促进深度学习的初中科学教学实践研究

【摘要】本文探讨了深度学习在初中科学教育中的应用及其对提升学生科学素养的潜力。文中介绍了深度学习及其核心要素，随后探索了科学教育与深度学习的结合点以及深度学习对学生科学素养的影响，并评估了当前初中科学教育中深度学习的应用现状，包括教学模式的融合程度、学生学习的主要障碍及教师的理解与运用情况。还提出了一系列促进深度学习的教学策略和实践方法，如优化课程设计、实施互动式与探究式学习活动、利用技术工具和构建有效的评估与反馈机制。通过这些策略，希望为初中科学教育提供更为深入和持续的学习体验。

【关键词】深度学习；初中科学教学；实践

【中图分类号】G633   【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2025）02-0070-03

一、引言

随着教育领域对学生能力全面发展的需求增加，深度学习已成为教育改革的重要方向。深度学习强调理解、应用和创新能力的培养，特别是在科学教育中，这种学习方式对学生的长远发展尤为关键。本文旨在探索深度学习在初中科学教育中的实际应用和可能面临的挑战，分析现有教学模式与深度学习的融合程度，并提出有效的策略和方法来实现教育目标。通过深入分析，本文期望帮助教师更好地设计课程和教学活动，以促进学生的深度学习，从而提升学生的科学素养和综合能力。

二、深度学习的理论框架及其在科学教学中的意义

（一）深度学习的定义与核心要素

深度学习涉及对学习内容的深入理解，使学生能够将所学知识运用于新的情境中，这种学习方式鼓励学生超越简单的事实接收，进而分析、评估并创造信息，从而培养其自主学习和终身学习的能力。而核心要素包括学习动机、认知策略和元认知三个方面，学习动机是深度学习的推动力，动机驱动的学习过程更可能促使学生投入到复杂和挑战性的学习活动中。同时，认知策略的运用，如概念映射、问题导向学习等，可以帮助学生构建稳固而有意义的知识框架。还有元认知能力的培养可使学生能够监控自己的学习过程，评估学习策略的有效性，并据此调整自己的学习行为。

（二）科学教育与深度学习的结合点

科学教育与深度学习的核心在于利用深度学习的教学策略，促进学生对科学知识的深层理解和应用能力的发展，且科学本质上是探索未知、解决问题和批判性思维的领域，这与深度学习强调的学习深度和质量高度契合。

（三）深度学习对学生科学素养的影响

在初中科学教育中实施深度学习，可使学生能够通过探究活动，深入理解科学概念及其背后的原理。深度学习鼓励学生将理论与现实世界相连接，从而提升他们的应用和分析技能，使他们能够在面对复杂科学问题时，展现出更高的适应性和解决问题的能力。[1]同时，通过深度学习策略，学生会被激励去提问题、寻找答案并对结果进行评价，这种学习方式有助于形成一种持续学习和自我提升的态度。这种教育模式不仅能增强学生对科学的兴趣和热情，还可以帮助他们发展自我驱动和自我效能感，而这些都是现代科学素养的关键要素。

三、深度学习在当前初中科学教育中的应用现状

（一）现有教学模式与深度学习的融合程度

随着教育改革的深入，越来越多的教育者开始认识到深度学习对于培养学生批判性思维、解决问题能力以及自主学习能力的重要性。引入课堂的教学策略鼓励学生通过实际操作、小组讨论和独立研究等方式，深入探索科学原理和概念。尽管这标志着现有教学模式向深度学习的积极转变，但整体融合程度仍显不足，部分学校因资源、培训或课程设计的限制，不能全面实施深度学习。同时，在现有教学模式与深度学习的融合问题方面，由于许多教师在职业生涯中习惯了以考试成绩为导向的教学方式，难以转变为以学生为中心，注重过程和技能培养的深度学习模式。并且现有的课程结构和评估系统也不够灵活，往往强调理论知识的掌握而非实际应用能力的培养，这限制了深度学习策略的有效整合。

（二）初中生在科学学习中遇到的主要障碍

在当前初中科学教育中，许多学生往往在抽象概念的理解和实际应用之间存在断层，如在学习物理学中的力和运动时，学生可能能够记忆牛顿的运动定律，但在解决与之相关的实际问题时却无法准确运用这些定律。出现这种现象的一部分原因是传统教学方法过于侧重理论知识的传授，而缺乏足够的实验操作和问题解决的练习，导致学生在知识的应用层面遇到困难。同时，许多学生未能找出适合自己的学习方法，仍旧采用被动、机械的记忆方式来应对学习压力。

（三）教师对深度学习理解与运用的现状

部分教师能够有效地将深度学习策略如探究式学习、合作学习和项目导向学习融入日常教学活动中，通过这些策略促进学生对科学知识的深入理解和应用，如，一些教师会设计以学生为中心的实验项目，让学生在实践中探索科学原理，通过小组合作解决具体科学问题，从而深化对科学概念的理解。[2]但仍有相当比例的教师在深度学习的理解和运用上存在缺陷，这部分教师可能由于自身对深度学习核心理念的理解不足，或是缺乏将这些理念转化为教学实践的方法和技巧，导致在课堂上依然采用传统的讲授法，重视知识点的覆盖而忽视学生能力的培养。

