借助深度學習 構建高效小學科學課堂

☉潘 笑

在學習科學內容的過程中，學生之所以出現科學概念混淆、未能充分把握科學現象的本質等情況，在于其學習屬于淺表學習，沒有實現批判性學習、整合性學習。為了改善這種情況，科學教師需要引入“深度學習”理念，即在科學課堂上，通過多種舉措，引導學生突破舊有思維的束縛，完成深刻學習的目標，以使其能真正掌握科學知識的精髓，獲得思維品質的有效提高，為其學好科學課程，乃至小學階段的所有學習內容提供強大助力。［1］

一、基于“深度學習”構建高效科學課堂的意義

國內最早從國外引入“深度學習”概念的學者有黎加厚等人，他們認為“深度學習”是指，學習者在充分理解的基礎上，辯證地學習新思想，并將其融入到自身原有的知識結構中，以便眾多思想之間能產生聯系，促使學習者將已經掌握的知識遷移到新的學習情境中，確保問題得以高效及時解答。將其應用在小學科學教學中，有著積極的現實意義。［2］

（一）提高學生學習的質量

學生學習的質量，影響其掌握知識的程度。若是其學習質量較好，那么通過課堂學習與課下練習兩種途徑，就可以掌握科學知識。故而，教師歷來注重對學生學習質量的強化。此前，教師主要采取課堂灌輸與課后大量練習相結合的方式，促使學生掌握新知識。由于方式較為單調，抑制了學生主觀能動性的發揮。因此，遭到多數學生的抵觸，嚴重者甚至還產生了厭學情緒，這對于學生學好科學課程是非常不利的。而“深度學習”教學理念的滲透則可以改善原有的方式。與原來的傳統教育模式不同，“深度學習”著重強調學生的分析能力、探究能力、觀察能力等，要求學生在學習科學課程中，能形成批判意識，對于科學教材上所講的內容與教師所主張的觀點保持懷疑態度，確保學生能辯證地看待科學知識，而非無條件接受。期間，學生會因為批判能力不夠，而犯下多種錯誤。但是，隨著實踐經驗的增多，他們將學會全面的評價與科學的鑒別，懂得深入分析與科學審視。在必要情況下，他們會適當調整探究路徑，提出新方案、新觀點，這對于其學習質量的提升是非常有幫助的。教師作為科學教學的直接參與者，應充分認識到“深度學習”理念的優勢，在日常教學中，要積極探索實踐的有效路徑，以便能構建高效科學課堂，為學生學好科學知識，掌握科學技能提供必不可少的助力與支持。

（二）促使學生理性思維的形成

學生的思維正處于形象化階段，在遇到新的知識點時，他們時常從喜歡的角度出發，去審視新知識。由于沒有深及內里，因此，他們對萬事萬物的理解過于淺薄，這在很大程度上影響了學生的健康成長，制約了其科學核心素養的形成與提升。而“深度學習”理念的滲透則可以改善這種情況。它要求學生能在充分尊重事實的基礎之上，認真探索問題出現的根源，確保能運用科學的思維發現問題、分析問題與解決問題。換言之，學生需要跳出主觀感受的束縛，客觀面對所遇問題。這有助于其把握問題的實質，逐漸找到解決問題的有效方式。隨著實踐經驗的增多，在面對較為復雜的問題時，學生會竭力克服“想當然”的心理，立足于實際情況，探究導致問題出現的根本原因。在這種情況下，學生的理性思維將漸漸形成，這對于其日后自主探究能力的提升是非常有幫助的。［3］

