科学实验课堂中深度教学的有效策略

徐志龙

实验是科学研究的一种方法，实验教学是以实验活动为主的教学。少数科学教师以为实验教学只是给学生提供实验仪器与材料，让学生动手实验，在操作中探究科学。他们在实验教学中，或者巨细无遗地为学生示范操作，手把手地教学生操作，让学生开展模仿实验，或者直接把实验方法步骤告诉学生，让学生按部就班地动手操作。这样的实验教学不仅使实验教学显得肤浅低效，缺乏一定的教学深度，而且束缚了学生的主动发展，抑制了学生实践创新。科学实验课堂呼唤深度教学。深度教学是一种基于深度学习的教学理念;深度学习是一种基于主动的、高投入的、理解记忆的且学习结果迁移性强的学习状态和学习过程。科学实验深度教学是指向实验能力与思维能力培养的教学，绝非任意拔高实验教学难度，更非在简单机械的实验中占有知识，而是要求学生主动建构，进入深层次学习状态，通过深度实验对知识完整深刻处理，并能有效迁移运用知识，以解决真实情镜中的问题。我结合《探测暗盒里的电路》教学实际，谈谈如何在小学科学实验课堂中开展深度教学。

一、设置挑战性科学探究主题

深度实验教学是指学生在教师引领下，围绕具有挑战性的学习主题，全身心积极参与科学探究的过程，在亲自试验中获得有意义建构，同时体验实验成功的快乐。探究主题的深度决定了实验的深度，设置挑战性探究主题是深度实验教学的前提。

深度实验是一种高难度挑战性学习，不仅表现在实验活动具有趣味性、情境性，而且体现在实验任務的难度大。挑战性实验体现在以学生的自主探究为核心，学生自己猜测、实验、分析、评估。挑战性主题来源于生活却高于生活，基于学生最近发展区，却超越学生最近发展区。例如，在教学《探测暗盒里的电路》一课中，我通过“判断西瓜生熟”这一生活现象引出“暗盒”概念后，接着引导学生认识了“电路暗盒”，给学生出示了一个四点电路暗盒，向学生提出“不打开电路暗盒，想办法绘出四点暗盒电路图”这一任务。学生要想准确绘制出，必须想办法探究出四点之间的电路连接情况。实验操作是必不可少的方法，学生最终亲历实验并根据实验现象推导出暗盒里的电路。该探究主题具有极大的挑战性，我在教学时采取小组比赛的形式，更加激发了学生的探究积极性，使得实验活动富有温度和深度。

二、引领学生进入实验深水区

学生对实验不缺乏兴趣，但缺少沉浸性。科学实验课的气氛是活跃的，学生个个兴趣盎然，争先恐后动手实验，许多学生在实验时生龙活虎，操作非常积极，但动脑的却很少，能展开深度思考的更少。科学实验是一个完整系统的过程，从实验假设到方案设计，到实验操作，到实验分析，最终得出结论，整个过程有动有静，有做有思。

深度实验教学要的不只是动手操作，而要手脑联动，做思结合;深度实验教学追求发展性，即在动手做的过程中，还要促进学生认知、情感、技能等方面发生系统的提高，使学生的科学核心素养和实践创新能力得以整体提升。深度实验表现为学生探究积极主动，知识处理完整深刻，实验过程中学生沉浸于学习情境之中，沉浸于实验活动之中，沉浸于思考之中，沉浸于对实验现象的捕捉与反思、对实验数据的分析与加工。例如，在教学《探测暗盒里的电路》一课中，我在提出“探究暗盒里的电路”这一主题后，没有给学生任何提示，而是让学生自己设法解开暗盒，他们分组讨论问题解决的方法，自主设计实验方案，合理选择实验材料，动手实验观察记录检测结果，根据实验现象进行推测，最终画出简单电路图。整个实验过程可谓步步深入，我少讲授多让学，少示范多启发，学生少被动多主动，少模仿多创造。学生始终沉浸在实验的深水区，他们摒弃浮躁，时而动手，时而沉思，有效地完成了挑战性学习任务。

三、拓展延伸开展新的实验探究

科学无极限，探究无止境。深度实验教学打破了时空的边界，它不局限于书本实验，不局限于课堂实验。我们在小学科学实验课堂教学中，要适当进行拓展延伸，在完成了一个新的挑战任务后，要抛给学生新的任务，让他们迎接新的挑战，开展新的实验探究，引领学生从一座山头爬向另一座山头，登上新的科学高峰。

例如，我在教学《探测暗盒里的电路》一课中，当学生解开暗盒之后，我没有终止教学，而是设计了拓展延伸环节，带领学生认识人体暗盒、地球暗盒，拓宽暗盒的外延;同时，我还为学生创设了新的科学探究任务，提出了更高的实验要求。我给学生出示了一张简单电路图，要求学生根据图稿设计暗盒，并把暗盒由四个触点改为五个触点。别小看只增加了一个触点，其实，设计难度却大大增加，这个暗盒的难度远超过课堂实验中的暗盒。该设计为学生搭建了课后实验的平台，让学生学以致用，拓展了实验深度，促进了学生科学实践能力与创新能力的提升。

深度学习的关键是教师，深度学习依赖于深度教学。让我们在科学实验课堂中开展教学，让科学实验更加富有深度。

【作者单位：南通市城中小学  江苏】