“互聯網+”環境下小學科學深度學習的思考與實踐

[摘 要] 教師在小學科學課中巧妙運用各種先進的信息化教學技術，借助多種信息化探知活動，結合深度學習理念，引導學生自主探索科學理論，自主運用科學技能，不僅能轉變學生的學習思路，提高他們主動學習的意識，還能借此引發他們對知識的關聯性思考，增強其深入探知的體驗，進而提高其深度學習的質量。為了收到上述效果，文章從“互聯網+”視角，闡述構建深度學習科學智慧課堂的策略。

[關鍵詞] “互聯網+”；小學科學；深度學習；關聯探知

《義務教育科學課程標準（2022年版）》（以下稱“新課標”）中強調，教師在開展科學教學活動時，應當凸顯學生的主體地位，要關注他們的發展需求，增強課程的適宜性。同時，應當堅持與時俱進，要在課程中反映科學技術進步的新成果，體現課程的時代性。另外，新課標提倡以探究和實踐為主的多樣化學習方式，要求教師立足于學生的終身發展，培養他們自主學習的意識，使其能夠運用多種思維和方法深入學習科學知識，提高知識靈活運用的能力。對此，在“互聯網+”環境下，教師可以利用先進的信息技術，創建多樣的深度學習活動，借助生動的教學資源和靈活的教學形式，激發學生深入探知的興趣，使其在深度學習過程中發現科學知識的本質，理解科學理論的內涵，掌握科學技術的用法，從而優化深度學習的效果。

一、小學科學課程深度學習的現狀分析

對于當前小學科學課程來說，仍然有一部分教師在開展深度學習活動時，沒有為學生創造自主學習的機會。由于傳統教學思想的影響過深，部分小學科學課程依然采用灌輸式教學方法，教師會把每節課的知識點全部灌輸給學生，很少為其提供自主思考的時間和自主探知的機會。這不僅減弱了學生的學習興趣，還會影響其深度學習的最終效果，而且，也沒有達到凸顯學生主體地位的要求。

另外，有的教師很少在小學科學課程中開展關聯性的深度學習活動，依然碎片化地講解課程知識點，這不僅割裂了科學知識之間的聯系，還難以有效培養學生的聯結思維、推理思維等。科學知識探索的要點在于嚴謹求實，而有的教師沒有設計能夠引發學生認知沖突的教學活動，也便難以培養學生的辯證思維、批判性思維，從而降低了高階思維的培養質量。

除此之外，有的教師在教學過程中，只是讓學生深入理解科學知識的內涵，了解科學技能的作用，卻沒有讓他們真正體驗和實踐知識，嘗試用科學知識解決實際問題，這既割裂了知識與生活之間的聯系，又沒能培養學生知識遷移運用的意識和能力。

針對上述問題，教師需要合理優化教學方法，利用有效手段創建更加開放、自由的深度學習活動，在活動中突出學生的主體地位，同時，有意識地培養他們的自主學習能力、高階思維能力和知識運用能力。

二、“互聯網+”環境對小學科學深度學習的幫助

對于小學科學課程而言，教師若想更好地解決上述問題，需要考慮到當前“互聯網+”教學環境，要巧妙利用各種先進的信息技術，開展豐富多樣的信息化教學活動，以此來優化傳統教學方式，借助各種生動有趣的教育資源，創建更多具有自主性、開放性、靈活性、體驗性特點的教學活動。這樣既可以改變學生對科學知識的態度，使其產生濃厚的自主學習興趣，又能培養他們的自主學習意識，使其在自主探知、合作探知過程中提高深度學習的能力。

另外，教師還可以利用動態教育資源、思維導圖工具、智慧白板工具、線上互聯網教育平臺等，引導學生關聯性探究科學知識，使其能夠自覺運用邏輯思維、發散思維、批判性思維等進行課程學習，同時，能夠有意識地將知識關聯于實際生活，通過知識遷移體驗，提高創造性思維能力和實踐水平，進而更好地提升小學科學課程的教學質量，使深度學習發揮出應有的作用。

