〔摘 要〕 隨著人工智能與數(shù)據(jù)科學(xué)的迅猛發(fā)展，深度學(xué)習(xí)不僅在技術(shù)領(lǐng)域取得顯著成就，而且為教育領(lǐng)域提供了新的啟示。本研究旨在探討在深度學(xué)習(xí)的理論指導(dǎo)下，如何有效培養(yǎng)小學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)中的思維能力。本文從深度學(xué)習(xí)的概念出發(fā)，闡述了深度學(xué)習(xí)對提高學(xué)生思維能力的重要意義，隨后提出了一系列基于深度學(xué)習(xí)的教學(xué)策略。這些策略旨在幫助教師構(gòu)建一個(gè)支持深度學(xué)習(xí)的教學(xué)環(huán)境，從而更好地提高小學(xué)生在科學(xué)教學(xué)中的思維能力，為其終身學(xué)習(xí)和應(yīng)對未來社會(huì)的挑戰(zhàn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

〔關(guān)鍵詞〕 小學(xué)科學(xué)；深度學(xué)習(xí)；思維能力

〔中圖分類號〕 G424 〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 （2024） 22 112-114

21世紀(jì)科技與社會(huì)的快速發(fā)展，對學(xué)生的綜合能力特別是思維能力的培養(yǎng)提出了更高的要求。在眾多學(xué)科中，小學(xué)科學(xué)教育扮演著至關(guān)重要的角色，它不僅傳授基礎(chǔ)的科學(xué)知識與原理，更重要的是通過科學(xué)的探究活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維、創(chuàng)造性思維及問題解決能力。然而，傳統(tǒng)的教學(xué)模式往往注重知識的灌輸而忽視了學(xué)生深層次思考能力的發(fā)展。因此，如何提高他們的思維能力和科學(xué)素養(yǎng)，是急需解決的問題。

一、深度學(xué)習(xí)概念

深度學(xué)習(xí)是一種機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，其利用構(gòu)建多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬人類大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)對復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行高效分析和處理的能力。它的概念源于人工智能領(lǐng)域的研究，并在近年來得到廣泛應(yīng)用和發(fā)展。深度學(xué)習(xí)的核心思想是利用多層次的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從數(shù)據(jù)中自動(dòng)學(xué)習(xí)并提取特征，以便進(jìn)行更高級別的抽象和推理。與傳統(tǒng)的機(jī)器學(xué)習(xí)方法相比，深度學(xué)習(xí)不需要手動(dòng)指定特征或規(guī)則，而是通過學(xué)習(xí)大量數(shù)據(jù)中的模式和關(guān)聯(lián)性，自動(dòng)發(fā)現(xiàn)和提取特征。

小學(xué)生深度學(xué)習(xí)是指在小學(xué)階段，將深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域的理論和方法引入教育中，促進(jìn)小學(xué)生全面發(fā)展和提高學(xué)習(xí)效果的教育模式。培養(yǎng)小學(xué)生的創(chuàng)新思維、問題解決能力和自主學(xué)習(xí)能力，以讓其適應(yīng)未來知識社會(huì)的需求至關(guān)重要。深度學(xué)習(xí)有助于小學(xué)生更好地理解和掌握知識，進(jìn)而提升學(xué)習(xí)效果。因此，小學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)具有重要意義。

（一）個(gè)性化學(xué)習(xí)

每個(gè)小學(xué)生都有不同的學(xué)習(xí)風(fēng)格和節(jié)奏，深度學(xué)習(xí)可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和需要進(jìn)行個(gè)性化的教學(xué)設(shè)計(jì)，滿足他們的學(xué)習(xí)需求。

（二）激發(fā)創(chuàng)造

深度學(xué)習(xí)鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)探索和解決問題，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和批判性思維能力。通過自主學(xué)習(xí)和項(xiàng)目實(shí)踐，小學(xué)生可以更好地發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力。

