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基于深度学习的小学科学实验教学设计的研究

2022-05-30黄惠琼

考试与评价 2022年9期
关键词:深度实验教学科学

黄惠琼

在现如今的教育当中,为了更好地落实“立德树人”根本任务,推进基础教育课程改革向纵深发展,实现课程育人的教育目标,使得深度学习项目应运而生,在深度学习的理念下,需要教师能够进一步地对小学科学实验教学进行改进,优化课程内容,丰富课堂形式,促使学生能够形成深度学习,从而完成“立德树人”的教育根本任务,致力于学生的长久发展,所以需要教师能够基于此设计小学科学实验教学。

1. 趣味引入激活课堂,激发学生的学习兴趣

所谓的深度学习是指在教学中学生能够做到积极参与、全身心投入,以此获得健康发展的、有意义的学习过程,强调引导学生主动参与学习活动,亲身经历知识发现、发生、发展的过程,形成丰富的内心体验,而在这当中学生主观的能动性就起到了非常重要的作用,是决定学生能否参与其中并全身心投入的关键所在。所以在基于深度学习的小学科学实践教学设计的过程当中,需要切实做到以学生为主体,从学生的角度出发,了解学生所感兴趣的事物,借此激活课堂,实现趣味引入,充分激发学生的学习兴趣,并调动学生学习的主观能动性,以此来确保学生在小学科学实验教学当中能够做到积极且主动参与,全身心地投入到教学当中。首先,教师在趣味引入实验的过程当中,需要对趣味加以高度重视,从学生的生活角度入手,从学生的兴趣爱好入手,为学生创建充满乐趣的教学实验课堂,并激发学生的想象力与创造能力,积极展开教学实践,并在实践当中体会教学实验过程,明确教学实验目的。例如,在教科版科学教材《各种各样的天气》这一节课的教学设计当中,教师就可以考虑到当前学生已经具有一定的生活经验,能够很好地认识到天气的变化,有非常多的教学内容可以进行交流,但是经过实践可以发现学生对多云和阴天的分辨能力相对来说较为薄弱,教师可以以此为切入点,利用多媒体教学技术导入动画短片,使天气的形象变得更加具体,让学生能够通过动画的形式来了解多云和阴天之间的区别。同时还可以借此来引导学生对天气的变化进行观察,了解天气对我们日常生活的影响。其次,教师在教学当中要做好教学理论知识与教学实践之间的过渡,通过趣味化的语言和肢体动作来激发学生的主动性,使学生能够积极参与,全身心地投入到实验教学当中,调动整体的教学气氛,活跃教学课堂。

2. 核心问题情景化设计,引导学生深度思考

深度学习的关键所在就在于学生能否参与其中,而对于当前阶段的学生来说由于认知能力的较为薄弱,使得学生很难对常见的现象进行思考,所以需要教师能够针对目前学生的这一特点,通过将教学内容中的核心问题进行情景化转换,以此来引导学生实现深度思考,并激发学生的求知欲望,使学生能够切实地参与其中,从而实现小学科学实验教学的深度学习。例如,在教科版科学教材《不同的季节》这一节课当中的重难点就在于一年四季中季节的典型现象以及季节变化对动植物和人类的影响。教师作为教学的指导者,需要发挥出自身的教育作用,在基于教学重难点的基础上,提出教学核心问题,并实现核心问题的情景化设计,以此来引导学生参与其中,实现深度思考;而且情境的创建还可以进一步地激发学生的学习兴趣,使学生能够身临其境地感受到一年四季的变化,并发现一年四季中季节的典型现象。一年有四个季节,分别是春天、夏天、秋天以及冬天,随着时间的推移季节也在发生变化,而不同季节当中有着十分典型的现象,教师可以通过多媒体教学设备将一年四季的变化以视频的形式进行展现,并借此提出问题,加强与学生之间的交流和互动,激发学生的思维,促进学生思考,让学生利用社会生活经验回忆并思考季节的变化。其次,学生当前的年纪已经能够很好地分辨一年四季,教师可以在教学当中积极地展开小组合作学习,让学生针对核心问题来展开交流和讨论,互相分享一年四季当中最喜欢的季节,并且让学生讲述为什么喜欢这个季节,使学生能够在交流和讨论的过程当中学会举例说明一年四季的变化对动植物以及人类的影响,如冬季时天气寒冷需要增添衣物,植物不易生长;反之,春季气温逐渐上升,气候回暖,衣物逐渐减少,植物也在冲破土地的束缚,长出嫩绿的枝丫。