三、“互聯網+”環境下展開小學科學深度學習的措施

教師為了使深度學習教學收到應有的效果，可以采用“互聯網+”教學模式，構建小學科學智慧課堂，利用多種信息技術，創造更加靈活、開放的教學空間，同時，根據課程內容設計信息化深度學習活動，如理論探知、實驗探知、案例探知、關聯探知等，讓學生在課堂上通過完成不同的探知任務，深化對科學知識的理解，從而提高深度學習的質量。

（一）技術輔助理論建構

在小學科學課程中，有一部分科學現象難以在課堂上呈現，這會影響學生的最終學習效果。為了彌補這一缺陷，教師可以采用“互聯網+理論認知”教學模式，將互聯網技術引入教學活動之中，借助三維動畫、三維模型等重現科學現象，幫助學生學習和探究科學理論，進而提高他們深度學習的質量。另外，教師可以利用直觀畫面引發學生的認知沖突，以此來培養他們的批判性思維，使其通過深度解析畫面內容，透徹理解科學知識。

以教科版《科學》四年級下“簡易電路”教學為例。教師可以利用三維動畫直觀展現家庭電路和普通電路，利用不同的電路構造引發學生的認知沖突，激發他們主動探究電路知識的興趣。比如，有的學生提出“為什么家庭電路更為復雜？普通電路為什么沒有總開關？”等問題。然后，教師再利用三維模型展開簡易電路深度教學，通過模型展示簡易電路構造，讓學生看到開關、電源、導線、用電器等器件的位置。之后，教師再引導學生分析各器件之間的關系，探究每種器件的作用。最后，教師可以用智慧白板指導學生繪制簡單的電路圖，使其真正掌握簡易電路的基本原理。

教師利用互聯網技術輔助科學理論教學，能夠有效培養學生的批判性思維，增強他們深度學習的意識。

（二）平臺分享實驗成果

教師為了增強學生課程學習的體驗，提高他們的創造性思維能力與動手操作能力，優化科學課程深度學習的教學效果，可以采用“互聯網+實驗”教學模式，利用互聯網教育平臺，創設小組實驗探知活動。在活動中，教師需要先將學生合理分組，為各組提供實驗器材，布置與單元知識相關的實驗探知任務。然后，教師要給予各小組充足的實驗時間，讓各組學生以協同合作方式進行實驗操作，并且仔細觀察實驗現象，將實驗數據錄入數字化實驗記錄單之中，通過合作探討總結本組的實驗結論，并將結論發布在互聯網平臺上。最后，教師展示各小組的實驗記錄表，梳理并總結課程重難點知識。

以教科版《科學》五年級下“水的蒸發和凝結”教學為例。針對水蒸發和水凝結現象，教師可以利用互聯網教學平臺和實驗工具，開展小組合作實驗探知活動。首先，教師按照同組異質原則組建實驗小組，再給各組提供酒精燈、計時器、量杯、冰、食鹽、溫度計、卷紙等實驗工具。然后，教師再布置小組實驗任務。比如，任務一：用酒精燈、燒杯、計時器等工具進行實驗操作，探索水蒸發快慢與溫度高低的關系。任務二：用冰、食鹽、溫度計等材料進行水蒸氣的凝結實驗，觀察實驗現象，探索水蒸氣凝結速度與溫度的關系。任務要求：各組自行設計實驗步驟，同組成員合作操作，并將實驗現象、實驗數據錄入互聯網平臺中，討論總結實驗結論。比如，有的小組在水蒸發實驗中設計比較50℃和80℃水溫下的水蒸發速度，總結出“溫度越高，水蒸發越快”的結論。之后，教師用大屏幕展示各組的實驗數據與實驗結論，讓學生綜合多組信息概述此節課的重難點知識，如水蒸發和凝結現象、水蒸發和凝結與溫度的關系。