（三）培養(yǎng)解決問題的能力

深度學(xué)習(xí)著重培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力和邏輯思維。通過使用深度學(xué)習(xí)方法解決實(shí)際問題的訓(xùn)練，學(xué)生可以學(xué)會(huì)分析、提出假設(shè)、驗(yàn)證和改進(jìn)，從而培養(yǎng)出扎實(shí)的問題解決能力。

（四）適應(yīng)未來社會(huì)需求

隨著科技的不斷發(fā)展，未來社會(huì)對人才的要求也在變化，具備數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)等技能的人才更受歡迎。通過對小學(xué)生深度學(xué)習(xí)的培養(yǎng)，可以為學(xué)生將來進(jìn)一步學(xué)習(xí)和工作做好準(zhǔn)備，提高他們的競爭力。

二、深度學(xué)習(xí)視域下提高學(xué)生思維能力的策略

（一）創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生思維活力

在深度學(xué)習(xí)的背景下，培養(yǎng)小學(xué)生的科學(xué)思維能力至關(guān)重要，其關(guān)鍵策略是通過創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境激發(fā)學(xué)生的思維活力。這意味著教師在教學(xué)過程中應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情境和問題，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、提出問題、探索解決方案，從而培養(yǎng)他們的科學(xué)思維能力和創(chuàng)造力。例如，在教學(xué)四年級下冊第三單元“巖石與土壤”時(shí)，教師課前提出問題：生活中哪里存在土壤與巖石？它們分別是由什么組成的？有什么特點(diǎn)？它們與我們的生活有怎樣的聯(lián)系？激發(fā)起學(xué)生的興趣，讓其自行探索。課上，教師可以通過多媒體展示相關(guān)的土壤與巖石圖片與視頻資料，讓學(xué)生對本單元內(nèi)容有個(gè)大概的了解。另外，還可以通過具體的情境，讓學(xué)生在實(shí)際操作與觀察中理解土壤與巖石的特征、形成過程以及它們之間的關(guān)系?？梢詭ьI(lǐng)學(xué)生到校園或附近的公園、山地等環(huán)境中進(jìn)行實(shí)地考察。學(xué)生可以觀察到不同的土壤類型和巖石，并了解它們的特點(diǎn)。通過激發(fā)學(xué)生思維活力的教學(xué)策略，可以幫助他們深入了解土壤與巖石的特征和生成過程。教師可以創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自己的理解和實(shí)地觀察進(jìn)行思考和討論。這樣的教學(xué)方式，不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的觀察、實(shí)驗(yàn)和分析能力，還能在探究過程中促使他們自主思考，鍛煉解決問題的創(chuàng)造性能力。通過這種方式，學(xué)生可以更好地應(yīng)用科學(xué)知識于實(shí)際生活中。

