把握深度学习的“六度”特征

◇李敏瑾（江苏：太仓市高新区第三小学）

“深度学习”最早应用于人工智能的研究，后被引入教育领域。中外学者对“深度学习”进行了广泛研究，特别是在用于课堂教学的研究时，赋予了其新的含义。其中，黎加厚教授指出：“深度学习是学生在理解知识的基础上，能用批判性思维学习新知识，构建知识网络并用以解决实际问题的学习方式。”简单来说，深度学习不是简单的知识记忆，而是对所学内容整体的认知、理解与运用。

小学科学课以培养小学生科学素养为宗旨。在小学科学课堂上，倡导学生像科学家一样亲历科学探究的过程，通过观察提出问题，进行研究，获取科学知识，解决实际问题。小学科学教学中所指的深度学习，不仅仅是简单地教授科学知识，而是通过在具体且有意义的探究活动中获得一定的科学知识，不断提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。在科学课程中引入深度学习的理念，让学生从理性层面构建科学知识体系，有助于提升的学生核心素养，促进学生的全方面发展。

一、小学科学课堂深度学习的主要特征

小学科学课堂的深度学习应聚焦小学科学的学科特点，关注小学生的认知特点，激发他们探究科学的兴趣，鼓励他们在探究中进行深层次的思考，并最终指向小学生科学素养的发展。结合教学实践，笔者总结归纳小学科学课堂深度学习的主要特征有如下几点。

（一）科学目标有“高度”

在2022年版课标中，将义务教育阶段科学的教学目标统一为科学观念、科学思维、探究实践、态度责任。这四个方面不是孤立存在的，而是一个紧密联系的整体，并且集中体现了科学课独特的育人价值。深度学习下的科学课教学目标，不是简单地以课本知识为主制定的，而是教师在深入了解学生的实际生活，充分考虑学生的个体差异，并且在注重学生主体性的前提下制定的，具有一定的“高度”。

（二）科学实验有“精度”

2022年版课标凸显了学生在科学课学习中的探究实践，注重对学生观察、实验、测量、推理等基本科学方法的培养。深度学习科学课堂中的科学实验，是学生与科学对象之间进行信息交换的平台，学生在实验中不仅仅是动手，更重要的是动脑。在实验指导中应着眼于细节，使学生的实验具有一定的“精度”。在经历这种能动的活动中，可使小学生进行自我改造，提高并完善自身的认知能力和逻辑推理能力，不断培养核心素养。

（三）科学思维有“深度”

深度学习的核心是学生思维能力的发展，将学生的思维引向深处，而小学科学的核心是培养学生的思维能力，这两者的核心是相一致的。在组织深度学习下的科学课堂教学活动时，教师要善于挖掘科学教材中有利于学生思维发展的点，使学生的思维能力朝着更深和更广的方向不断发展与进阶，具有一定的“深度”。

（四）科学知识有“密度”

2022年版课标中13 个学科核心概念，是所有学生在义务教育阶段应该掌握的科学课程核心内容。小学科学课堂深度学习中的科学概念具有一定的“密度”，教师要帮助学生构建科学知识的脚手架，引导学生由浅入深、由简到难地理解科学知识，掌握基本的科学知识，并学以致用解释科学现象，解决实际问题。

（五）科学课程有“广度”

2022年版课标新增了物质与能量、结构与功能、系统与模型、稳定与变化4 个跨学科概念，可见跨学科学习越来越受到肯定与重视。深度学习下的小学科学课堂，并不是仅仅局限于科学课，而是有一定“广度”的。我们应该聚焦核心素养，遵循学生的身心发展特点，通过科学课程与其他学科的融合，助力学生终身持续发展。

（六）科学运用有“宽度”

2022年版课标强调科学课要培养学生的核心素养，小学科学课堂深度学习的目标亦是提升小学生的科学素养。通过科学的学习，学生应当了解基本的科学方法，掌握必要的科学知识，并能联系生活实际。深度学习的科学课堂更注重理论联系实际，不断拓宽科学运用的“宽度”，让科学和生活无缝对接，真正让学生学科学、用科学。

二、小学科学课堂深度学习的实施策略

从课堂教学实践出发，结合小学科学课堂深度学习的主要特征，遵循小学生的学习认知规律，笔者总结归纳了如下几个小学科学课堂深度学习的实施策略。

（一）注重学科育人，提高科学目标“高度”

小学科学课堂深度学习中的教学目标应围绕核心素养，注重学科育人，从而实现一定“高度”。教师应深入挖掘教材内容，及时捕捉科学课程中相关的德育素材，适时对学生进行爱国主义教育和强国思想教育，体现科学课程的育人价值。

如，新版教科版四年级上册“运动和力”单元，教师可以在授课过程或者单元总结时，适时播放天宫课堂第一课和第二课，中国航天员变身太空教师，在中国空间站开设航天科普课。其中，有很多有关力学的特殊现象以及相关知识。通过跨越浩瀚宇宙的太空科普课，放大了科学实验的趣味性，拉近了学生与科学的距离。既向学生传播了科普知识，也激发了他们的探究热情和爱国情怀，增强了文化自信，使学生在耳濡目染中受到教育，实现润物无声的效果。

（二）搭建探究支架，瞄准科学实验“精度”

小学科学倡导探究式学习。当学生真正参与探究、深入理解所学内容时，深度学习自然而然就会发生。要让学生真正参与到探究活动中，就需要教师瞄准科学实验，注重细节，有序指导学生实验。