四、促进深度学习的教学策略与实践方法

（一）课程与教学设计的优化建议

在初中科学教育中，优化教学设计应注重学生核心能力的培养，将理论知识与实践技能相结合，以促进学生对科学概念的深入理解和应用。且教学设计应当具体到能够调动学生的主动学习态度和探究精神，如通过问题导向学习（PBL）和案例研究等策略，引导学生主动探索并解决问题。[3]这些策略不仅有助于学生建立扎实的知识基础，还能激发他们的创新思维和批判性思考能力。以初中科学“生物体的结构层次”为例，在探讨细胞、组织、器官到系统的结构层次时，教师可以设计一个项目，让学生通过显微镜观察不同类型的细胞，并记录其特点和功能。同时学生还可以分组进行研究，探索不同器官如何协同工作支持生物体的生命活动，通过这种方式，学生不仅能够直观地看到理论知识与实际观察的联系，而且能通过小组合作和讨论，增进对生物体复杂结构和功能间相互依赖关系的理解。这种教学设计充分利用了实践活动和小组互动的优势，可使学生能够在亲身体验和合作学习的过程中，深化对科学概念的理解和记忆。

（二）互动式与探究式学习活动的实施

互动式学习侧重于学生与学生之间或学生与教师之间的互动，通过讨论、合作解决问题来增强学习的社会性和参与感。[4]探究式学习则鼓励学生通过设置问题、收集数据、分析结果并得出结论的方式，主动探索未知的科学领域。这两种学习方式不仅能够激发学生的好奇心，还能培养他们独立思考和科学探究的能力。以初中科学“物种的多样性”为例，教师可以引导学生观看一系列关于地球上不同生态系统的纪录片，让学生了解不同环境中物种多样性的现象。同时，教师设定一个探究任务，要求学生小组选择一个具体的生态系统，通过网络和图书馆资源收集该系统中存在的各种生物种类的信息，每个小组需要整理他们的发现，并设计一个互动展示，用以说明这些物种是如何相互作用及其对环境的适应策略。并且小组成员需要通过模拟生态系统的方式，展示人类活动如何影响物种多样性，并提出保护建议。这样的教学设计不仅能让学生在实际操作中理解物种多样性的科学概念，还可以通过小组合作和展示加深他们对生态平衡重要性的认识。

（三）利用技术工具增强学习体验与效果

在初中科学教育中，技术的融入能够帮助学生以直观和互动的方式理解复杂的科学概念和过程。利用技术工具不仅可以增加学习的趣味性，还可以通过模拟、可视化和实时反馈等功能，帮助学生深入理解科学理论，并促进其批判性思维和问题解决能力的发展。且技术也可以为教师提供更多样化的教学方法，使课堂更加灵活和多元，能够满足不同学习风格和需求的学生。以初中科学“地球的绕日运动”为例，教师可以使用星球运动模拟软件来展示地球在太阳周围的运动轨迹，通过这种直观的视觉展示，学生不仅可以清楚地看到地球的公转轨迹，还能理解不同位置对季节变化的影响。同时，交互式白板可以用来绘制地球和太阳之间的相对位置，帮助学生通过互动操作深入探索夜晚和白天的形成机制，这种技术应用不只局限于展示和观察，更可以通过问题解决的实际操作让学生参与到学习过程中，如设置虚拟实验，让学生预测并验证地球不同位置时的日照情况，这样的互动体验可以有效地提升学生的学习兴趣和科学探究的深度。而且通过这些技术工具的应用，地球的绕日运动这一抽象的天文现象能被转化为学生可以操作和探索的具体任务，极大地增强学习的效果和深度。

（四）构建有效的评估与反馈机制以支持深度学习

评估与反馈机制在促进深度学习中不仅能衡量学生的学习成果，更可以通过持续的反馈来引导学生的学习过程和思维发展。而有效的评估应当超越传统的知识记忆测试，更多地融入分析、评价和创造等高阶思维能力的考察，同时评估的形式也应该多样化，包括项目作业、口头报告、同伴评价以及自我评估等，这些方式可以更全面地反映学生的学习情况和能力发展水平。在反馈机制的构建上，需要提供及时、具体且建设性的反馈，这种反馈不仅指出学生的不足，更重要的是给出改进的方向和方法，帮助学生理解如何通过努力达到更高的学习目标。

为了实现上述目标，教师需要根据学生的具体表现定制个性化的反馈，确保每位学生都能从中获得成长和进步的机会，如，在进行复杂概念的教学后，教师可以设计一系列基于问题解决的任务，通过这些任务来评估学生对知识的应用能力。完成任务后，教师需要详细分析学生的答案，指出解题过程中的优点和可以改进的地方，而不只是给出正确答案。[5]这种深入的反馈能够引导学生反思自己的思考过程和解题策略，从而在未来的学习中能更加自主地识别和解决问题。并且通过这样持续和针对性的评估与反馈，学生的学习不再是单向的知识接受，而是变成一个双向的、互动的过程，极大地促进深度学习的实现。

五、结语

综上所述，将深度学习原则整合到科学教育中，不仅可以帮助学生克服学习中的障碍，还能显著提高他们的科学素养和问题解决能力。在未来，教师和教育决策者需要更加重视深度学习策略的开发与应用，确保教学活动和评估方法能够真正促进学生的深入学习，从而为学生的全面发展奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]余晓军.促进深度学习的初中科学教学实践研究[J].考试周刊，2024（33）：38-41.

[2]许宇伟.指向深度学习的初中科学教学策略[J].教学月刊·中学版（教学参考），2022（5）：20-23.

[3]钱国美.初中科学教学中促进学生深度学习的实践策略分析[J].考试周刊，2021（96）：7-9.

[4]陈绪杰.初中科学教学中促进学生深度学习的实践[J].科学咨询（科技·管理），2019（10）：176-177.

[5]蔡丽红.初中科学概念深度学习的教学实践[J].名师在线，2019（9）：17-18.

作者简介：

沈志刚（1978年11月—），男，汉族，浙江省湖州市德清县人，本科学历，中学一级教师，研究方向：初中科学。