☉趙陳黎杰

深度學習是在理解的基礎(chǔ)上指導學生進行探究和思考，通過預(yù)先設(shè)定的、具有挑戰(zhàn)性的學習題目，使學生能夠積極探索、思考和參與，在學習中獲得成功的喜悅和深入發(fā)展。以深度學習理念指導小學科學實驗教學，符合小學階段學生的身心發(fā)展和學習特點，可以提高學生的綜合能力和素質(zhì)。因此，小學科學教師要充分認識到深度學習對于實驗教學的意義，在深度學習理念的指導下，對教學進行全方位優(yōu)化，從而實現(xiàn)教學質(zhì)量的提升和學生的全面綜合發(fā)展。

一、小學科學實驗教學中滲透深度學習理念的意義

（一）有利于教學質(zhì)量的提升

在教學實踐中，運用深度學習理念進行教學，能讓學生對科學實驗的任務(wù)有一個全面的認識，對其進行深入的思考，并進行有效的設(shè)計，最后得出正確的結(jié)論，從而達到提高實驗教學效果的目的。

（二）有利于學生積極性的提高

在深度學習理念下，強調(diào)以探究為主要手段，讓學生親身體驗探究式的學習過程，讓他們在科學實驗中體會到探索樂趣的同時，提高其實驗操作水平。通過開設(shè)科學的實驗課程，可以使學生在實踐中體會到一種成就感，從而增強他們對科學知識學習的積極性，點燃其探究熱情。

（三）有利于加深學生實驗探究程度

基于小學生的身心發(fā)展和學習特點，他們的學習能力和知識儲備都有一定的局限，所以他們對相關(guān)科學概念的理解往往停留在表面。深度學習理念下，學生對科學實驗活動會產(chǎn)生更為濃厚的興趣，可促進學生對實驗現(xiàn)象、結(jié)果進行更為深入的觀察和思考，再通過自主探究、分析后得出結(jié)論，實現(xiàn)深度學習和探究的目標。［1］

（四）可促進學生開展合作學習

針對小學生的生理、心理發(fā)育還不夠成熟，分析問題的能力還較弱，注意力穩(wěn)定性差等特點，教師可在深度學習理念指引下，引導學生去思考如何通過小組內(nèi)部或小組與小組間的協(xié)作來完成實驗任務(wù)，從中不僅能促進學生的團隊合作意識，還能讓他們對科學實驗的研究價值有更深入的思考和理解，進而促進其科學探究精神的發(fā)展。

二、支持學生深度學習的小學科學實驗教學策略

（一）設(shè)定明確目標，做好充分準備

深度學習視域下，教師需引導學生在理解的基礎(chǔ)上進行思考和探索，使學生能夠順利進行實驗，從而達到深度學習的目的。實現(xiàn)這一目的，必須以充足的課前準備工作為支撐。教師既要對教學內(nèi)容有正確的認識，又要對學生在科學學習中的“前概念”掌握狀況，例如學生的知識儲備、學生的實驗?zāi)芰Φ?，進行全面了解。［2］只有這樣，教師才能正確掌握實驗的重難點，合理設(shè)定課堂教學目標，并對教學目的進行明確。有了明確教學目的，教師在教學中才有明確的指導方向，這樣既可以節(jié)省學生的時間，又可以使學生在實踐中更好地完成教學任務(wù)。

為了使課堂教學能夠順利進行，做好課前的充分準備和預(yù)設(shè)，是實現(xiàn)高質(zhì)量課堂教學的先決條件。當前，現(xiàn)代的互動軟體和多媒體教學環(huán)境比較好，各個學校都增加了教學設(shè)備，學生們也有了豐富的學習資料，但在實踐中，教師仍需根據(jù)學生的實際情況，運用日常生活中的各種材料，進行簡單、實用的實驗，使學生對所學的知識更加了解，從而更好地參與到實驗活動中。例如，在科教版小學科學三年級下冊第一單元《物體的運動》教學中，除了教學必備的多媒體課件和秒表等道具以外，教師還需要立足于教學內(nèi)容準備相應(yīng)的道具，例如在這一單元《物體在斜面上的運動》的教學中，教師要立足于教學目標，準備斜面運動需要用到的不同物品，如立方體、六棱柱、小球等，引導學生在木塊搭建的“斜坡”上進行實驗，從而探究物體在斜面上運動與其形狀的關(guān)系。

（二）創(chuàng)設(shè)探索情境，注重層次分明

支持學生深度學習的科學實驗教學中，教師要引導學生對新知識進行批判性的學習，并將其與已有的認知結(jié)構(gòu)相結(jié)合，將現(xiàn)有的知識轉(zhuǎn)移到新的環(huán)境中。所以在教學時，教師應(yīng)盡可能引導學生發(fā)揮自己的主觀能動性，使他們有充分的時間和空間去思考和探究。同時，在科學課堂教學中，教師要給學生創(chuàng)造更多的學習和合作的空間，使他們能夠充分利用課堂上的時間，積極開動腦筋，進行深入的思考、分析和探索，建立起屬于自己的知識體系。［3］