（二）布置實(shí)踐任務(wù)，發(fā)展學(xué)生創(chuàng)造性思維

在深度學(xué)習(xí)視域下，小學(xué)科學(xué)教學(xué)的目標(biāo)之一是培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，而通過布置實(shí)踐任務(wù)，可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。創(chuàng)設(shè)實(shí)踐任務(wù)是指設(shè)計(jì)具有實(shí)際意義和應(yīng)用價(jià)值的任務(wù)，讓學(xué)生主動(dòng)參與解決問題的過程，并從中獲得新知識和技能。例如，在教學(xué)四年級下冊“電路”這一單元時(shí)，一個(gè)創(chuàng)設(shè)實(shí)踐任務(wù)可以是讓學(xué)生設(shè)計(jì)并制作簡單的電路模型，例如制作一個(gè)可以點(diǎn)亮燈泡的電路。首先，學(xué)生需要了解電路的基本原理。教師可以引導(dǎo)學(xué)生探索電流的概念、電源的作用和開關(guān)的功能，并通過觀察現(xiàn)實(shí)生活中的電路應(yīng)用進(jìn)行案例分析，激發(fā)學(xué)生對電路的興趣。接著，學(xué)生可以分組完成實(shí)踐任務(wù)。每個(gè)小組可以給出一個(gè)實(shí)踐任務(wù)，例如制作一個(gè)電路可以同時(shí)點(diǎn)亮兩個(gè)燈泡，或者制作一個(gè)電路可以控制電風(fēng)扇的啟停。這樣的任務(wù)要求學(xué)生運(yùn)用已有的知識和技能，進(jìn)行創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)和實(shí)施。在完成實(shí)踐任務(wù)的過程中，學(xué)生可以自主選擇合適的元件和材料，并進(jìn)行組裝和調(diào)試。他們需要思考如何連接電源、開關(guān)和燈泡等元件，以及如何使電路正常工作。在教學(xué)過程中，學(xué)生可能會(huì)遇到一些挑戰(zhàn)，例如電線連接不牢固、電路無法閉合等。這時(shí)，學(xué)生需要發(fā)揮創(chuàng)造性思維，嘗試不同的解決方法。同時(shí)，教師應(yīng)該擔(dān)當(dāng)指導(dǎo)者和促進(jìn)者的角色，提供必要的知識和技能支持，引導(dǎo)學(xué)生思考解決問題的方法。完成實(shí)踐任務(wù)后，可以組織討論和分享，讓學(xué)生展示他們的設(shè)計(jì)和成果，鼓勵(lì)他們相互學(xué)習(xí)和交流經(jīng)驗(yàn)。通過設(shè)計(jì)實(shí)踐任務(wù)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，可以有效激發(fā)他們的興趣和積極性，提高他們的思維能力和問題解決能力。這種教學(xué)方法強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與和主動(dòng)性，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力，有助于他們更深入地理解電路的原理，并將所學(xué)知識應(yīng)用到實(shí)際生活中。

（三）借助教學(xué)重點(diǎn)，樹立學(xué)生創(chuàng)造性思維理念

借助教學(xué)重點(diǎn)培養(yǎng)創(chuàng)造性思維理念的策略，是指通過設(shè)定教學(xué)重點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生探索和解決問題，從而培養(yǎng)他們的創(chuàng)造性思維。例如，在教學(xué)五年級下冊第四單元“熱”時(shí)，首先，確定教學(xué)重點(diǎn)。教師可以選擇熱的傳播、熱與物體性質(zhì)的關(guān)系等方面作為教學(xué)重點(diǎn)。通過課前準(zhǔn)備和教師指導(dǎo)，學(xué)生了解到這些知識點(diǎn)對于理解熱現(xiàn)象的重要性，并激發(fā)他們的好奇心和求知欲。其次，引導(dǎo)學(xué)生自主探索。在引入新知識之前，可以設(shè)計(jì)一些啟發(fā)性的問題或情境，讓學(xué)生展開自主探究。例如，給出一個(gè)由不同材料制成的熱傳導(dǎo)棒，讓學(xué)生觀察其表現(xiàn)差異，提出可能的解釋，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)。然后，可以組織學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，通過測量和觀察記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。例如，可以設(shè)計(jì)測量不同物體在相同熱源下的溫度變化情況，引導(dǎo)學(xué)生思考這些差異背后的原因，并發(fā)展他們的創(chuàng)造性思維。在實(shí)驗(yàn)過程中，鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)觀察結(jié)果和已有知識提出解釋和預(yù)測，并進(jìn)行驗(yàn)證。同時(shí)，要給予學(xué)生足夠的時(shí)間和空間，讓他們在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題、嘗試解決方案，并從失敗和錯(cuò)誤中學(xué)習(xí)和調(diào)整。所以，實(shí)施借助教學(xué)重點(diǎn)培養(yǎng)創(chuàng)造性思維理念的策略，能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。通過設(shè)定教學(xué)重點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考和解決問題，學(xué)生將逐漸培養(yǎng)出創(chuàng)新和創(chuàng)造的意識，并在探索中深化對熱現(xiàn)象的理解。這樣的教學(xué)策略可以激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性和探索欲望，提高他們的思維靈活性和創(chuàng)新能力，為他們未來的學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（四）加強(qiáng)知識整理，提高學(xué)生思維能力

