科學實驗課堂中深度教學的有效策略

徐志龍

實驗是科學研究的一種方法，實驗教學是以實驗活動為主的教學。少數科學教師以為實驗教學只是給學生提供實驗儀器與材料，讓學生動手實驗，在操作中探究科學。他們在實驗教學中，或者巨細無遺地為學生示范操作，手把手地教學生操作，讓學生開展模仿實驗，或者直接把實驗方法步驟告訴學生，讓學生按部就班地動手操作。這樣的實驗教學不僅使實驗教學顯得膚淺低效，缺乏一定的教學深度，而且束縛了學生的主動發展，抑制了學生實踐創新。科學實驗課堂呼喚深度教學。深度教學是一種基于深度學習的教學理念;深度學習是一種基于主動的、高投入的、理解記憶的且學習結果遷移性強的學習狀態和學習過程。科學實驗深度教學是指向實驗能力與思維能力培養的教學，絕非任意拔高實驗教學難度，更非在簡單機械的實驗中占有知識，而是要求學生主動建構，進入深層次學習狀態，通過深度實驗對知識完整深刻處理，并能有效遷移運用知識，以解決真實情鏡中的問題。我結合《探測暗盒里的電路》教學實際，談談如何在小學科學實驗課堂中開展深度教學。

一、設置挑戰性科學探究主題

深度實驗教學是指學生在教師引領下，圍繞具有挑戰性的學習主題，全身心積極參與科學探究的過程，在親自試驗中獲得有意義建構，同時體驗實驗成功的快樂。探究主題的深度決定了實驗的深度，設置挑戰性探究主題是深度實驗教學的前提。

深度實驗是一種高難度挑戰性學習，不僅表現在實驗活動具有趣味性、情境性，而且體現在實驗任務的難度大。挑戰性實驗體現在以學生的自主探究為核心，學生自己猜測、實驗、分析、評估。挑戰性主題來源于生活卻高于生活，基于學生最近發展區，卻超越學生最近發展區。例如，在教學《探測暗盒里的電路》一課中，我通過“判斷西瓜生熟”這一生活現象引出“暗盒”概念后，接著引導學生認識了“電路暗盒”，給學生出示了一個四點電路暗盒，向學生提出“不打開電路暗盒，想辦法繪出四點暗盒電路圖”這一任務。學生要想準確繪制出，必須想辦法探究出四點之間的電路連接情況。實驗操作是必不可少的方法，學生最終親歷實驗并根據實驗現象推導出暗盒里的電路。該探究主題具有極大的挑戰性，我在教學時采取小組比賽的形式，更加激發了學生的探究積極性，使得實驗活動富有溫度和深度。

二、引領學生進入實驗深水區

學生對實驗不缺乏興趣，但缺少沉浸性。科學實驗課的氣氛是活躍的，學生個個興趣盎然，爭先恐后動手實驗，許多學生在實驗時生龍活虎，操作非常積極，但動腦的卻很少，能展開深度思考的更少。科學實驗是一個完整系統的過程，從實驗假設到方案設計，到實驗操作，到實驗分析，最終得出結論，整個過程有動有靜，有做有思。

深度實驗教學要的不只是動手操作，而要手腦聯動，做思結合;深度實驗教學追求發展性，即在動手做的過程中，還要促進學生認知、情感、技能等方面發生系統的提高，使學生的科學核心素養和實踐創新能力得以整體提升。深度實驗表現為學生探究積極主動，知識處理完整深刻，實驗過程中學生沉浸于學習情境之中，沉浸于實驗活動之中，沉浸于思考之中，沉浸于對實驗現象的捕捉與反思、對實驗數據的分析與加工。例如，在教學《探測暗盒里的電路》一課中，我在提出“探究暗盒里的電路”這一主題后，沒有給學生任何提示，而是讓學生自己設法解開暗盒，他們分組討論問題解決的方法，自主設計實驗方案，合理選擇實驗材料，動手實驗觀察記錄檢測結果，根據實驗現象進行推測，最終畫出簡單電路圖。整個實驗過程可謂步步深入，我少講授多讓學，少示范多啟發，學生少被動多主動，少模仿多創造。學生始終沉浸在實驗的深水區，他們摒棄浮躁，時而動手，時而沉思，有效地完成了挑戰性學習任務。

三、拓展延伸開展新的實驗探究

科學無極限，探究無止境。深度實驗教學打破了時空的邊界，它不局限于書本實驗，不局限于課堂實驗。我們在小學科學實驗課堂教學中，要適當進行拓展延伸，在完成了一個新的挑戰任務后，要拋給學生新的任務，讓他們迎接新的挑戰，開展新的實驗探究，引領學生從一座山頭爬向另一座山頭，登上新的科學高峰。

例如，我在教學《探測暗盒里的電路》一課中，當學生解開暗盒之后，我沒有終止教學，而是設計了拓展延伸環節，帶領學生認識人體暗盒、地球暗盒，拓寬暗盒的外延;同時，我還為學生創設了新的科學探究任務，提出了更高的實驗要求。我給學生出示了一張簡單電路圖，要求學生根據圖稿設計暗盒，并把暗盒由四個觸點改為五個觸點。別小看只增加了一個觸點，其實，設計難度卻大大增加，這個暗盒的難度遠超過課堂實驗中的暗盒。該設計為學生搭建了課后實驗的平臺，讓學生學以致用，拓展了實驗深度，促進了學生科學實踐能力與創新能力的提升。

深度學習的關鍵是教師，深度學習依賴于深度教學。讓我們在科學實驗課堂中開展教學，讓科學實驗更加富有深度。

【作者單位：南通市城中小學? 江蘇】