教學方式。真實的問題情境會使學生發現科學學習并非遙不可及，而是與自己的生活息息相關，由此調動學生的學習潛能，主動靈活地建構知識，真正體會到學習的意義所在。在具體的問題情境中，學生不僅能學到更多科學知識，還能掌握思考的方法。學生在思維發散的過程中尋找解決問題的方案，主動學習，深度加工，思維的廣度和深度得以發展。

在《運動與摩擦力》一課中，教師基于學生的生活，先后創設了三個指向問題解決的真實情境。一是從學生熟悉的運動和鞋子入手，帶領學生認識摩擦、摩擦產生的條件，體會因摩擦產生的阻礙物體運動的力。這一來源于生活的科學情境暴露了學生的前概念，生成了最真實的科學問題。二是將選擇一雙拔河運動鞋作為主線貫穿于整個課堂，讓學生在體驗中提高對摩擦力的認識：通過鞋底與地面的摩擦體驗，感知摩擦力是真實存在且無處不在的;通過對測試數據的分析，發現摩擦力與接觸面的光滑程度有關。三是教師給予學生更多學用結合的機會，通過設計拔河專用鞋的任務，引領學生發現書本學習與解決現實問題的關聯，在拓展活動中體現科學的學科價值。

三、整合意義聯結的學習內容

深度學習追求知識的內在邏輯關系及其背后的科學思想和科學本質。因此，教師必須重視教學內容與概念建構之間的關系，利用材料不斷深入推進學生的科學探究，在質疑中促使不同思維水平的學生都有發展。因此，教師要盡量選擇那些與揭示科學概念有關的且適合學生自行探究的結構材料，以便學生更好地理解知識的邏輯關系。

例如，在探究“影響摩擦力的因素”的實驗中，師生圍繞“證據的可靠性”，就摩擦力與接觸面的粗糙程度的關系展開研究。學生認為要通過選擇實驗器材和方法，來確定實驗的相同和不同條件，盡量排除可能造成變量的一切因素，以保證證據的可靠性。如參與實驗的學生體重、鞋子的款式、鞋底的光滑程度、實驗的地面等條件要相同。實驗活動既培養學生的質疑精神、證據意識、分析能力，又展示了探究實驗設計中控制變量的本質。學生在測試摩擦力的數值時，很難精確讀取物體啟動瞬間的最大靜摩擦力數值。于是，教師對彈簧測力器進行了改進，加上了小卡片使讀數精準可見，降低讀數難度，確保數據的精確性。這樣的深度學習，不僅提高了實驗精度，降低了學習難度，而且更好地呈現了知識和探究活動的內在邏輯關系，促進了學生科學思維的發展。

四、強化基于數據的交流研討

科學研討是深度學習中的重要環節，是促使科學探究理性化的重要方法。在科學研討中，教師要引導學生充分整理活動中獲得的各類信息，對各種證據加以處理，同時要求他們在展示交流過程中進行評價和反思，修正和完善自身的認識。

科學技術的發展和互聯網信息、大數據等技術的普及，為科學有效的數據分析和深度學習創造了有利條件。在小學科學教學中，教師要利用計算機系統自動處理數據和呈現數據的功能對所收集的大量數據信息進行系統分析和研究，整理出有價值的信息，強化基于數據分析的研討交流，開展深度學習，幫助學生建立知識結構，提升科學思維品質。教師充分利用某軟件的數據匯總功能，提高了學生匯報的效率，避免手工匯總數據的煩瑣、低效和錯誤，并從現象中繼續提取新問題。例如，學生完成了摩擦力與接觸面光滑程度關系的實驗后匯總數據，只有第7小組的兩次對比的數據與其他組不同，都是0.7N。教師順勢提問：是什么原因造成第7組的數據與其他組不同？能否給出改進建議？學生在問題的引導下進一步探究造成數據差異的原因——是讀數不精準，還是操作方法有誤，由此透過數據發現本質，于是深度學習即發生。

五、選擇關注評價的學習方式

深度學習強調合作交流、自主探索、自主評價。因為只有在合作、交流、探索、評價的過程中，學生才能學會自主思考，才能自主發現問題，在任務驅動下形成完整有效的解決問題的方案，借助評價不斷修正、完善學習方式。在《運動與摩擦力》一課中，為了研究影響摩擦力大小的因素，教師挑選穿著不同鞋子的學生上臺，用握力計測試鞋子與地面的摩擦力。在獲得數據后，大多數學生直接分析得出“鞋底越粗糙，摩擦力越大;鞋底越光滑，摩擦力越小”的結論。教師請學生以“證據的可靠性”為標準，對這一實驗方式和結論進行評價。評價立刻讓學生醒悟過來，剛才的實驗存在很多不可靠因素，如體重不同、鞋底磨損程度不同等，進而導致結論的不可靠，需要尋求更合理、科學的實驗設計。對實驗設計的過程性評價，能幫助學生及時反思、調整、完善實驗設計，使科學探究方向更準確，研究更深入。基于深度學習的小學科學教學，要鼓勵學生進行合作與交流，在相互評價中提升探究水平和能力。這樣，學生才能自覺地進行深度學習。

綜上所述，“深度學習”的“深”，是教師理念與行為改變層面的“深”;是學習方式變革層面的“深”;是學生思維層面的“深”。深度學習關注的不僅僅是學生對“知識技能”的掌握，而是學生在學科能力、核心素養等方面的成長。用深度學習理念來指導科學教學，應成為目前小學科學教學的新趨勢。只有這樣，才能讓學生在科學課堂上不斷超越自己。

參考文獻：

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（浙江省寧波市余姚市梨洲小學? ?315400浙江省寧波市北侖區小港實驗學校? ?315801）