改进实验教学 引导学生深度学习

◇徐妙容（福建：厦门同安区西塘小学）

简单的小学科学实验之中蕴含着深刻的道理，基于深度学习的教学，能培养学生的主动探索意识，主动思考，深入探索，以辩证批判的思维来看待通过实验揭晓的奥秘。在深度学习之中，学生的潜能被激发出来，当其在日常学习生活中遇到问题时，也能以理性客观的态度面对。那么教师该如何通过合适的授课方案来引导学生进行深度学习呢？文章中有详细的教学策略。

一、指向深度学习的小学科学实验教学改进意义

（一）有利于开发学生科学思维

指向深度学习的科学实验能开发学生科学思维，使其深入思考，探索科学实验之中蕴含的奥秘。传统的小学科学实验教学，往往都是教师演示实验，学生观看。同时，教师会将实验结果以及其蕴含的道理提前告知学生，学生接受的是灌输式教育，全程都没有深入思考，只是在教师的引导下，不断进行记忆认知。而深度学习下的科学实验教学，是让学生主动探索，以批判性思维看待问题，并解决问题。这样学生的科学思维会得到提升。

（二）有利于提升学生学习效率

长期通过深度学习进行主动思考并培养自身辩证思维，能让学生的思维变得更为敏捷。同时，带有指引作用的问题能让学生的思维更为紧凑。这样在较短的时间内，便可以解决高思维含量的科学问题。无论是课堂学习抑或平时的作业练习，效率都会有明显提升，并且维持在较高水准上。总而言之，深度学习科学实验内容并引导学生参与到实践中去，能使科学学习效率得到较大提升。

（三）有利于培养学生核心素养

深度学习科学实验能激发学生的科学探索精神与求真精神，遇到问题时，首先想到的不是求助他人，而是迎难而上。长此以往，学生的逻辑思维能力与科学探索能力都会得到较大提高，核心素养自然也会有较大提升。趣味十足、与生活相融合的科学实验能让学生深度思考，养成良好的科学思维习惯，在平时的日常生活中，也会主动完成相关的科学实验，养成良好的学习习惯，并能拥有科学探索精神。因而深度学习能让学生形成较高的核心素养。

二、指向深度学习的小学科学实验教学改进原则

（一）互动性原则

教师在开展指向深度学习的小学科学实验教学时，需要遵循互动性原则，将课堂的主动权交到学生手中，引导学生自主探究学习，教师则起辅助学习的作用。在整个科学学习的课堂上，教师需要把握好课堂教学的节奏，让每个学生都有机会参与到科学实验的实践之中去，并且进行深度思考和探究，通过自己的能力解决问题。互动的课堂更能激发学生的学习兴趣，让其沉浸到科学学习的氛围之中，展开深度思考，探索其中真谛。

（二）指向性原则

绝大部分小学生心智都未成熟，遇到问题时没有较为严谨的思维进行思考。尤其是在完成科学实验时，需要教师一步步引导，通过有价值问题的提出让学生进入深度学习之中，从表层的科学实验现象之中挖掘深层次内涵。因而在小学科学实验课堂之中，指向性原则就显得非常重要，教师需要在上课之前便准备好合适的授课教学计划，预判学生在学习的过程中会遇到的问题，并及时指引，使其沿着正确的思考方向思索问题，获得良好的科学实验学习成果。

（三）升华性原则

小学科学实验之中蕴含着深刻的内涵，教师应当引导学生深入思考，将其中的内涵挖掘出来，并引入平时的学习生活之中，让知识的作用真正显现出来。这样学生的境界才能得到提升，科学实验的内在价值才能得到升华。当学生完成一个科学实验，并且感悟其中的道理之后，教师便可以将一些生活中常见的现象与学生完成的科学小实验相融合，通过类似的方式深化知识学习，并从中感悟提升，达到较高的层次和境界。

三、指向深度学习的小学科学实验教学改进措施

（一）深刻理解理论概念，合理设计实验验证

科学中的各种理论概念比较多，部分学生只是了解这些概念，却没有深刻理解这些理论。为了让学生进入深度学习的状态之中，教师可以引导学生合理设计实验，并通过一系列的实验进行验证，并引发深度思考，从真正意义上深度理解这些理论概念，并得到知识层面与精神层面上的升华。如，在“生态平衡”学习中，通过教师的讲解，学生了解到处于一个生态系统中的每个物种的相互影响，并且每个物种都发挥重要作用以维持整个生态系统的平衡。教师可以引导学生自主完成生态瓶的制作，在有盖子的塑料瓶之中放入泥土、水草、小鱼等，并将塑料瓶的盖子拧紧，让小鱼在其中生存一段时间，看情况如何。在该实验中，瓶中的生物便构成了简单的生态系统：通过光合作用，水草为小鱼的生存提供氧气，水草还是小鱼的食物，小鱼的排泄物则成了水草生长的有机肥料，在短时间内，小鱼不会死亡。但是长时间如此，小鱼还是会死，原因是生态系统过于简单。通过该类型的简单实验，学生在完成实验的过程中会深入思考生态平衡，并了解生物多样性的重要。

