促進(jìn)理性思維養(yǎng)成的科學(xué)課教學(xué)

王思錦

《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》中，科學(xué)精神被細(xì)化為理性思維、批判質(zhì)疑、勇于探究三個(gè)要點(diǎn)。這三個(gè)要點(diǎn)有一定的梯度，理性思維是基礎(chǔ)，批判質(zhì)疑要基于理性思維，勇于探究是科學(xué)精神的最高階表現(xiàn)。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，尋求學(xué)生理性思維的發(fā)展，是培植科學(xué)精神的重中之重。其中，理性思想的重點(diǎn)包括：崇尚真知，理解和掌握基本的科學(xué)原理和方法；尊重事實(shí)和證據(jù)，有實(shí)證意識和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那笾獞B(tài)度；邏輯清晰，能運(yùn)用科學(xué)的思維方式認(rèn)識事物、解決問題、指導(dǎo)行為等。前兩點(diǎn)相對來說，容易實(shí)現(xiàn)，而科學(xué)思維方式的養(yǎng)成則較為困難。本文主要從理性思維養(yǎng)成的視角來談科學(xué)課如何教授。

一、教學(xué)內(nèi)容：將理性思維養(yǎng)成納入教學(xué)目標(biāo)

理性思維的養(yǎng)成，不是一朝一夕、一蹴而就的，應(yīng)有長遠(yuǎn)的目標(biāo)和階段性計(jì)劃。從學(xué)生思維參與過程的角度分析教學(xué)內(nèi)容，要將理性思維養(yǎng)成納入每節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)，這是提升學(xué)生理性思維素養(yǎng)的有效途徑。

本文以教科版小學(xué)科學(xué)教材為例，嘗試從學(xué)生思維參與過程的角度來分析教學(xué)內(nèi)容，挖掘一些比較典型且能較好呈現(xiàn)思維過程的教學(xué)活動，以期促使更多教師梳理教材，尋找更多的促進(jìn)學(xué)生思維素養(yǎng)成與提升的教學(xué)契機(jī)。

二、教學(xué)過程：探尋理性思維養(yǎng)成的突破點(diǎn)

真正的學(xué)習(xí)活動，離不開學(xué)生的思維參與。絕大多數(shù)教師會遵循科學(xué)的思維過程設(shè)計(jì)和實(shí)施教學(xué)活動，只是沒有意識到，也沒有將思維素養(yǎng)的提升納入教學(xué)目標(biāo)中。本文以“導(dǎo)體和絕緣體”一課為例，重點(diǎn)分析教學(xué)過程中學(xué)生可能經(jīng)歷的思維過程、思維形式和思維方法。

1. 創(chuàng)設(shè)情境，提出問題

這時(shí)教師要演示故障電路，讓學(xué)生分析小燈泡不亮的原因，進(jìn)而提出問題：哪些材料容易導(dǎo)電？其體現(xiàn)的思維過程是分析，讓學(xué)生觀察整個(gè)電路，發(fā)現(xiàn)各電器元件連接牢固，但一根導(dǎo)線外皮未剝落，直接接入電路。運(yùn)用的思維方法是推理，推測可能是導(dǎo)線的塑料外皮導(dǎo)電性能差，導(dǎo)致電路不通，燈泡不亮。

2. 檢測常見材料導(dǎo)電性能，建立導(dǎo)體和絕緣體概念

這一階段，教師要對檢測方法進(jìn)行指導(dǎo)：將被檢測材料接入電路檢測器，若小燈泡發(fā)光，可以初步斷定這種材料容易導(dǎo)電。若小燈泡不發(fā)光，初步斷定這種材料不容易導(dǎo)電。為了排除接觸不良等偶然因素影響，須反復(fù)實(shí)驗(yàn)。另外，也要進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，邊實(shí)驗(yàn)邊記錄，并將材料按是否容易導(dǎo)電分成兩組。最后，匯報(bào)交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這時(shí)體現(xiàn)的思維過程是比較與分類：按是否能讓小燈泡發(fā)光的標(biāo)準(zhǔn)，對材料導(dǎo)電性能做出比較，并按是否容易導(dǎo)電給材料分類。運(yùn)用的思維方法是判斷，判斷常見材料的導(dǎo)電性能。

這個(gè)階段要對教學(xué)活動進(jìn)行小結(jié)：有的材料容易導(dǎo)電，可將容易導(dǎo)電的材料叫作導(dǎo)體；有的材料不容易導(dǎo)電，可把不容易導(dǎo)電的材料叫作絕緣體。其體現(xiàn)的思維過程是抽象與概括，思維方式為概念，建立導(dǎo)體、絕緣體的概念。

3. 給材料歸類

這一階段主要分析導(dǎo)體材料和絕緣體材料的特點(diǎn)，嘗試進(jìn)行歸類。其體現(xiàn)的思維過程是分析與綜合，即從導(dǎo)體材料看，有銅鑰匙、鐵釘、鋁勺、鉛筆芯（石墨）、自來水等，銅、鐵、鋁是金屬，可推斷金屬容易導(dǎo)電；從絕緣體材料看，有橡皮、玻璃片、塑料棒、瓷勺等，說明橡膠、玻璃、塑料、陶瓷是常見的絕緣體材料。這一過程運(yùn)用的思維方式是歸納：銅、鐵、鋁容易導(dǎo)電，都是金屬，可以歸納出金屬容易導(dǎo)電。

