推進《空氣占據空間嗎》教學中的深度學習

〔摘 要〕 深度學習是教育界熱議的話題，是教師希望獲得的學習狀態。但部分教師對深度學習的理解存在偏頗，導致課堂出現難度過高、忽視指導、忽略反思等問題，影響深度學習的效果。本文以三下第二單元第2課《空氣能占據空間嗎》教學為例，提出“目標定位”“搭建支架”“反思提高”三個策略，注重教師參與學生思考、教師指導學生反思，旨在推進小學科學課堂深度學習，實現深度學習的真實發生，確保深度學習落地有聲。

〔關鍵詞〕 小學科學；深度學習；目標；支架；反思

〔中圖分類號〕 G424 〔文獻標識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 （2025） 04 056-058

隨著課程改革的深入，現代教育更注重培養學生的核心素養，倡導深度學習。小學科學課堂的深度學習重在引領學生圍繞挑戰性主題，經歷探究、發現、評價、反思的過程，從而獲得有意義的學習結果。盡管已有很多教師進行了研究，但如何在小學科學課堂實現真實、有效的深度學習仍是探索熱點。

一、深度學習存在的問題

（一）貪多求深

關注思維拔節，忽視學情。有些教師違背學生的認知規律，忽視基礎概念的積累，片面增加知識的難度和深度，導致學生學習負擔過重，失去學習的興趣。教師應合理定位教學目標，聯結淺層學習和深度學習，科學備課，以滿足學生實際需求。

（二）走馬觀花

關注學習形式，忽視指導。由于深度學習強調學生主動參與、培養思維能力，于是教師會設計觀察思考、討論交流等多元的學習形式。但課堂時間有限，活動過多會縮減教師指導時間，導致活動趨于流程化，學生獲得的知識零碎且不全面。可見，教學環節不在于多，而是要為深度學習服務。

（三）浮于表面

關注學習過程，忽視反思。孔子曰：“學而不思則罔，思而不學則殆。”這句話精準地指出了學習與思考之間的互補性。學是從外向內接受，思是從內向外理解。許多教師誤將反思簡化為課堂教學結束前的簡短回顧，忽視深入思考，造成學生缺乏反思能力。因此，教師應敏銳捕捉資源，鼓勵學生反思，內化知識理解，培養科學思維能力。

二、深度學習的改進策略

鑒于以上的狀況，筆者嘗試采用“目標定位”“搭建支架”“反思提高”的策略，推進小學科學課堂深度學習。

（一）目標定位：尋求優化學習線路

1.衡量學習水平，做到“量體裁衣”

根據維果斯基的“最近發展區”理論，教師要做好學情分析，找準燃點，點燃學生學習興趣之火，摸清知識聯結點，根據學生已有經驗，建立經驗與新知之間的關聯，裁剪出“合身的衣服”。只有這樣，才能喚起學生學習的動力，因學定教，才能實現深度學習。

2.聚焦四維目標，指向“核心素養”。

《義務教育科學課程標準（2022年版）》的核心導向是“面向全體學生，立足素養發展”。因此，我們要將“科學觀念”“科學思維”“探究實踐”“態度責任”四維目標有機融合，把科學思維貫穿于整個教學過程，真正構建起深入學習的課堂。培養學生科學思維方式是深度學習的核心目標。深度學習是提升學生核心素養的主要途徑，深度學習能夠促進學生的全面發展。

3.研讀教材內容，整合“可用素材”

教師在課前須深入研讀教材，理解其編寫意圖、知識結構和前后聯系，明確重難點；要對教材內容進行加減與改進，合理選擇符合學生學習需求的內容，揀選適合的實驗材料，注重學習過程中的知識理解、邏輯運用，培養學生科學思維，達到深度學習的效果。教師應靈活處理教材，遵循“使用教材，不教教材”的原則，整合教學資源，最大化地發揮教材作用。

【案例1】學情分析顯示，三年級的學生對“空氣是否占據空間”有不同的看法。盡管他們了解物體占據空間的概念，但空氣這種不可見物質也占據空間嗎？空氣對人體至關重要，但學生對空氣特性的認識有限。學生要了解空氣可以占據空間，知道空氣可以被壓縮，還要明白空氣占據空間具有可變性。學到這些知識，學生就能更好地建立科學思維，進行深度學習。

