小學科學教學中學生科學思維培養的現狀及策略

梁鴻彬

【摘 要】科學思維就是用科學的方法進行思維，對各種科學的思維方法的有機整合，它是人類實踐活動的產物。探討在小學科學課中培養學生的科學思維是非常有意義的。本文先簡單介紹了小學科學教學中學生科學思維培養的現狀，然后結合筆者自身的教學實踐，提出了一些有針對性的培養策略，并強調在科學探究的活動中培養學生的科學思維是一個長期的過程。因此，在教學中，教師應時刻帶著“發展學生思維”的理念指導學生開展活動。

【關鍵詞】小學；科學教學；科學思維；教學現狀；培養策略

“科學思維”也叫科學邏輯，即形成并運用于科學認識活動、對感性認識材料進行加工處理的方式與途徑的理論體系；它是真理在認識的統一過程中，對各種科學的思維方法的有機整合，它是人類實踐活動的產物。《小學科學課程標準》強調“科學學習要以探究為核心”，科學探究能力的體現是科學思維方式的形成。科學探究過程就是用科學的思維方式獲取知識的過程。因此，在小學科學課堂教學中，學生思維發展是教師必須關注的問題。

一、科學教學中學生科學思維培養的現狀

1. 把科學探究等同于科學思維

有教師認為，在科學課指導學生進行觀察實驗、操作實驗等探究活動就能培養學生的科學思維。這種認識是不科學的。課堂上動手做的環節學生表現很活躍，氣氛很熱烈，但學生交流和思維碰撞的場景卻非常罕見。這表明一節課下來學生科學思維并沒有得到發展。

2. 存在“重活動，輕思維”的教學現象

廣州市教研究員馬學軍老師曾說，沒有思維發展的課堂，不是真正的科學課堂。對于學生來說，他們對活動更感興趣，所以很多科學教師把科學課組織成了活動課，學生在活動中表現異常活躍。“探究”只停留在行為活動的層面上，學生的科學思維能得到提升嗎？過度重視活動的作用而漠視科學思維的培養，容易使學生形成錯誤的學習觀，學生的思維能力和分析解決問題的能力得不到鍛煉，不能很好地掌握科學知識，更無法從真正意義上培養科學思維。

二、科學教學中培養科學思維的策略

（一）提供有“結構”的實驗材料，激發學生的科學思維動力

科學課要準備種種材料，把精心選配的材料交給學生，讓他們自主探究，是啟動學生科學思維的一個好辦法。“有結構的材料”是精心設計、選擇的，這些材料既要具有趣味性，又要能揭示與教學內容有關的一系列現象。它必須符合學生的年齡特征和認知規律，貼近學生的日常生活，體現教材的科學性。材料的選擇須由教師在實驗前多次試驗，確定效果才能使用。

例如，五年級學生在研究“擺的快慢”的實驗中，要實現對幾個變量的精確控制具有相當的難度。如果實驗材料稍微有一些小毛病，就會直接影響到研究結果的準確性。因此，實驗材料一定要精心選擇，把干擾因素對實驗結果的影響控制到最小。對于擺錘，教材推薦用大小螺帽表示輕重兩種不同重量的擺錘。其實當兩根長短一樣的擺線分別綁上大、小兩個螺帽后，實際長度就會發生變化，大螺帽的擺線要比小螺帽長（因為大螺帽直徑比小螺帽長）。筆者便將材料換成用原來“沉浮實驗盒”中的小吊桶（大、小、高、低都一樣），在吊桶里分別裝大小相同的螺帽，很好地解決了以上問題。

（二）引導學生對問題進行猜想，培養學生的邏輯思維能力

科學探究需要以邏輯思維作為前提，學生的思維是由大大小小的問題組成的，科學教學就是使這些雜亂的問題慢慢形成有結構的體系。科學課堂教學保證學生能夠運用已有的知識與經驗對于一些科學現象進行假設，并區分什么是假設和真實，還要對提出的問題進行梳理、篩選，要給學生留有思維的空間，給學生提出問題和質疑的機會，這個過程實際上就是思維的過程，由此培養學生的邏輯思維能力。