（二）开展互动交流学习，思维碰撞深入思考

基于深度学习的科学实验，学生之间可以互动交流，并且通过互动交流产生思维的碰撞，收到更高层次的思考效果。深度学习中，学生的主动性非常重要，而小组合作、沟通交流等形式，则可以使学生的主动性被充分激发出来。如，在进行“蜡烛的变化”相关实验时，教师可以提供制作蜡烛的PPT 流程，引导学生自主讨论并通过动手操作来完成。在整个完成过程中，蜡块由大变小，由固体变为液体，这时教师就可以试探地询问学生：蜡块变成另一种物质了吗？学生带着此疑惑继续做实验，会发现随着温度的降低，蜡块又变为固体，即其性质并没有发生改变，没有新物质的产生。随后教师可以让学生完成“点燃蜡烛后观看蜡烛燃烧变化”的实验。具体可以分为三个部分：其一，使用洁净干燥的烧杯罩在火焰的上方；其二，将内部有澄清石灰水涂抹的烧杯罩在火焰的上方；其三，将白瓷碗底部放到火焰上方灼烧一段时间，看变化。分别会出现内壁有水雾、内壁变白、底部有黑色烟灰三个现象。这时学生便可以展开讨论，通过反复猜测与交流，将蜡烛燃烧过程中产生的新物质推测出来。

（三）增加学生情感体验，引导感受学习氛围

部分学生的学习能力较弱，可能会对需要自己动手完成的科学实验产生一定的畏惧心理，如果教师不加干预，他们便无法进入科学深度学习之中，还会对科学实验产生一定的畏难情绪。因而，在授课时，教师需要关注学生的情感状态，适当增强他们的情感体验，让其感受到身边学生的温暖、教师的温暖以及实验与思维过程的温暖，从而更愿意深入思考，完成整个实验探究学习。比如，在钟摆实验的探究之中，教师就可以一步步地引导基础较为薄弱的学生来完成整个钟摆实验。如，教师可以询问学生：“为什么有的钟摆摆得快，有些却比较慢，是不是和摆长有关系呢？”这时学生可以利用不同的摆长进行计时摆动次数的计数实验。通过此种方式研究其间是否存在一定的关联，并能知晓到底是摆长长摆动得更快，还是摆长短摆动得更快。整个过程中，教师都要温柔地引导学生，使其不断进步，从而完成整个实验探究，并从中感悟一定的道理。同时，学生在进入深度思考的同时，也可以了解该实验之中使用了一种特殊的实验方法，即控制变量的方法。

（四）注重开发学生思维，提高学生学习境界

在深度学习背景下开展科学实验教学，教师需要注重开发学生的思维，让其学习境界能有所提升。引发学生深度思考的实验并不需要过于复杂，相反，简单的实验对小学生更为友好，其更能从中感悟到实验内涵。如，学生在完成较为简单的降雨小实验后，可以从中得到一定的启发。首先，学生可以用酒精灯来加热烧杯中的水，直到水沸腾，然后取一个培养皿放入热水中，将其取出后盖住烧杯。这时教师就可以抛出问题：“培养皿的底部有什么呢？”学生仔细观察后发现底部有小水珠。教师接下去问：“为什么会出现小水珠？”这时部分学生会认真思索，结合课本内容，得知：热的水蒸气碰到了温度稍低的培养皿便凝结为小水珠。教师可以继续实验，将一小块冰块分给学生，让他们放在培养皿上，并观察实验现象。不一会儿，学生发现，不少聚集在培养皿底部的小水珠开始汇集下落，与自然界中的降雨非常相似。这样绝大部分的学生思维都会发散，了解该实验的真正目的与其中的实验价值。

（五）溯源日常学习生活，升华实验学习价值

科学来源于生活，同时通过不同的科学小实验，学生可以从中感悟生活道理，并且通过类似的方式使得实验的价值得到一定提升。科学实验如果不与生活相结合，就会变得高不可攀，不少学生便会有较大的学习难度，并且也很难进入深度学习之中。因而教师可以为学生准备一些贴近生活的科学实验，如，物品发霉的小实验就与学生的日常生活非常贴近，教师可以引导学生完成。可以设置三组实验：其一，将潮湿的面包放入冰箱，设为1 号组；其二，将潮湿的面包置于常温环境，设为2 号组；其三，将干燥的面包置于常温环境，设为3 号组。通过该实验，学生发现，2 号组的霉变速度明显快于1 号组与3 号组。这时不少学生会思考其原因，得到“发霉与温度、湿度等紧密相关”的结论。学生于是知道在生活之中该如何储存食物。对于此类型的生活化小实验，学生的主动性与批判精神可以得到体现，从而进入深度学习之中，并升华实验的价值。

综上所述，教师可以尝试开展深度教学，通过引导式问题以及学生亲身体验等方式，让他们更为深刻地体验实验的趣味性，寻找其中蕴含的奥秘。同时小学阶段中的不少实验都可以溯源于生活，教师融入生活元素能让学生感同身受，同时也能激发学生科学实验的兴趣，主动进入深度学习中。