二、將“深度學習”理念滲透到小學科學教學中的有效措施

（一）引入生活化教學方式

在小學科學教學中，引入生活化教學方式。一方面能降低學生對于科學知識學習的抵觸情緒，便于其以積極的態度參與到各項科學活動中，最終實現個人科學知識基礎的夯實；另一方面，容易被學生接受。學生尚未形成理性思維，因此，對于邏輯性相對較強的科學知識會產生畏難情緒。若是能將科學知識融入到他們較為熟悉的生活場景中，那么就能降低知識的難度，便于他們在理論知識與具體實際聯系中，逐漸獲得科學核心素養的有效提升。［4］因而，在科學教學過程中，教師應借助于各種工具，將教材中較為生硬的文字表述轉化成學生較為喜歡或是較為熟悉的生活內容，以便能拉近學生與科學知識之間的距離，便于學生最大程度調動所有的感官開展深入的思考活動，最終獲得科學核心素養的明顯提升。

以《形狀改變了》為例，多數學生都是初次接觸這個概念，很是陌生。若是在教學時，教師未能考慮學生的感受，而采取直接講述的方式，多半會引發學生的反感。此時，教師不妨引入生活化教學模式。在導入環節，教師可以請學生通過輕輕按壓、拉扯等方式，認真感受自己面部的變化，并讓他們說說自己的感受。對于多數學生而言，這個任務并不難完成。因此，他們會積極回答教師的問題。此時，教師可以趁熱打鐵，引導學生思索日常生活中，在經過外力施壓之后，會發生一定變化的東西，并以小組為單位，探討改變物品形狀的方式。學生經過探討以后就會發現有“掰、彎、扭”等方式。這時，教師再引導學生探究致使物品形狀發生變化的根本原因。學生多次實驗就會明白這與外力的大小有直接關系，即外力過大，其改變程度就越明顯，反之亦然。換言之，“力”是可以改變物體形狀的。這種教學方式重在啟發，而非灌輸，能最大限度地激發學生學習科學知識的積極性，對于學生掌握本節課的重難點是非常有利的。在時間允許的情況下，教師可以適當拓展一些與“力”有關的知識，幫助學生理解它的內涵與價值。

學生由于理性思維尚未形成。因此，在學習新知識時，不會像成人那樣通過邏輯思維去推理，而是善于利用頭腦中已有的知識與生活經驗將其合理化。當原先的認知結構不能同化這些新信息，從而出現認知不平衡情況，學生會自覺調動個人潛能，利用深入分析、認真觀察等途徑獲取新知識，最終完成認知平衡的目標。教師在科學課堂上所采取的生活化教學方式，本質是為學生完成同化新知識的任務提供必要的助力，從而加深學生對新知識的理解，為其日后形成科學思維創造有利條件。故而，在實際教學中，教師應根據學生學習科學學科的情況，結合授課目標，積極引入適宜的生活元素，以便能構建高效科學課堂，為學生學好科學知識提供強大支持。［5］

（二）為學生提供合適的結構性材料

新課標指出，合適的結構性材料是促使學生開展探究活動的重要載體。［5］面對豐富的結構性材料，學生的注意力將保持高度集中，探究欲望將一再增強，這有助于提升他們的探究能力，對于他們養成嚴謹的科學態度是非常有幫助的。其次，通過對結構性材料的利用，學生的搜集能力、使用信息的能力等將獲得有效強化，這就為其日后形成科學思維提供了必要的支持與助力。作為學生學習科學知識的指導者，教師應充分認識到結構性材料的價值，在日常教學中，結合授課目標，為學生呈現較為豐富的材料，以便結構性的作用得以充分發揮，成為推動學生科學思維獲得強化的重要力量。

以《聲音的產生》為例，這部分內容要求學生根據已有的經驗，對聲音的產生作出假設性解釋，然后通過認真思考、動手操作等方式，理解聲音產生的原理，并嘗試歸納物體發出聲音的共同規律，以此養成科學嚴謹的學習態度。為了完成以上授課目標，教師在科學課堂上，可以為學生提供“鋼尺”“塑料瓶”“橡皮筋”等物品，讓學生通過各種方式使得這些材料發出聲音，并對物體發出聲音的狀態進行準確記錄。期間，“橡皮筋”因為震動過于明顯，多數學生能輕松完成實驗過程的記錄工作；而“塑料瓶”的震動不夠明顯，學生多半處于“看不見”“看不清”的狀態，很難進行詳細記錄。此時，教師可以出示“泡沫球”，讓學生通過觀察泡沫小球的運動情況，來推斷“塑料瓶”在發出聲音時的實際狀態，幫助學生更好地理解物品發出聲音的原理。