教師利用互聯網平臺設計科學實驗活動，能夠有效發展學生的創造性思維，提升其動手操作和自主學習的能力。

（三）案例引發拓展探知

科學與生活之間有著密不可分的關系，科學知識源于客觀存在的自然環境和人文環境。對此，教師需要培養學生知識關聯生活、應用于生活的意識，要鍛煉他們在生活中發現科學知識，以及用所學知識解決實際問題的能力。基于此，教師可以采用“互聯網+案例分析”教學模式，開展生活探知、遷移運用教學活動，讓學生自行探索生活中的科學知識，提出相關問題，同時，引導他們運用相關技能設計問題解決方案，提出有價值的優化建議，以此來培養他們知識運用的能力，增強深度學習的實用性。

以教科版《科學》五年級下“我們面臨的環境問題”教學為例。教師先利用多媒體課件放映視頻，如大雪、冰雹、臺風、洪澇、霧霾、地震等，讓學生討論除了上述自然災害，地球家園還面臨哪些環境問題。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環境問題產生的原因和發展過程的視頻，如空氣污染可能來自工業廢氣排放，如果這些廢氣不得到有效處理，空氣污染會越來越嚴重，甚至造成其他環境問題。學生通過觀看案例視頻，能夠進一步了解環境問題的成因和影響。之后，教師引導學生結合生活經驗進行拓展思考，鼓勵他們大膽表達個人看法，提出有價值的環境保護建議，如擴大森林覆蓋面、用先進技術優化垃圾處理等。

教師開展案例探知活動，既能培養學生知識關聯生活的意識，又能啟發他們的遷移思維，提升其將知識應用于實際的能力。

（四）情境助力關聯探知

教師在構建小學科學深度學習課堂時，可以借助豐富的互聯網資源，采用“互聯網+知識建構”教學模式，開展關聯性自主探知活動，讓學生結合已有經驗對新知識進行自主探索，引導他們運用思維導圖工具，建構完整的科學知識體系。這樣既可以快速培養學生的聯結思維、整合思維、邏輯思維等，使其形成較強的關聯探知意識，又能促使他們更加高效地獲取新知識，理解新知識，提高其深度學習的效率。

以教科版《科學》六年級下“太陽系大家庭”教學為例。此節課要求學生知道太陽系除了地球、太陽、月亮之外，還包括哪些天體，基于對太陽系的原有認知，拓展探索太陽系這個大家庭。此階段的學生通過前期學習，已經對太陽、地球、月亮有了基本的了解，也掌握了通過各種渠道探索知識的方法。對此，教師可以利用互聯網技術構建關聯探知情境，開展自主探知活動，讓學生自行在互聯網中查找信息、收集與太陽系有關的資料，結合已有的經驗，認知行星、矮行星、小行星、彗星、流星等多種天體，了解太陽系的組成。比如，太陽系由太陽及圍繞它運動的行星、矮行星和小天體組成；太陽是恒星，地球是行星，月亮是衛星；太陽系中包括金星、火星、木星等八個大行星。然后，教師再引導學生用智慧白板和思維導圖工具，繪制太陽系知識結構圖，使其進一步了解各行星之間的關系，如八大行星圍著太陽轉，月亮繞著地球轉，水星距離太陽最近，海王星距離太陽最遠等。

教師創建互聯網自主探知活動，既能豐富教學內容，開闊學生的科學視野，又能有效培養他們關聯認知的意識和能力，使其建構完整的科學知識體系。

綜上所述，在“互聯網+”環境下，教師若想增強小學科學深度學習的有效性，需要合理優化教學方法，要將各種先進的信息技術巧妙應用于教學活動之中，以此來突破傳統教學模式的束縛，提高學生學習的積極性和主動性，利用輔助性工具深化他們對科學知識的理解與認識，同時，提升其思維能力、學習能力、實踐能力等，進而提高深度學習的教學質量。

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