3. 整合知识体系,构建知识框架,明确教学重点

对于基于深度学习下的小学科学实验教学设计来说,需要教师能够着重对知识体系进行整合并,构建知识框架,以此来明确教学重难点,帮助学生更好地明确教学内容,整理学习思路,并加强学生对知识的应用,使学生能够正确地认识到学习科学实验教学的现实意义,使学生能够将社会生活与科学学科结合,强化学生的综合学习能力,以此来致力于学生的长久发展。对于当前阶段的学生来说,由于年龄以及学习认知能力的限制,使得学生很难自主地根据当堂课的教学内容来展开学习,所以,需要教师能够在基于深度学习下的小学科学实验教学设计当中整合知识体系,明确地构建知识框架,确定教学重难点,并围绕教学重难点着重展开教学,使学生能够更好地吸收当节课的教学知识,并学会灵活运用。例如,在教科版科学教材《磁铁的两极》这一节课当中主要围绕磁铁的特性来展开教学实验活动,在前期的教学活动当中学生已经能够初步地认识到磁铁的特点,具备了一定的科学概念,对磁铁的探究也比较感兴趣。教师可以基于这一前提来直接步入当节课的教学重点,围绕磁铁概念展开观察型的教学活动,并引导学生在观察的过程当中提出实验问题,并在实验的过程当中对问题加以解决,以此来培养学生的科学探究能力。教师在引导学生展开教学实验的过程当中,可以通过导学案或者思维导图的方式列出知识框架,并以此为核心整合知识体系,使学生能够在教学实验的过程当中逐步理解科学概念,并完善知识体系。既能够培养学生的自主学习能力,还可以养成学生独立探究的优良习惯,这对学生目前的学习以及长久的发展都有着极为重要的推动作用。

4. 选择合适的实验材料,合理安排实验过程

实验离不开实验材料,材料选择的合理性是决定实验能否得到有序进行的关键所在,而合适、有结构性的实验材料可以大大地提高小学科学实验教学的实验实效性,所以就需要着重考虑到材料的特点,选择合适的实验材料。而在实验材料选择的过程当中,教师可以从以下四个方面作为切入点:第一,选择最有生活实验性质的实验材料。引导学生运用自身的社会生活经验来理解实验内容,从而确保实验的实效性。例如,在教科版科学教材《声音是怎样传播的?》这一節课的展开过程当中,教师就可以根据学生的年龄特点来选择具有生活性的实验材料,如蜡烛、闹钟、玻璃器皿等等,一方面这些实验材料相对来说较为安全,且容易获取,学生很容易收集到实验材料展开教学实验;而另一方面,则是由于材料源于学生生活,通过运用生活性质的实验材料,让学生加强生活实际与科学学科之间的联系,在生活当中发现科学问题,运用科学知识来认识生活当中的现象。实现取之于生活,用之于生活,而学习的本质就在于从生活当中能够发现问题并解决问题,推动社会发展的过程。生活性的实验材料可以帮助学生更好地理解科学概念,对学生来说有足够的吸引力以及结构特性,可以充分地满足当节课的实验需求。第二,选择具有趣味性质的实验材料。爱玩是学生的天性,教师正可以利用学生的这一特点选择具有趣味性质的实验材料,让学生能够做到全面地参与到实验当中,借助趣味性质的实验材料来激发学生的求知欲望,以此来达到深度学习的教育目的。例如,在教科版科学教材《用浮的材料造船》这一节课的展开过程当中,通过学习我们可以得知船的结构与载重量以及稳定性有关,通过改变船的材料可以改变船的载重量以及结构,使船能够浮于水面上并稳定运行。在这一节课当中,教师就可以引导学生进行思考并搜集生活当中能够浮于水面的材料,可以与家长或者其他学生组成实验小组共同造船。第三,选择具有直观性的学习材料。在新标准当中提倡学生能够“真刀真枪”地展开教学实验,这强调学生的动手能力以及实践能力,通过选择具有直观性的实验材料可以更好地帮助学生直观地理解科学概念,并快速地达到当堂课的教育目的。在教科版科学教材《用浮的材料造船》这一节课当中,教师就可以选择矿泉水瓶、木制筷子、塑料制品等等来作为实验材料,并在实验的过程当中,取一盆水让学生直观地观察实验材料在水面中的漂浮状态,以此来作为启发思路引导学生展开实验。第四,选择具有开放性的实验材料。重视学生的自主实验,使学生能够在开放性的实验材料下做到充分地发挥想象力与创造力,培养学生的思维创新能力。教师在准备材料时,要设想实验的开放性,预设课堂当中可能出现的问题,并准备充足的实验材料以供学生展开实验探究。

