深度学习视域下小学科学教育的实践路径
吴艳芳
晋江市华泰实验小学 福建泉州 362200
深度学习聚焦内化理解与发展高阶思维的学习,是对当前小学科学课程改革的指向。《义务教育科学课程标准(2022 年版)》明确了科学课程要培养学生的核心素养,包括科学观念、科学思维、探究实践、态度责任等。深度学习是提倡建构知识、应用迁移和解决实际问题,这也是科学教育的主轴追求。在实际教学中,要跳脱浅层学习的认知范围,营造有情境、探究式的引导以及思维发散情景,让学生主动成为科学学习者。
一、深度学习在小学科学教育中的价值内核
小学科学教育中的深度学习,并非指知识难度的加深,而是学习品质的提升。其核心价值体现在三个层面:
首先,促进知识的结构化建构。科学知识具有系统性,深度学习让学生摆脱碎片化记忆,通过分析、概括构建知识之间的联系,例如学生在学习“生物与环境”这一章内容时,掌握了一般性生物的概念后,通过总结归纳得出生物链中的生产者、消费者及分解者之间的相互关系,对学生来说,就是对“生态系统”的整体认识。
其次,发展探究实践能力。深度学习强调“做中学”,学生在问题提出、设计方案、结果分析、得到结论的探究过程中,学会观察、比较、推理的科学探究方法。例如,在“研究影响种子发芽条件的因素”的探究活动中,学会自己设计并控制水分、温度、光照等变量,从反复的实验中感受“控制变量法”的本质。
最后是激发科学态度与责任意识。学生通过在解决问题过程中感知科学与生活的关联,培育严谨求实的态度。如学习“垃圾分类与环境”,让学生调查居委会内的垃圾处理情况,提出合理的建议,在服务的过程中培养学生形成责任意识。
深度学习就是让学生的学科知识从浅层化走向深层次理解,让学生思维从表层走向高阶,是学科教学落实核心素养的一条重要路径。[1]
二、小学科学教育实现深度学习的实践策略
( 一) 创设真实情境,激活学习内驱力
好的情境来源于现实生活,有能高于现实生活。教师创设基于学生生活经验的科学概念情境,将科学概念融入一定的问题中,激发学习的积极性,例如讲授“物质的变化”时,创设厨房中的科学情境:看冰糖融化、面包发酵、铁锅生锈这些现象,想一想“有哪些变化能恢复原来的状态,哪些变化不能再恢复了呢?”这样从学生熟悉的场景入手引发探究的好奇心。
同时真实情境设计应该具有“挑战度”,过于简单的情境,学生不屑参与,而过于复杂的情境,学生难以理解,则会陷入认知负荷中。好的情境处于学生就近发展区,能促发学生学习状态由被动学习向主动学习进行转变。例如在“天气”这一主题中,要求学生成为“小小气象员”,利用温度计测量气温、使用湿度计测量湿度、使用风向袋测量风向,并进行未来的天气预报以及导致误差的原因,以此在学习过程中完成任务的最终目标。[2]
( 二) 引导深度探究,培养高阶思维
新课标首次将科学思维作为核心素养的一个维度单列,并倡导思维型探究实践。探究实践是深度学习的核心环节,需避免 " 照方抓药 " 式的浅层操作,强调思维的参与。教师要加强对模型建构、推理论证和创新思维的指导,可通“问题链”引导探究逐步深入。比如在讲授“电路”时,先让学生尝试“点亮小灯泡”,然后再询问“怎样实现灯泡的开关控制?”“增加电池数量,灯泡亮度会变化吗?”等问题,从操作“到”分析 " 再到 "推理",层层递进。
深度学习模式下注重发挥生生促学的重要作用,在探究过程中,教师要注意引导学生进行小组合作探究,在小组合作中,使学生分工明确,有的负责连接电路,有的负责观察灯泡亮度,有的负责记录数据。通过小组讨论和交流,学生们深入理解电路,并能养成敢于质疑、善于反思、补充交流的习惯。当学生实验结论与预期结果不吻合时,教师应引导学生思考 :“是不是电路连接出现了错误?还是电池电量耗尽了?”如何设计对照实验呢?”让学生勤于思考、敢于质疑、善于质疑、爱质疑,尊重事实,求真务实。
在科学教学中,教师要充分发挥探究实践的作用,动手动脑设计与改进探究活动,力争让学生在探究实践中体验科学的魅力,全身心沉浸到科学学习中,不断发展科学思维。
( 三) 整合知识应用,促进迁移能力
小学科学教学的目的不仅是为了帮助学生掌握科学知识,了解科学现象的发生原理,更重要的是培养他们科学思维,让他们能够运用科学思维解决实际问题。真正发挥科学在日常生活的价值。[3] 知识迁移能力的提升是深度学习的内涵之一,教师要将相关的知识从不同学科联系到一起,培养学生利用知识解决跨学科的问题的能力。如学习杠杆知识,除了与数学比例知识联系之外,还可跟工程结合在一起,让学生参与制作“小吊车”,在实践中体会原理的具体应用。
其次,科学教学可采用项目式学习方式进行跨学科融合学习,例如在“校园植物养护”项目中,学生要借助“植物生长需求”( 科学 )、“数据记录与统计”( 数学 )、“撰写植物养护知识”( 语文 ) 等知识,在项目学习过程中,了解和感悟知识之间的联系。
三、深度学习实践中的反思与优化
小学科学教学中融入深度学习的必要性,绝不意味着对深度理解为深度,提升深度即增加深度、提高难度,漠视知识对学生的生长点和最近发展区,泛化“自主学习、自主探究”的含义,忽视教师的组织、指导、引领的作用,使学生“探究”流于形式、走弯路。
教师的“导”,帮助学生克服学习中的认知障碍,如在学生思维困顿时可以给予引导,如“你认为可能有那些原因,造成实验现象是这样的呢”;当学生在探究过程中偏离探究轨道时给予纠正,以保证探究学习活动的正确方向;还要实施评价体系多元化,确实做到教学评一致,教学过程不仅要评价学生探究学习的知识掌握情况,还要着重关注探究活动过程中的思维探究情况、团队协作情况以及探究活动所生成的新思想。
教师基于深度学习理念开展小学科学教育教学,要认真学习深度教学的内涵以及新课标对教师课堂提出的要求,制定科学合理的课堂教学实施方案,返璞归真,以真实问题促生兴趣,以深度探究发展能力,以知识运用提高素养,让学生学科学、懂科学,最终在科学知识、能力和态度上可持续发展。
参考文献
[1] 李薇,基于深度学习理论的小学科学单元项目式教学设计 中小学课堂教学研究 2023(8)
[2] 胡善义,面向深度学习的小学科学教学 中国出版社 23-24
[3] 基于深度学习的小学科学思维型课堂实践 胡良清 湖北教育 2023-10