小學科學探究活動中提升學生科學思維能力的研究

■江蘇省無錫市雪浪中心小學 許 健

在九年義務教育中，小學是其中重要的一個階段，也是奠定學生未來良好發展的關鍵所在，而如何開展有效的探究活動來促使學生積極主動地發揮想象力與創造力是教育工作者需要重視的問題，也是培養學生良好科學態度和素養的重中之重。

一、重視生活細節，善于發現問題

學生科學思維的提高，離不開學生的質疑心理，學生只有善于發現問題，才有可能去探究知識、深化知識，從而不斷提升內心的求知意識，學生提出問題的過程其實是頭腦思考后，將原創思維轉化為語言輸出的過程。所以，讓學生重視生活中的細節，大膽地發現生活中的問題并產生相關疑問，有助于學生探索激情的提升，能夠幫助學生提高科學探究能力。科學是一門與生活息息相關的藝術，教師可以積極鼓勵學生去關注日常生活中的一些細節，然后從生活中發現科學問題。

例如，在蘇教版小學科學教材“水滴里的生物”中，教師可以事先從養魚池、飲水機以及污水溝中，分別取一部分水放在廣口瓶中，在課堂教學時，讓學生近距離地觀察這些來自生活中的水，之后提出問題進行引導：“你們仔細觀察這些水之后，能夠發現什么問題？”學生能夠發現這些水的表面存在差異，進而能夠提出諸如“這些水的混濁程度為什么不同？這些水有哪些部分會存在差異？差異是什么？水里面除有雜質之外，還會有什么東西？”等相關問題，學生通過發現問題，能夠激發內心的求知欲望，從而繼續提出問題進行深入探究：“我們平時喝的純凈水里面有沒有看不見的東西？這些東西應該怎么去進一步地觀察？”等，在提出問題的過程中，學生需要細致地觀察，同時需要聯系自己所學的知識來尋找問題、探索問題，從而能夠幫助學生提高分析問題的能力與解決問題的能力。以學生的生活經歷為基礎，鼓勵學生從日常生活的細節中去發現問題、探索問題，不僅能夠將學生的注意力更好的集中在教學主題上，同時還能夠最大程度地激發學生對科學知識的渴望與追求，只有將小學科學探究活動的基礎奠定扎實，才能夠更好地提升學生的科學思維與創新能力，為之后的教學鋪好道路。

二、重視實踐操作，勇于驗證假設

我國著名教育學家陶行知曾提出“知行合一”的教學理念，即“行是知之始，知是行之成”，學生僅僅能夠發現問題和提出問題是遠遠不夠的，他們還需要能夠做到通過親自動手實踐與操作驗證自己根據問題所提出的假設。在傳統的教學模式中，學生普遍存在眼高手低的不足，往往能夠提出問題以及表述出自己的想法與假設，但實際動手操作能力偏低，在驗證假設時難以找到驗證思路，同時也不想、不敢去進行實踐，需要教師鼓勵、引導學生動手操作。

例如，在學習蘇教版小學科學教材“顯微鏡下的世界”中，學生在發現問題，提出“細菌的生長也需要一定的養料”后，教師為了鼓勵學生去驗證這個假設正確與否，可以為學生提供相關實驗材料，如適當的有機土壤、新鮮葉子、腐爛葉子、燒杯、廣口瓶等，然后讓學生自主思考，提出實驗思路，考慮實驗該怎么做、用什么方法做以及該做什么？之后教師再采取小組合作的學習模式，讓學生通過共同合作來完成該項實驗。驗證假設的實驗方法有很多，包括觀察法、對比實驗法以及控制變量法等，學生可以通過控制變量法來驗證細菌是否需要陽光，具體方法如下：將同等比例的新鮮葉子分別放入盛有適量有機土壤的廣口瓶中，之后添加一定量的水，將其中一個在陽光下放置，而另外一個則是用黑色罩布遮蓋住，然后等到適當的機會便可以利用顯微鏡觀察兩個廣口瓶，之后便能夠清晰地了解到瓶內細菌變化的不同。這種通過實踐動手操作的教學方法，不僅能夠幫助學生驗證根據問題所提出假設的正確性，增強學生的成就感，同時還能夠有效鍛煉學生的實踐操作能力與團隊協作能力，在親自動手的實踐操作過程中讓學生更好地感悟小學科學探究活動的樂趣，進而有助于培養學生的科學思維能力。