如，新版教科版一年级下册第一单元“我们周围的物体”中的第6 课《它们去哪里了》，在探索环节中，学生需要描述并记录食盐、红糖、小石子放入水中前后的变化。对于刚刚接触科学的一年级学生来说，他们的观察往往是没有头绪的，也不知道如何记录，更谈不上深度学习。因此，在探究活动开始前，教师可以指导学生将食盐、红糖、小石子分放入前、放入后、搅拌时、搅拌后四个阶段进行观察，在观察时分别记录食盐、红糖、小石子在水中的状态。一年级学生的词汇并不丰富，可以提醒他们用画一画的方式来记录。学生通过亲眼观察、亲自动手来发现物质在水中溶解的过程，培养了他们的观察能力和思维能力，科学学习也逐步走向深处。

（三）运用体验教学，加深科学思维“深度”

深度学习离不开学生的切身体验，在小学科学教学中，同样注重让学生亲历获取知识的过程。学生在亲身经历、主动参与的探究活动中，深入思考，在广泛交流的基础上，深刻地理解和内化，最后转化为面对实际问题时的融会贯通和灵活运用。

如，新版教科版三年级上册第二单元“空气”中的第6 课《我们来做“热气球”》，课堂上主要围绕“怎么让袋子像热气球一样飘起来”开展。在教学活动中，教师提供塑料袋、一端带孔的塑料筒、蜡烛、火柴等实验材料，学生分组合作尝试让自己小组的塑料袋飘起来。学生一开始的尝试很多都是不成功的，但是学生在亲自体验尝试，尤其是失败的过程中，会寻找自己失败的原因，主动思考解决问题的办法。特别是很多学生在亲自体验的过程中发现，自己的塑料袋套到纸筒上之后会被蜡烛燃烧的“热气”烧坏而漏气。由此，学生在第二次实验时，就会注意将袋子放得离纸筒口稍远些，有的还会注意塑料筒带孔的一端要向下放。学生在亲身参与、体验、合作、讨论与交流中，培养了科学、理性和更深层次的思维方式。

（四）借助思维导图，压实科学知识“密度”

掌握科学概念是学生学习科学的目标之一，小学科学课堂中蕴含的知识包罗万象。而科学概念往往是抽象而生涩的，借助思维导图，可以把看不见的抽象化知识转为看得见的形象化知识。通过绘制一节课或者一个单元的思维导图，可以加深学生对所学科学知识的理解和运用，促进学生深度学习，在此过程中不断培养学生的科学素养。

如，新版教科版三年级下册第三单元“太阳、地球和月球”，对该单元进行复习梳理时，教师可以建议学生分为太阳、地球、月球三个分支展开关联，并分别总结它们的特点，鼓励学生自己设计、整理、绘制本单元的思维导图。思维是看不见的，但是借助思维导图，就变成了一种看得到的学习成果。通过思维导图的整理与总结、分享与交流，帮助学生构建了知识的网络，进一步压实了所学的科学知识。

（五）关注跨学科学习，增加科学课程“广度”

近年来，跨学科学习越来越受到关注。其根本原因，是通过学科融合，可以构建多样化的课程，帮助学生找到发展点，让学生成为有活力、有智慧、有情怀的少年。在小学科学的教学活动中，教师可以综合小学科学的学科特点，选取可融合的跨学科学习内容，扩大学生的学习范围，增加科学课程的“广度”，更全面地培养学生的核心素养。

在新版教科版小学科学课中，学生需要认识各种温度计，并学习温度计的使用方法，如，使用水温计来测量水温、使用气温计来测量气温等。而在数学学科中，学生同样也要学习温度计的使用、读写、计算等。在科学教学时，教师可以利用数学与科学之间的共通之处，打破学科之间的壁垒。科学课的跨学科学习，不仅仅局限于单一学科的跨学科学习，也可以是多学科的跨学科学习，通过融通不同学科的知识，共同指向真实情境中的问题探索解决。在新版教科版科学课程中有很多需要学生动手制作类的活动，如，四年级上册“声音”单元中的第8 课《做个小乐器》，学生可以利用吸管、纸巾、纸，制作排箫，也可以利用纸巾盒、橡皮筋制作古筝。在制作完成后，还可以鼓励学生用自己制作的乐器来演奏简单的乐曲，如《小星星》《两只老虎》等。通过科学、劳动、音乐学科的融合，学生在动手动脑的过程中，学习科学并应用科学。

（六）联系学生实际，拓宽科学运用“宽度”

真正的学习与实际运用密不可分，小学科学课程的基本目标之一就是学生在生活中能学以致用。只有学生能将课堂上所学科学知识灵活地运用在日常生活中，才说明他们对所学科学知识有了深层理解。因此，教师要联系生活实际进行科学教学，扩大学生学习科学的应用范围，拓宽学生的思维广度。

如，新版教科版三年级下册第二单元“动物的一生”中，教学活动主要是围绕“蚕”展开。要真正认识蚕，了解蚕的生活习性、身体结构以及生命周期，仅用课堂上短短的40 分钟时间显然是不够的。此时，将课堂上的观察任务放到学生的日常生活中更为恰当。教师可以用养蚕日记、养蚕小报、养蚕的科普视频来激发学生兴趣，再动员学生当一名小小蚕农一起来学习养蚕。学生在孵化、饲养的过程中观察蚕，把它当成自己的宠物来照顾。学生在每天的观察活动中了解蚕的生活习性，他们在这个活动中不仅仅是饲养员，更是一名观察员。

三、结语

实践证明，把握深度学习的特征，通过注重学科育人、搭建探究支架、运用体验教学、借助思维导图、关注跨学科学习、联系学生实际等教学策略，可以优化科学教学，发展学生的思维能力，提升学生的科学素养。