基于深度学习的小学科学课堂教学研究_1

1、    基于深度学习的小学科学课堂教学研究    顾成宝摘要：为了全面深化课程教育改革，促进学生全面发展，构建小学科学深度学习课堂被广泛关注。文章以给冷水加热一课为例，从创设情境，大胆猜测，立足问题，细致观察，科学阅读，迁移拓展六个方面谈谈教师构建小学科学深度学习课堂的有效策略。关键词：小学科学;深度学习;教学策略中小学生的课程学习可以分为浅层学习和深度学习。浅层学习是指学习者大多依靠死记硬背、被动接受来掌握基础知识和基本技能，在学习过程中缺少反思，并且不能灵活运用所学知识，它是一种被动学习。而深度学习则是一种主动学习，是学习者运用高阶思维，把所学知识迁

2、移应用到实践中，并逐步加深理解和自我反思评价的过程1。当然，科学的深度学习不是刻意追求学习内容本身的深度和难度，而应该符合学生的能力现状。学生的深度学习能力不是自然形成的，很大程度需要依靠教师构建什么样的课堂来得以实现。以下主要以浙江省教研员喻伯军老师主编的科学拓展阅读系列五年级下册给冷水加热拓展课为例，谈谈教师构建小学科学深度学习课堂的有效策略。一、创设情境，激发兴趣（一）创设趣味情境兴趣是最好的老师。小学生普遍喜欢生动有趣的画面和内容，他们天性好玩，活泼爱动，同时他们也喜欢有创意和挑战地玩。教师可以利用这一点来创设情境，发掘教材中激趣因素，让学习与玩结合到一起，激发学生们的探究兴趣。例如，

3、在给冷水加热这一拓展课中，笔者先让学生们完成一个挑战空杯建高塔，即，用四个空杯叠出一个高塔，并让学生上台展示。这是一个较简单的挑战项目，但在此过程中，学生们非常积极地举手，都想要挑战这个项目。足见，教师如果能够充分利用学生爱玩这一特征，使情境教学趣味十足，就等于打开了学生深度学习的大门。（二）创设神秘情境部分科学知识具有理解难度大的特点。因此，在实际开展小学科学教学活动的过程中，教师要采取有效措施吸引学生的注意力，激发学生们学习的积极性，这样才能从根本上提升教学效果。而将科学魔术同课堂导入环节进行有效融合，是实现这一教学目标的重要途径。例如，继“空杯建高塔”挑战之后，笔者将难度升级，把四个空杯

4、分别倒上冷水、热水、冷水、热水，并提出挑战要求如何将四个装满水的杯子尽可能叠出一个高塔？此时，却难住了同学们，有同学提出直接将四个杯子杯口朝上叠在一起的;还有同学提出在桌面上放三个杯子，再在上面放一个杯子等等。其实本次挑战是有一定难度的，需要学生掌握初中“覆杯实验”的科学原理，但这既超出了小学生的知识范围，对于本课也是不需要掌握的知识点。因此，笔者采用魔术的方式将“覆杯实验”的操作过程直接演示给学生，由此营造出一种神秘的氛围。此时，同学们都表现出了惊讶的表情，在赞叹实验现象的同时，还感慨了科学的神奇。这一神秘的课堂情境，极大地提升了课堂导入环节的趣味性和吸引力，激发了学生学习科学知识的积极性。

5、二、实验探究，发挥思维能动性（一）大胆猜测，突破思维定势猜想与假设是学生们根据已经掌握的科学知识对问题的答案进行一定猜测，积极表达自己看法的过程。由于每个学生对科学认知水平的不同，因此就会出现科学探究上各种猜想并存，观点迥异的现象。通过不同猜想之间的相互诘难、争辩，可以使学生们的思想产生“共振”，突破思维定势的束缚，有利于开阔学生的思路，克服陋见，最终促进学生的深度学习。在完成建高塔的情境导入以及回顾教科书给冷水加热知识点后，笔者给学生充足的时间，大胆猜测两组杯塔（一组热水在上，冷水在下;一组冷水在上，热水在下）抽出塑料薄片后，杯中水会怎样流动？期间，学生们大胆猜测，出现了多种不同的观点：有的

6、组认为由于地球引力的作用，杯塔上半部分的水会因重力往下流，因此两组杯塔中的水会形成对流，最终都变成温水。有的组认为在教科书上将一袋冷水放入热水中，冷水会上浮。因此，他们认为热水在上，冷水在下的这组杯塔中，冷水也会上浮。还有一位同学科学素养较好，直接提出：热水的密度小，冷水的密度大，密度大的冷水会下沉。因此他認为冷水在下的杯塔中，冷热水不会流动;冷水在上的杯塔中，冷水会下沉，热水会上升并最终混合在一起。科学猜测没有好坏之分，教师应该给予学生积极的合理的评价，要让学生相信自己，敢想，善于想，只有这样，学生的创造性思维才能真正被我们打开。（二）立足问题，激发思维潜能在以往的教学中，教师往往只重视传授