（三）鼓勵學生動手實踐

在科學課堂上，教師鼓勵學生動手實踐，既可以加深學生對科學知識的理解，便于其切身體會到學習科學知識的樂趣；也可以賦予學生一定的代入感，促使其像科學家那樣進行實踐操作。由于理論與實際之間的差距，即便學生牢牢掌握科學理論知識，在開展實踐活動中，也會因為各種因素的存在，而無法順利完成探索目標。為了改變這種情況，學生或者向教師詢問，或者向優秀學生請教，或者自己學習教材，找出問題出現的原因。不論學生最后采取何種方式，他們對于科學知識的理解將會獲得明顯加深。此外，這種學習體驗對于學生而言，是獨一無二的，是印象深刻的，這遠遠要比教師直接告知的效果要好。學生通過認真探究與科學探索，將會逐漸體會到學習科學知識的樂趣，這會強化他們的科學思維，便于其養成獨立探究的良好習慣，對于其形成良好的科學核心素養是非常有利的。［6］故而，教師應鼓勵學生通過實踐操作去驗證自己的猜想，去解開自身的疑惑。

以《聲音的傳播》為例。聲音是一種較為常見的生活現象，學生每天會聽到各種各樣的聲音。但是，受到認知水平的限制，學生很難體會到聲音是如何傳播的。為了改善這種情況，教師在科學課堂上可以組織學生開展相應的實踐活動。首先，為學生提供長度與粗細都相同的木條、塑料繩、聽筒等材料，組織學生利用棉線制作“土電話”。最初學生礙于制作經驗缺乏，可能會出現各種問題。例如，不小心將棉線纏到一起、無法將聽筒與棉線進行良好的連接等，但隨著實踐經驗的增多，學生將會漸漸找到解決問題的有效辦法，這對于其開展之后的實踐探索活動是非常有幫助的。

等學生制作完畢以后，教師可以請學生將聽筒放在耳朵上，然后用手捂住另一只耳朵。隨后科學教師將音叉的末端貼在棉線上，并詢問學生：“是否能聽到聲音？仔細想想聲音是如何傳到你耳朵中的呢？”學生通過思考，會得出聲音是通過物體傳播的。是否如學生所想呢？教師可以引導學生繼續開展實驗活動，將棉線換成木條、鋼條等，又或者將物品放入到水中，然后讓學生繼續傾聽，并引導學生將聲音傳播的效果記錄下來。學生通過實踐操作會發現，不同的材料所傳播的聲音效果也是不一樣的，同一種材料在氣體、液體等環境中的傳播效果也是不同的。此時，教師可以繼續啟發提問：“聲音是否只朝同一個方向傳播呢？”學生通過實驗結果，就可以知道“聲音是朝不同的方向傳播的”。這種實踐探索活動，可以加深學生對知識點的理解，便于學生更好地掌握與聲音傳播有關的內容。［7］

需要注意的是，與理論授課方式相比，實踐教學活動用時相對較長。為了確保實踐活動順利開展，在正式開始之前，教師應做好應對各種意外情況出現的準備。例如，所提供的學習材料是否充足、留給學生探索的時長、如何使授課內容更具邏輯性等。在上課完畢以后，教師應借助于各種工具，分析自身的劣勢與優勢，并積極探索改變自身不足的實踐路徑，以此來提升授課的實效性與針對性。

綜上所述，“深度學習”理念的滲透，對于學生學好科學知識、掌握科學技能、獲得科學核心素養的提升，有著不可估量的積極作用。教師作為科學教學活動的組織者，應立足于學生學習的現狀，結合科學授課目標，制定合理的授課方案，以便能構建高效科學課堂，為學生獲得探究能力的提升創造有利條件。