在深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域，加強(qiáng)知識整理是提升學(xué)生思維能力的關(guān)鍵策略。通過讓學(xué)生積極參與知識整理過程，他們能更好地理解并掌握所學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)批判性思維和解決問題的能力。例如，在學(xué)習(xí)五年級上冊第一單元“光”這一內(nèi)容時(shí)，學(xué)生可以通過加強(qiáng)知識整理，提升思維能力。首先，學(xué)生可以通過總結(jié)光的基本概念加深對光學(xué)原理的理解。例如，對光的傳播原理、傳播速度、反射、折射、吸收等概念都可以進(jìn)行總結(jié)，并將這些概念聯(lián)系起來形成一個(gè)邏輯清晰的知識框架。其次，學(xué)生可以根據(jù)光的性質(zhì)和現(xiàn)象進(jìn)行分類歸納。例如，將光的顏色分為可見光譜、白光和彩虹，或?qū)⒐獾膫鞑シ绞椒譃橹本€傳播和曲線傳播等。通過分類歸納，學(xué)生可以更好地理解光的復(fù)雜性，并培養(yǎng)歸納總結(jié)的能力。第三，學(xué)生可以參與設(shè)計(jì)和完成與光有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果整理成報(bào)告或筆記。例如，通過設(shè)計(jì)光的折射實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以觀察和記錄光在不同介質(zhì)中的折射角度和路徑變化。這樣的實(shí)驗(yàn)整理過程可以幫助學(xué)生更深入地理解光的行為，并培養(yǎng)其觀察、記錄和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。另外，學(xué)生可以針對與光相關(guān)的問題進(jìn)行探究。例如，他們可以研究如何利用反射和折射原理制作光學(xué)儀器，如望遠(yuǎn)鏡或顯微鏡。通過主動(dòng)提出問題并進(jìn)行探究，學(xué)生可以培養(yǎng)批判性思維和解決問題的能力。通過知識整理的過程，學(xué)生能更快速地將零散的知識形成完整的結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)自己的思維能力。這種策略的優(yōu)勢在于能夠激發(fā)學(xué)生對知識的主動(dòng)探索和理解，幫助他們培養(yǎng)深入思考和分析問題的習(xí)慣，從而提升思維能力。

三、結(jié)語

總之，深度學(xué)習(xí)視域下小學(xué)科學(xué)教學(xué)中學(xué)生思維能力的培養(yǎng)是一個(gè)重要而復(fù)雜的課題。深度學(xué)習(xí)可以幫助學(xué)生從傳統(tǒng)的被動(dòng)接受知識轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)構(gòu)建和探索知識，從而提高他們的思維能力。可以通過引導(dǎo)學(xué)生思考和提供實(shí)踐機(jī)會(huì)促進(jìn)這些思維能力的培養(yǎng)。此外，教師在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中扮演著重要角色，為適應(yīng)深度學(xué)習(xí)時(shí)代的需求，教師需不斷更新知識和教學(xué)技能。通過實(shí)踐和探索，我們可以提供更有意義和有效的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，提高學(xué)生的思維能力，為其未來的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]王倩倩.深度學(xué)習(xí)視域下小學(xué)科學(xué)教學(xué)中學(xué)生思維能力的培養(yǎng)[J].教學(xué)管理與教育研究，2022（3）：107-109.

[2]鮮貴瓊.深度學(xué)習(xí)背景下小學(xué)低段學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)[J].西部素質(zhì)教育，2021（9）：3.

[3]陸黎峰.發(fā)展思維助力創(chuàng)新：小學(xué)科學(xué)深度學(xué)習(xí)習(xí)慣培養(yǎng)策略探究[J].科普童話（新課堂），2018（26）：1.

[4]康英娜.讓學(xué)生愛上科學(xué)簡約高效的小學(xué)科學(xué)探究式教學(xué)實(shí)踐教學(xué)方法及理論[M].北京：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，2023.

[5]薛增國.小學(xué)科學(xué)教學(xué)中學(xué)生思維能力的培養(yǎng)策略探討[J].讀與寫（中旬），2022（6）：145-147