7、知识，而忽视了能力的培养，一节课几乎被教师的讲授给“垄断”了，由此助长了学生的依赖性和懒惰性，严重制约了学生思维能力的发展。在讨论完冷热水的流动情况后，笔者抽出塑料薄片，学生观察现象，发现无法看到现象来证明自己的观点。究其原因：水是无色透明的。进而引导学生提出问题：如何解决“看不到”的问题。一般在这个环节，教师会直接将解决问题的方法告知学生，因为这不是本课的探究重点，这样看似降低了难度，实则失去了绝佳的深入思考的机会。因此笔者将问题再次抛给学生，如何能直观地看到实验现象来佐证自己的观点？学生想到了用温度计测量各部分的水温，由此来判断冷热水的流动情况;还有同学想到了用中性温度的液体来对照热水和冷

8、水的位置，这样便能知道冷热水的流动情况。应该说同学们的方法在理论上都是可行的，而且也具有一定的操作性。但笔者要求学生用更简单易操作的方法，于是就有了第三种方法给水染上不同的颜色，看颜色的变化来间接推断出冷热水的流动情况。此环节的设计充分激发了学生的思维潜能，始终让学生处于思考的境地，而不是坐等着老师给现成的方法，模仿操作了事，这样的思考会让学生的学习更加积极主动。因此，在教学过程中，应重视对学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力培养，从而激发学生的学习热情，增强学习自信心，逐步养成深入思考的习惯。（三）细致观察，提高思维精度英国物理学家法拉第说：“没有观察就没有科学，科学发现诞生于仔

9、细的观察之中。”观察是科学探究的一种基本方法。观察能力不是天生就有的，学生良好的观察能力需要教师有意识地进行培养。在完成探究冷热水的流动实验后，全班一起进行汇报交流，并对出现的现象做解释说明。本环节中，笔者要求学生关注实验现象中的细节，在细节中提高思维精度。冷水在上，热水在下的杯塔抽掉塑料薄片后，上下杯中的水流现象非常明显，红色热水和蓝色冷水相互流动，充分混合，最终变成紫色。冷水在下，热水在上的杯塔抽掉塑料薄片后现象并不明显，但并不意味着没有变化，笔者希望通过引导学生关注细微现象，发现在热水与冷水交界处还是有少量紫色水出现，这是通过颜色来判断冷热水的流动情况。触摸玻璃杯外壁，还能发现其中一组杯

10、塔都变成了温水，另一组杯塔上面依然是热水，下面依然是冷水，但交界处是温水。有了这样更加细致的观察和描述，才能为后面的解释提供充实的依据。冷水重会往下沉，热水轻会往上浮的解释水到渠成。正是因为有了真实而细致的观察，对现象有了更真切的描述，才会有更加接近事实的解释，这样的科学学习也就更具思维精度。（四）科学阅读，增进思维深度科学阅读不仅仅是浏览文章，更需要学生通过阅读去理解其中的内涵，这对引导学生深度学习而言非常重要。教师可以在教学中积极地对学生进行阅读指导，将合作阅读、比较阅读、质疑阅读和思行阅读作为主要的阅读方法3，在阅读中不断深入学习，从而增进思维的深度。孔子曰 ：“学而不思则罔，思而不学则

11、殆”，只有将读、思、行相结合，学生才能将知识吃透，将所思所学运用于实际生活中。在完成探究实验汇报交流，根据现象得到科学结论后，笔者拿出本次课题的教材，书中对于本次探究实验的材料、步骤、现象、科学原理等都有细致的讲述。课中，笔者让学生以小组为单位，合作阅读、分析资料，结合教科书上学过的关于给冷水加热的知识来获取冷水和热水对流的解释，形成基本的科学认识，从而加深学生对于科学阅读的兴趣，并在阅读中进步成长。（五）迁移拓展，扩大思维广度与其他学科不同，小学科学的教学内容与学生的日常生活及自然环境联系非常密切。开展拓展活动，使科学教学不再局限于课堂上，学生也变得更加活泼生动，有利于调动学生参与科学探究的

12、热情。同时灵活运用知识，扩大学生思维的广度，更能使学生主动进行探究，强化他们对所学知识的理解。比如，同学们在掌握了冷热水对流的原理机制后，他们是否将其内化为自己的知识，并能将其应用于生活中，这是深度学习非常重要的一个标志。故笔者增加了一个拓展内容：冷热空气的对流是否会像冷热水一样呢？我们该如何来验证我们的猜想？同学们纷纷表达自己的观点以及实验設计思路。针对空气与水一样，具有无色、无味、透明的特点，而空气又不能像水一样染色，这是本实验最大的难点。最终，通过全班同学的集思广益，攻克了空气难观察的难点：区分冷热空气，可以用舞台上常用的烟雾来标记，如果冷热空气发生对流，烟雾也会随之飘动。最后，笔者留给同学们一个问题：冬天和夏天开空调，它的扇叶方向分别该如何调整？虽然已下课，但同学们对于如何开空调的问题，还是讨论不断，还有同学们表示回家后想去验证自己的观点。三、结束语深度学习是学生学习的理想状态，是广大教育者孜孜以求的目标。教师应始终站在学生的角度考虑问题，从创设