在確定了本課程的實驗?zāi)康闹?，教師要強調(diào)學生在課堂上的主動性，讓他們自己發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，制定實驗方案，完成實驗步驟，自主探索和檢驗，實現(xiàn)深度學習。例如，在科教版小學科學四年級上冊第一單元《聲音》一課關(guān)于“聲音的高與低”的教學中，為了讓學生明白聲音的高低與物體振動的頻率有關(guān)，教師可以在師生、生生交流等環(huán)節(jié)中，創(chuàng)設(shè)學生能夠參與的探索性實驗情境。首先，教師對學生在之前的實驗中得出的結(jié)論進行分析，面對學生提出的“聲音的高低可能與物體振動的時間有關(guān)、可能與振動的幅度有關(guān)、可能與它們都有關(guān)”等猜想，教師可與學生一起進行研究和檢驗。在教師和學生的共同努力下，學生明確認識到了“物體振動越快，聲音越高；振動越慢，聲音越低”，從而實現(xiàn)教學重難點的突破。

在該實驗過程中，教師還會指導學生根據(jù)自己的判斷，選擇自己喜歡的研究方向，通過團隊協(xié)作來完成對設(shè)計方案的補充。通過這種方式，學生的思考不再限于設(shè)計，而是從實驗材料的選擇、控制變量、實驗步驟等方面進行擴展。完成實驗以后，教師再鼓勵學生進行深入的討論和辯論，引導他們進行深入的思考，并與別人進行交流。通過這種實驗教學，既可以激發(fā)學生的主動性，又可以鍛煉他們的動手實踐能力。

（三）留足探究時間，抓住學習重點

深度學習視域下，通過小組內(nèi)和小組間的協(xié)作，可使學生對所學的內(nèi)容有更為全面的認識和掌握，進而能更好地完成課堂學習任務(wù)。小學生對實驗活動充滿激情，但也存在著諸多問題，如不會正確運用實驗設(shè)備、不會進行實驗設(shè)計、不會協(xié)作、不會分析試驗結(jié)果等，針對這些問題，教師應(yīng)結(jié)合教學內(nèi)容、教學特點，有深度、有重點地進行教學。

例如，在科教版小學科學四年級上冊第三單元《運動和力》一課關(guān)于“運動的小車”的實驗教學中，教師可引導學生研究運動物體的能量和運動速度的關(guān)系，指導學生注意掌握實驗中的可變因素，讓他們了解到，變量控制是常見的實驗方法之一。在一系列的試驗中，一般情況下，只有一個條件是變化的，而其他條件是相同的。通過層層深入的實驗活動，使學生能夠順利完成學習任務(wù)。

在這種實驗教學中，教師的角色由主導性實驗者轉(zhuǎn)變?yōu)檩o助性實驗者，教師不用直接告知學生實驗的結(jié)果，而要讓學生自主進行科學的實驗探索，以證實他們的猜測和假設(shè)。在實驗過程中，教師要盡可能給予學生足夠的時間和耐心的引導，特別是當學生遇到問題的時候，要鼓勵他們多想，這樣才能使每一個人都能獲得成功，達到深度學習的目的。

（四）整合實驗形式，促進深度學習

在小學的科學課上，經(jīng)常會有大量的實驗示范，這些實驗都是基于材料的特性和特征而進行的一些簡單的實驗，學生們往往只能看到表面現(xiàn)象，從而導致思維和創(chuàng)造性發(fā)揮不出來，影響了學生的科學素養(yǎng)發(fā)展。為了提高教學質(zhì)量，提高和擴展學生的實驗水平，教師可以把數(shù)字化實驗與常規(guī)實驗有機地結(jié)合起來。

例如，在科教版小學科學三年級上冊第一單元第二節(jié)《水沸騰了》教學中，主要目的是讓學生明白“水沸騰”這一現(xiàn)象的本質(zhì)，即“水的汽化”，同時還要讓學生認識到水在沸騰期間，溫度不會繼續(xù)變化。采用常規(guī)玻璃溫度計，難以達到這個目的。對此，教師可引導學生利用溫度傳感器，通過數(shù)形結(jié)合的方法描述和分析實驗結(jié)果，而這里采用溫度傳感器，不但可以準確記錄同一時段內(nèi)的水溫變化，而且可以方便地將資料轉(zhuǎn)換為圖形，提供定量的實驗數(shù)據(jù)，學生可根據(jù)資料和圖形進行分析、處理，從而更好地了解科學的本質(zhì)，實現(xiàn)深度學習。