鑒于以上分析，教師將這節課的教學重難點設置為：理解空氣無處不在；能借助泡沫球、塑料杯、水槽、打氣筒等材料設計實驗，探究空氣占據空間的現象。教師可以用“不會濕的紙”魔術導入課堂教學，讓學生思考紙團不會濕的秘密；也可以采用“水占據空間，沙子占據空間，那么空氣占據空間嗎”這樣的問題直截了當地引出學習任務。學生設計相互聯系又層層驗證的科學實驗，教師只需提供實驗材料和學習單，讓學生自行操作，完成實驗記錄，講明實驗是如何證明空氣占據空間的，了解實驗中水的作用、理解大氣壓力在實驗中的作用、知道水中產生氣泡的意義等，引導學生不斷思考深層次的原因。隨后，教師指出“空氣占據空間”在現實生活中的作用，如水噴泉、空氣泡保護墊等，以此提高學生學習興趣和應用能力，實現科學課堂上的深度學習。

（二）搭建支架：探索改善學習路徑

深度學習基于淺層學習，如果忽視基礎知識的理解和記憶，深度學習則失去根基。深度學習的核心在于學生能夠在關鍵時刻得到教師的適時點撥，積極參與學習，主動深入思考，并在教師的有效引導下不斷提升。教師可在課前、課中和課后提供學習支持，幫助學生降低學習難度，提供輔助信息，幫助學生自我加工和建構知識，實現“科學思維”目標。

1.課前支架

用好前測，了解困惑。課前，教師應該準備好前測資料，供學生自主學習參考。學生通過前測整體感知即將學習的內容、學習目標和學習方法，明確自己的學習水平。同時，學生還可以記錄預習中遇到的困難和解決方法，培養問題解決能力。

【案例2】為找準學生最近發展區，了解認知情況，助力課堂教學，教師設計了“空氣占據空間嗎”前測單，課前請學生填寫。根據數據分析，發現學生在以下幾個方面存在顯著的差異與待提升之處。

基礎知識：學生基礎知識扎實，對空氣的基本性質有所了解。

理解與運用：25%的學生認為空氣僅存在于動植物處，而非普遍存在，表明他們對地球大氣圈了解不足，以及對未知世界充滿疑問；55%的學生認同人類與空氣關系密切，他們認識到空氣對人類來說是不可或缺的，強調了人類對空氣的基本需求；65%的學生對空氣能占據空間不理解。可見，學生在對空氣的無形以及其在空間中的占位情況上仍存在一定的知識短板。對于空氣可以被壓縮，學生知之甚少。

學習興趣：70%的學生想研究空氣是否占據空間；20%的學生想研究空氣是否可以被壓縮；10%的學生想設計空氣流動實驗。

通過前測，教師了解了學生的知識結構與疑問，有助于根據學情有針對性地設計教學內容，激發學生學習興趣，提高學習效率。

2.課中支架

任務分層，科學探究。教師根據教學目標和教學內容，將核心知識點轉化為學習主任務，并分解為多個子任務，形成學習單。子任務設置要恰當考慮梯度和深度，為學生提供有效指導和支持，助力科學思維發展。教師研讀教材時應拓寬思路，加強交流，共享資源。教學要從機械灌輸轉向靈活應用，推動教材內容升華。

【案例3】《空氣能占據空間嗎》一課旨在通過實驗，讓學生理解空氣也能占據空間。教師規劃了一個學習路徑：魔術導入，探討杯中的紙不會濕的原因；設計實驗，證明空氣占據空間；拓展應用，解決生活中的問題；學習評價，反思與拓展所學所用。上課時，教師提供相應的學習單以輔助學生探究實踐活動，并實施深度學習。