從這個(gè)教學(xué)案例可以發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的思維活動貫穿整個(gè)學(xué)習(xí)過程。如果課前教師將思維素養(yǎng)提升納入教學(xué)目標(biāo)，在教學(xué)設(shè)計(jì)中融入思維培養(yǎng)的內(nèi)容，在教學(xué)過程抓住思維發(fā)展關(guān)鍵點(diǎn)，有意識地使用描述思維過程、形式和方法等術(shù)語，在板書設(shè)計(jì)中適當(dāng)加入思維元素，定將對學(xué)生科學(xué)思維方式的養(yǎng)成起到一定的促進(jìn)作用。

三、教學(xué)活動：符合學(xué)生的思維水平

思維過程貫穿于學(xué)生學(xué)習(xí)的全過程。為什么之前的教學(xué)活動沒有產(chǎn)生提升學(xué)生思維素養(yǎng)的明顯效益？根本原因在于教學(xué)活動設(shè)計(jì)不得當(dāng)，沒有切中學(xué)生思維發(fā)展的關(guān)鍵點(diǎn)，或者說問題、任務(wù)的難度不符合學(xué)生的認(rèn)知水平。本文以“總結(jié)我們的天氣觀察”一課為例，談?wù)勅绾卧O(shè)計(jì)符合學(xué)生思維水平的教學(xué)活動，促進(jìn)科學(xué)思維方式的養(yǎng)成。

本文以“天氣”單元的最后一課為例，要求學(xué)生統(tǒng)計(jì)、分析已經(jīng)持續(xù)記錄一個(gè)月的“天氣日歷”中收集的信息，揭示天氣變化的規(guī)律，感受長時(shí)間進(jìn)行科學(xué)觀察和記錄的重要意義。對這樣的教學(xué)內(nèi)容，我們可以將教學(xué)重點(diǎn)放在分析天氣信息的過程上，發(fā)展學(xué)生分析與綜合的思維能力。

以對氣溫的分析為例，可以從兩個(gè)角度分析。第一，該月中，哪天氣溫最高，哪天氣溫最低，哪天溫差最大？第二，該月的氣溫變化有何特點(diǎn)，氣溫變化的趨勢怎樣？

第一個(gè)角度就是我們所說的思維層面的分析過程。分析是指在頭腦中把事物的整體分解為各個(gè)組成部分的過程，或者把整體中的個(gè)別特性、個(gè)別方面分解出來的過程。這里學(xué)生要做的，就是從作為整體的天氣日歷中把最高、最低氣溫找出來，通過簡單計(jì)算，尋找最大溫差的一天。

第二個(gè)角度就是我們所說的思維層面的綜合過程。綜合就是將事物的各個(gè)成分和個(gè)別特征聯(lián)系起來，結(jié)合成為一個(gè)整體。學(xué)生要從對單獨(dú)一天氣溫的關(guān)注中跳出來，從整體上觀察本月氣溫的變化特點(diǎn)，揭示氣溫變化規(guī)律。受該年齡段心理發(fā)育特征所限，四年級學(xué)生對事物個(gè)別特征的把握比較容易，而從整體上感知事物變化規(guī)律較難。所以這里特別需要教師采取恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法和策略，激發(fā)和啟動學(xué)生的思維參與。

有經(jīng)驗(yàn)的教師知道，僅僅讓學(xué)生觀察數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表，并不能很好地解決問題。傳統(tǒng)的做法是帶領(lǐng)學(xué)生繪制氣溫變化折線統(tǒng)計(jì)圖。這個(gè)方向是對的，問題是無論在科學(xué)課還是在數(shù)學(xué)課上，四年級學(xué)生并沒有學(xué)習(xí)過折線統(tǒng)計(jì)圖，畫起來相當(dāng)費(fèi)時(shí)間，當(dāng)堂完成很緊張。如果沒有充分的科學(xué)課時(shí)，不建議將學(xué)習(xí)繪制圖表作為本課的教學(xué)目標(biāo)，因?yàn)槲迥昙壍臄?shù)學(xué)課中有專門的學(xué)習(xí)內(nèi)容。這里教師可以引入Excel表格，在計(jì)算機(jī)上演示瞬間將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為折線圖的過程，既節(jié)省教學(xué)時(shí)間，又可以滲透信息素養(yǎng)的培養(yǎng)。

有了氣溫變化折線圖，學(xué)生分析氣溫變化的特點(diǎn)和趨勢就會比較容易。而且，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生描述兩條曲線的特點(diǎn)，起起伏伏，呈波浪狀，反映出這個(gè)時(shí)期北京地區(qū)氣溫不穩(wěn)定的特點(diǎn)。之后，引導(dǎo)學(xué)生比較曲線的起點(diǎn)和終點(diǎn)，嘗試畫出連接起點(diǎn)和終點(diǎn)的直線，很容易地就會發(fā)現(xiàn)直線傾斜向下，意味著該月北京地區(qū)氣溫整體呈下降趨勢。這種操作性很強(qiáng)的學(xué)習(xí)任務(wù)，更加符合學(xué)生的思維水平，有助于他們完成學(xué)習(xí)任務(wù)，掌握分析數(shù)據(jù)的具體方法，提高分析數(shù)據(jù)的能力，達(dá)成預(yù)設(shè)的教學(xué)目標(biāo)。

綜上所述，小學(xué)科學(xué)課教學(xué)承載著培養(yǎng)學(xué)生理性思維素養(yǎng)的重任。科學(xué)教師首先要對思維的本體知識有一定的認(rèn)識和了解，然后從分析教學(xué)內(nèi)容入手，確立恰當(dāng)?shù)乃季S培養(yǎng)目標(biāo)，接下來在教學(xué)過程中尋求理性思維養(yǎng)成的突破點(diǎn)，在教學(xué)活動中引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)過一個(gè)個(gè)的思維過程，逐步掌握科學(xué)的思維方法，最終提升學(xué)生的理性思維素養(yǎng)。

責(zé)任編輯：孫建輝