基于体验结构辨识的小学科学学习教学策略

小学科学教学承接学生科学认知的起始阶段，是培育科学思维、提升综合素养的关键时段。在“双减”背景与核心素养导向下，浅层知识灌输逐步被结构化理解与问题导向学习取代，体验结构辨识成为认知学习的主要途径，给引导学生在经验里找出联系、操作时形成结构给予理论依据。把这一观念融入小学科学教学，利于促使学生自主探究、建构知识结构，助力达成深度学习目标。

一、体验结构辨识理念下的科学深度学习价值体现

（一） 科学知识构建中经验活动的组织逻辑优化

在小学科学教学里，学生对科学现象的感知和认知大多依靠具体的活动体验。如果没有有效的结构引导，学生即使参与很多实验，也很难提炼出核心规律。利用体验结构辨识理念，教师可以在实验设计和引导方面，突出变量关系和因果路径，让学生在具体操作时关注重要现象。通过活动链条构建和引导性提问，学生可以从观察中抽象出本质，从经验中构建起初步模型。拿“水的三态变化”教学来说，教师设问：“哪种状态转换有温度变化？”“温度影响是什么？”学生在连续加热和冷却操作中建构起物质状态和温度关系的结构框架，形成有意义的知识结构。

（二） 概念形成中结构要素的认知路径明确化

科学概念的习得不是孤立记忆术语，而是在理解其结构内涵及应用条件的过程。在概念教学中，教师要引导学生识别构成概念的重要要素、变量间的关系及其适用条件，使学生由感性认识上升到理性认识。体验结构辨识重视结构认知的可视化与关系建立，使教师在教学中设计概念对比、类比延展、概念图绘制等环节，让学生主动构建知识框架。比如在“光的反射”一课中，教师引导学生从不同的入射角操作实验中提炼出角度变化与反射方向的关系，并用图示记录下来，形成“入射角等于反射角”的基本认知结构，加深对物理规律的理解。

四下第四单元学习了“昆虫”，学生也亲自养了蚕，每节课上课前，孩子们非常积极踊跃想要交流每个阶段蚕的变化，在蚕宝宝的成长过程中，学生们不仅要为它们提供足够新鲜的桑叶，还要观察它们的生长状况，及时处理可能出现的问题。在这个过程中，学生们不仅学到了饲养知识，更在与蚕宝宝的互动中感受到了生命的奇妙与美好。这次活动不仅增强了同学们之间的友谊，也让他们更加深入地理解了生命的价值与意义。有的同学还做了对比实验，比如：课上有的同学提出普通的蚕和彩蚕是基因决定的还是受外界环境的影响，针对孩子们提的问题，我让学生分组进行探究：有的小组的蚕本身就是彩色的蚕，有的小组的蚕是吃了沾有色素的桑叶，还有的小组的蚕是刚开始正常吃桑叶，后来再喂几天彩色饲料，过四五天后，发现蚕的颜色从白色变成了彩色；经过学生的实验对比，发现蚕的彩色原因有两部分：第一，蚕本身就是彩色的基因；第二，外界环境（蚕吃了沾有色素的桑叶或者吃了彩色的饲料）都会引起蚕颜色的变化。

（三） 深度学习目标驱动的问题迁移能力优化

深度学习的一个重要标志是学生能够灵活迁移已有的知识，去解决新的问题。体验结构辨识通过结构对齐和认知迁移，帮助学生掌握跨任务迁移的策略和路径。教学过程中，教师可以设计结构相似的问题，设置情境类比，跨学科整合，让学生用学到的概念去解决新问题，从而提升学生的知识应用能力。比如在“植物光合作用”教学之后，教师可以引导学生解释“密封玻璃房里的植物会怎样影响空气湿度”，通过激活“植物吸收水分—蒸腾作用—水分蒸发”结构模型，将课堂知识迁移到生活实践场景中，实现深度学习的迁移。