在學習過程中，教師首先扮演“指導者”，與學生共同設計實驗，探索實驗設計的細節，這樣可以加深學生對實驗原理和規范操作的理解，激發學生做實驗的興趣。隨著學習的深入，教師逐步放手。學生根據其興趣愛好，在“紙杯倒扣入水發生的現象”“有孔杯子倒扣入水時，堵住小孔與放開小孔的區別”“用打氣筒把氣體打入紙杯觀察到的現象”三個實驗中挑選一個進行獨立而深入的實驗設計與實施。一旁的教師變身為“觀察者”“記錄員”，在學生有困難的時候支招，在學生取得進步的時候送上掌聲。最后，在知識遷移環節，進行拓展應用，借助噴泉、氣囊、氣墊船這些生活中常見的事物，讓學生加深對知識的理解，將課堂學習與生活實際相結合。

3.課后支架

課外實踐，應用遷移。課后，教師組織學生將所學知識應用于日常生活，解決實際問題，有助于拓寬深度學習的渠道，培養勇于探索、積極創新的科學精神，同時讓學生感受到科學無處不在。

【案例4】《空氣能占據空間嗎》課后，教師設計了一個“循環水瓶噴泉”實踐活動，提供礦泉水瓶和吸管，要求學生利用這些材料在不傾斜瓶身的情況下制作循環噴泉。學生興趣濃厚，紛紛在課余時間進行嘗試，挑戰誰的噴泉最成功、最美觀。

三天后，筆者安排了一節課，進行設計圖的交流和作品展示。學生以小組為單位展示自己的作品，對作品的優點和缺點進行剖析，提出改進策略。成功的小組演示如何利用空氣占據空間原理從瓶子中擠出水來，并分享了經驗；未成功的小組則交流聽后的收獲，提出困難尋求幫助，然后再著手進行改進。最后，教師繼續為學有余力的學生布置了另一個拓展作業：尋找生活中利用空氣占據空間原理的物品，并研究其科學原理。

這樣分層的實踐作業既能促進學生科學思維的深化，又能鍛煉學生的動手能力，還能檢測學生學以致用的水平，提升深度學習的成效。

（三）反思提高：追求提升思維層級

深度學習的重要性在于不僅促進學生的高階思維和提升解決問題的能力，也在于培養學生的反思、批判與創新能力。反思有助于學生總結成功與失敗的經驗或教訓，審視學習狀態，調整學習策略，為深入學習鞏固基礎。

在指導學生反思時，不要問諸如“這節課，你學會了什么”這樣淺顯的問題，因為學生往往只會簡單地羅列本節課的學習內容，毫無深度可言。教師需要營造反思的氛圍，確保學生有足夠的反思時間，培養反思習慣，搭建進步基石。

【案例5】為促進學生有效反思，教師可以結合教學內容，創設與生活情境相結合的反思場景。學習了《空氣占據空間嗎》一課后，我們可以結合以下情境開展反思活動：地震傷亡眾多；夏天幼兒溺水事故頻發；老年人易摔倒受傷；馬路上汽車相撞事故常見。

有學生稱：現在汽車多配備安全氣囊，一旦發生事故，氣囊會彈出以保護乘客。因為與空氣碰撞相比，人體受傷概率較低。又有學生提議：為防止溺水，可以制作便攜式救生衣。它看似是普通衣物，但按下按鈕后，空氣會浸入衣物使其膨脹，幫助穿著者浮于水面。不用時，旋轉按鈕即可排氣，恢復衣物原狀。還有學生提出：鑒于地震災害頻發，他設想在房間內安裝避難所。當地震發生時，避難所充滿空氣，保護人們免受倒塌建筑傷害。

這樣的反思是學生學習新知以后提出的，能夠為學生打開科學思維的大門，把課堂延伸到課外、拓展到生活中，影響更深遠。

學生思維來源多樣，既有生活常見的思維模式，也有極具創意的金點子想法。俗話說，課堂有限而思維無限。教師要創設反思情境，引導學生運用已有知識不斷深入思考，觸發自己無限的想象力和創造力，達到深度學習的效果，從而提高核心素養。

三、結語

總之，深度學習重在參與，貴在思考，精在指導，巧在反思。深度學習不是追求知識堆積或解決難題的數量，而是希望學生在經歷不斷探索與思考的學習過程之后，從“學會”到“會學”，再到“樂學”，感受學習的喜悅與成功。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.義務教育科學課程標準[M].北京：北京師范大學出版社，2022.

[2]尤小平主編，崔允漷主審.學歷案與深度學習[M].上海：華東師范大學出版社，2017