5. 照顾到学生个别差异,提供充足的探究时间

学生的个性化发展使得学生之间势必存在着一定的学习差异,而这种学习差异会导致学生的实验探究时间各有不同,教师需要尊重学生的这种差异化现象,并照顾到学生的个别差异,为学生提供充足的探究時间,使学生能够切实地在实验探究学习当中得以成长。深度学习是指所有学生都能够实现全面参与,并全身心投入其中,而并不是将科学课堂成为一小部分学生的展示平台,其他学生作为参观者和旁观者。学习差异不同于个性,这决定着学生对于实践探究的能力以及对科学概念的理解能力,所以需要教师能够尊重学生的差异化现象,并给予学生充足的探究时间,引导学生能够实现全面参与实验教学,展开科学探究。例如,在教科版科学教材《点亮小灯泡》这一节课当中需要学生对于电路进行制作,相对来说,实验难度过高,而在通常情况下一堂课的教学时间大概在45分钟左右,教师需要合理地利用这40分钟时间,以自主探究和合作探究的方式,让学生能够根据自身所需合理地选择探究方式,明确教学侧重点,为学生保留充足的实验探究时间。即使探究能力稍微薄弱的学生也能利用充足的探究时间展开科学探究。而且通过展开合作探究,可以有效地处理学生的差异现象,利用自身能力,各取所需,协同合作,共同展开科学探究。

6. 完善素质教育评价体系

教学评价作为小学科学实验教学当中的重要组成部分,同时也是教师基于深度学习下小学科学实验教学的设计重点,需要教师能够在原有的基础上完善素质教育评价体系,针对学生的实验成果以及实验过程展开全面且综合的评价,一方面利用教育评价来帮助学生树立学习榜样,激发学生的竞争意识,使学生能够积极地展开学习,而另一方面则是利用教育评价来帮学生树立良好的自我认同感,学会欣赏自己的同时也能够学会欣赏他人。例如,教师在展开教学评价时,可以根据学生的优势以及特长来进行评价,并将教学评价过程贯穿于整体的小学科学实验教学当中,给予学生一定的内化时间,发展学生的高阶思维,了解学生的经验动态发展,并根据学生的实际学习情况实时地调整教育方案,确保学生能够在基于深度学习的素质教育评价下得以实现有效学习。

总而言之,在深度学习项目不断推进的过程当中,需要教师能够正确地认识到深度学习,并了解深度学习对学生学习以及发展的影响以及重大积极作用,并基于此加强教师对小学科学实验教学设计的研究,实现小学科学实验教学能够实现深度学习,进一步发挥课程育人的教育宗旨,促进学生的综合全面发展。

*本文系泉州市丰泽区教育科学“十四五”规划(第一批)立项课题《基于深度学习的小学科学实验教学设计和实践研究》(课题编号为Fzjk21-1175)研究成果。

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