二、基于体验结构辨识的小学科学教学实践路径

（一） 现象引导下结构性观察策略的实施路径探索

结构性观察强调观察对象表象特征的同时，更要发现现象内部的变量关系和变化规律。教师在教学中要借助具象化的实验设置与观察任务，让学生在对比中识别变量，在变化中分析因果。如在“声音的产生”教学中，教师组织学生依次观察弹拨橡皮筋、敲击音叉和吹奏气球，通过现象引导学生提炼出“振动—产生声音”这一共性结构。随后引导学生尝试对比“静止状态能否发声”“振动强度变化是否影响音量”，让学生在一系列实验中构建结构主线。再如在“影子的变化”教学中，教师设置灯源高低变化实验，引导学生比较影子形状变化与光源位置的关系，激活学生对光传播路径的结构化理解。

（二） 结构引导下的概念建构教学设计策略

科学概念教学中，教师要从结构层面入手，把概念拆解成变量、属性、关系，借助类比和对比，达成对概念的理解。在“磁铁的两极”这堂课里，教师组织学生观察各种磁铁吸附铁屑的分布状况，启发找出“端部吸附最多——两极存在”这个初步结构。然后通过比较不同形状的磁铁，引导学生概括出“磁极总是两个——同性相斥异性相吸”这个结构模型。在教学过程中，还安排了绘制概念图和结构图的练习，让学生理清概念之间的联系。再以“水的循环”这堂课为例，教师引领学生把蒸发、冷凝、降水形成环状模型，并布置“小水滴的一生”任务情境，让学生用讲故事的方式来表现自己的结构性理解，从而做到深层次的概念建构。

（三） 基于模型表达的结构迁移任务设定方法研究

模型表达是知识结构与实际应用之间的中介，教师可借助图示模型、语言模型、物理模型等不同形式，引导学生将知识结构外化，并用于新问题解决。如在“电路连接”教学后，教师让学生用电路图方式表达家庭开关接线方式，并探究“为什么单控灯不能在两个地方控制开关”这一生活问题，引导学生在模型图中寻找接线方式与控制原理之间的关系。再如在“浮与沉”单元中，教师引导学生建立“受力平衡—密度关系—液体作用力”模型，并在“如何让橘子浮起来”实验任务中，引导学生调整橘子外皮状态，通过改变橘子的密度实现目标，促使学生将知识结构应用于新问题的解决中，提高学生的迁移能力。

（四） 探究任务驱动的结构化协作与知识生成机制

结构协作是重视多维视角共同搭建认知模型的教学方式，能帮助学生在协作中加深理解。教师可以设计分工明确的探究任务小组，每个成员负责变量中的一个维度，从多维角度观察同一个现象。比如在“空气的存在”一课里，设立“注射器排气”“反应瓶燃烧”“水中冒泡”三个实验任务，让不同的小组分析自己实验中空气的表现和影响，汇总形成“空气无形但有体积”的结构模型。再比如在“摩擦力影响因素”探究中，小组成员分别研究表面材质、物体重量、接触面积，最后汇总分析出各个变量对摩擦力大小的影响路径，生成系统性结构图。通过协作任务和成果展示，学生在群体建构中打破原有的认知局限，促进高阶思维发展。

三、结束语

把体验结构辨识放进小学科学深入学习教学当中，既扩展了学生获取知识的途径，又促使科学思维、概念理解和操作能力协同发展。在实际教学过程中，教师要依照学情和内容特性灵活应用结构化教学策略，激发学生的探究热情和认知潜能，塑造层次分明、迁移力强的科学知识体系，做到真正的深入学习。

参考文献

[1] 陈毅 . 深度学习导向下小学科学的高效教学策略 [J]. 教育学，2024,45(4)：33- 36.

[2] 楼曙光 . 基于深度学习视角下的小学科学教学策略 [J]. 教育学，2021,42(4)：37- 40.

[3] 庞光琼 . 基于深度学习的小学科学实验教学策略 [J]. 教育学，2023,44(12)：41- 44.