（五）注重探究實驗，引導深度思考

在小學科學實驗中，通常可以劃分為兩種類型：驗證實驗和探究實驗。所謂“驗證實驗”，指的是按照課本上的已知實驗步驟來進行實驗，然后得到實驗結(jié)果。這種實驗有利于學生進行標準化實驗操作，但不利于學生的思維能力和綜合素質(zhì)的提高。而“探究實驗”則是從主題出發(fā)，包括提出問題、提出假設(shè)、設(shè)計方案、進行實驗、得出結(jié)論、交流討論、反思評價等環(huán)節(jié)，強調(diào)實驗過程與方法，注重學生的思考能力與深度學習能力的培養(yǎng)和發(fā)展。［4］

例如，在科教版小學科學六年級下冊第一單元《小小工程師》一課第三節(jié)“建造塔臺”的實驗教學中，驗證實驗是為了讓學生明白塔臺建設(shè)的原理和注意事項。教師可在驗證實驗的基礎(chǔ)上開展探究實驗，以調(diào)動學生的學習興趣，激發(fā)他們的求知欲望，使他們的學習方式發(fā)生變化。教師可先設(shè)定實驗任務(wù)：用吸管、膠帶等材料建造一個綜合性能較好的塔臺。接著引導學生根據(jù)之前的學習，自然而然地將塔臺的性能與塔臺的高度、形狀等結(jié)合起來。在建造的過程中，學生會建造出不同類型的塔臺，有金字塔型、腳手架型、圍欄防護型等等。建造完成后，需要從抗風能力、抗震能力、頂部承重等方面對塔臺進行檢驗。檢驗過程中，學生會發(fā)現(xiàn)一系列問題：塔臺底部的重量較輕，抗震能力較差；塔臺模型高度太高，影響了抗風性能；模型的承重結(jié)構(gòu)不多，承重性能不足；建造過程中測量數(shù)據(jù)存在誤差，導致模型發(fā)生傾斜等等。進而在接下來的實驗過程中，學生會不斷對自己建造的塔臺進行優(yōu)化，以解決建造中遇到的問題，從而加深對有關(guān)塔臺建造原理和要點的認識，在解決一系列問題的過程中，也有效鍛煉和提升了學生的思維能力。

（六）擴展實驗空間，推動深入研究

在教學過程中，教師要根據(jù)學生的特點，為他們的學習任務(wù)、學習環(huán)境、學習活動等創(chuàng)造條件，使他們在學習中收獲樂趣，領(lǐng)略到科學知識的魅力，并從中積累豐富的經(jīng)驗。同時，教師還可將實驗教學向課外延伸，開展戶外實驗，讓學生的實驗和學習空間得到有效擴展，從而在學習和實驗的過程中獲得愉快的體驗。

例如，在科教版小學科學四年級下冊第三單元《巖石與土壤》關(guān)于“觀察土壤”的實驗教學中，教師便可開展戶外實驗活動，引導學生通過收集不同類型的土壤，探究不同土壤的顆粒大小、滲水性和溶水性等物理特征。實驗雖是在課堂之外進行的，但是通過課堂中上傳的視頻、圖片、實驗報告等，學生已具備了基本的認識。在戶外實驗中，學生可從現(xiàn)實生活中獲取信息，再結(jié)合課堂所學知識，進行加工、整合和提煉，再通過思考、質(zhì)疑，并運用所學的科學知識來處理實際問題，不僅可加強學生的科學實踐能力，還能提升學生的自主學習能力，使學生在真實、有意義的情境中開展深度學習。

（七）評價實驗過程，推動積極學習

課堂教學評價是教學活動中的一個重要環(huán)節(jié)，它既能總結(jié)學生在課堂上的表現(xiàn)，又能激發(fā)他們的學習熱情，還能發(fā)現(xiàn)有待提高的地方，從而讓他們對未來的學習有一個清晰的認識。所以，在深度學習理念的指導下進行科學實驗教學評估，必須重視對學生進行深度學習活動的認識。

通過對學生參加實驗的整個過程的評估，可以更加真實地反映學生的實際參與狀況，從而使他們更加清楚地認識到自己在試驗中的優(yōu)勢和不足，從而為以后的學習指明了方向。此外，在評估過程中，應(yīng)重視對學生的激勵和引導，以保障他們對實驗活動的參與和探索的積極性。

綜上所述，深度學習理念對于小學科學課程而言，具有重要的指導和優(yōu)化意義，對提升科學實驗教學效率和水平大有裨益。作為科學教師，應(yīng)學會運用深度學習理念指導科學實驗教學，并應(yīng)根據(jù)學生的實際學情，合理安排教學和實驗活動，運用行之有效的手段優(yōu)化活動內(nèi)容和形式，有效激發(fā)學生的求知欲和積極性，不斷提高其深度學習能力和實驗?zāi)芰?，推動學生科學素養(yǎng)的全面發(fā)展。