三、重視推理分析，優化實驗過程

在小學課堂教學中展開科學探究活動，學生除要能夠提出問題、針對問題所做出的假設進行實驗驗證外，同時還需要能夠對科學探究活動做出推理與分析，在已有的表象上進行深度挖掘與總結，從而使知識點內化，幫助學生更好地掌握知識。如果學生懂得觀察與思考，同時也有著一定的實踐動手能力，但缺乏對實驗結果的歸納與總結，會導致學生的知識學習存在片面性，因此，為了使科學探究活動的過程變得圓滿，教師需要優化科學探究的過程，使學生學會推理與分析。

例如，在講授蘇教版小學科學教材“饅頭發霉了”時，教師可以引導學生利用已學知識與實驗方法來對不同條件下的饅頭變化進行觀察，如有的學生在裝有水的廣口瓶中放入高溫加熱后的饅頭，而在另一個同樣條件的容器中放入一個冰凍過的饅頭，以此來觀察兩個廣口瓶中哪個饅頭更容易發霉。除此之外，也有學生選擇其他參照物進行試驗研究，包括水果、面包、米飯等，以此來觀察各個實驗結果有何不同。而在這個探究活動中，教師可以根據學生的差異性不同來進行分組，每四人為一個小組，共同進行實驗，同時共同總結實驗成果。通過這種科學過程的優化，能夠使學生有限的力量凝聚起來，通過小組內部的觀點碰撞、交流與討論，能夠使學生發散其思維方式，幫助學生及時糾正自身的錯誤，進而提高實驗結果的完整性與準確性。小學科學探究活動的開展過程其實便是學生不斷推理分析，不斷完善實驗結果的一個過程，而這個過程需要教師不斷對其優化，除要培養學生實事求是的科學態度之外，也要培養學生謙虛謹慎的意識，通過為學生營造良好的科學實驗氛圍來更好地促進其思維與創新能力的提高。

四、重視拓展延伸，解決實踐問題

小學科學探究活動開展的最終目標，是使學生能夠將所學知識與技能應用到日常生活中，讓學生在了解科學的本質下，利用科學解決日常生活中存在的問題，通過這種拓展延伸的方式來幫助學生提高科學思維能力。

例如，教師帶領學生學習完與“細菌”相關的知識內容后，教師便可以布置相關小任務來進行課外延伸，如要求學生將生活中的“細菌”以照片的形式拍下來，然后需要學生口述出照片中的“細菌”在哪里？從何而來？如何防止？布置諸如此類問題引導學生解決實際問題。學生通過查閱與之相關的資料后，有的學生拍攝下路人打噴嚏的照片：“細菌是從人們的唾液中產生的，建議人們隨身攜帶方便手洗的手帕或手絹”；也有同學拍下了面包發霉的照片，利用網絡找出發霉的原因后，提出相關建議：“將面包密封后放置冰箱能夠有效抑制面包發霉”；除此之外，還有學生通過拍攝制作面包與酸奶的過程，描述了細菌的好處。通過知識的拓展延伸，能夠使學生利用身邊事物來解決生活中的問題，能夠促使學生了解科學的本質、收獲精神體驗，使學生懂得科學與生活之間有著密切聯系，從而提高學生的探究興趣，增強學生的科學思維。

五、結語

總之，科學思維能力的培養能夠提高學生創新思維與實踐能力，教師可以將整體教學細分為幾個步驟，通過觀察、思考、實驗、總結以及實際運用等步驟來引導學生掌握知識，認知科學本質，從而提升學生的科學思維能力與素養。