（三）在科學探究活動中培養學生的科學思維

1. 填寫研學案，鍛煉思維的敏捷性

番禺區開展“研學后教”的活動，讓學生課前先進行研學，教師設計出相應的研學案。教師在科學探究活動中，要根據教材的實際編排，并根據學生的思維、年齡和學習等特點進行課前研學、研學任務（實驗記錄、結果分析）以及研學拓展的設計。讓學生在探究的過程中，可以通過自身的思維去記錄觀察實驗過程和進行結果分析，從而培養思維的敏捷性。

2. 利用實驗活動，培養學生的數據意識

數據意識是指學生通過觀察、實驗等探究活動，在搜集數據、整理數據、分析數據時所表現出來的心理傾向。

（1）正確對待實驗數據的差異，培養學生實事求是、認真負責的科學態度。在探究活動中，學生會得到大量數據。這些數據間的差異是客觀存在的，但有時是不可靠的。科學教師不應該回避這些差異，而應積極面對，正確對待學生實驗數據的差異，引領學生對數據結果進行重新實驗，以期得到可靠的數據，增強學生對數據的敏感性，培養學生嚴謹細致、認真負責的科學學習態度，學生的數據意識在處理這些數據時得以培養。

（2）指導學生對數據進行整理分析，探究實驗數據之間的內在規律。“科學課既強調學生親歷探究的過程，還重視在實驗過程中搜集和積累數據，強調對事物的認識，不僅要在質上認識，更要從量的分析中得出結論。”（《科學》教材主編路培琦語）因此，教師要指導學生對實驗數據進行重新整理分析，探究內在規律。

在教學《抵抗彎曲》一課中的“增加材料的寬度好還是增加材料的厚度好呢？怎么樣比較？”的問題時，常規方法是把增加寬度和增加厚度的數據表拿著對照看，但這種方法不大直觀；而如果用折線圖，就可以馬上對比出結果，學生也容易理解。如下圖：

3. 利用科學實驗，引導學生進行思維的碰撞

小學科學課堂教學是師生之間、學生之間交流互動的過程，實驗教學更需要思維的碰撞。學生在實驗探究中不但觀察了現象，記錄下數據，還獲得許多成功和失敗的內心感受和體驗，他們急于分享。因此，在實驗結束后，要給予學生充分的時間和機會，引導學生進行思維的碰撞，讓孩子用自己的方式來表達，鼓勵學生用證據說話，學會觀察和分析，從而達到發展科學思維的目的。

例如，在教學《斜面》一課時，在進行完第一個教學環節后，得出斜面能省力的結論。教師可進一步引導學生交流：為什么每個組在斜面上所用力的大小不同，與什么因素有關呢？讓學生對自己在探究中看到的現象、記錄的數據及他們對此給出的解釋等進行交流、反思，這時有學生發現有的小組坡度高，有的小組坡度低。那么，坡度不同對于沿斜面拉物體所用的力有影響嗎？學生互相啟發、補充、質疑，直至最后通過實驗發現斜面省力的因素。

在科學探究的活動中，培養學生的思維是一個長期的過程。在教學中，教師應時刻帶著“發展學生思維”的理念指導學生開展活動。學生科學思維品質的培養，還應在教學活動包括課外活動中，持續有效地進行下去，還要根據學生的實際情況，依循序漸進的原則進行，才能收到理想的效果。

■參考文獻

[1]吳劍平.在小學科學課中如何培養學生的思維能力[J].科教導刊，2015（07）.

[2]王瑞芬.在小學科學課中培養學生的科學思維[J].中國科教創新導刊，2007（15）.

[3]馬學軍.探究為本，注重過程[J].小學自然教學，2002（Z2）.

[*本文系廣東省教育科學“十二五”規劃項目《小學生科技思維訓練策略的研究》（項目批準號2014YQJK042）的成果]