基于科學(xué)概念提升學(xué)生思維能力

薛清升

摘要：小學(xué)科學(xué)課程旨在培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力、歸納總結(jié)能力、邏輯推理能力、科學(xué)探究能力。隨著新課改的全面貫徹執(zhí)行，小學(xué)科學(xué)課程的含金量逐年遞增。在這種新形勢(shì)、新背景下，科學(xué)教師要及時(shí)轉(zhuǎn)換教育教學(xué)思路，將學(xué)生作為教學(xué)課堂主體，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)意識(shí)、提升學(xué)生的思維能力為抓手，結(jié)合先進(jìn)的教學(xué)工具，利用高效的教學(xué)方法，構(gòu)建科學(xué)、高效的課堂，使學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。

關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué) 科學(xué)概念 思維能力

小學(xué)是學(xué)生理性思維形成和發(fā)展的關(guān)鍵期，而科學(xué)課程作為一門探索自然規(guī)律的基礎(chǔ)性學(xué)科，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的理性思維能力起到積極的促進(jìn)作用。因此，在教學(xué)過程中，科學(xué)教師應(yīng)當(dāng)突破傳統(tǒng)的教學(xué)模式，運(yùn)用創(chuàng)新思維詮釋和解讀科學(xué)概念、科學(xué)理論、科學(xué)現(xiàn)象，帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)神奇的科學(xué)世界，熟練掌握和運(yùn)用科學(xué)知識(shí)，探究更多現(xiàn)實(shí)生活中的科學(xué)現(xiàn)象，以達(dá)到提升分析、總結(jié)、推理、判斷等思維能力的目的。

一、留意生活，挖掘本質(zhì)

陶行知先生說：“教育的根本意義是生活之變化。生活無時(shí)不變，即生活無時(shí)不含有教育的意義。因此，我們可以說：‘生活即教育。’”“受過某種教育的生活與沒有受過某種教育的生活，摩擦起來，便發(fā)出生活的火花，即教育的火花，發(fā)出生活的變化，即教育的變化。”所以說，“生活與生活一摩擦便立刻起教育的作用，摩擦者與被摩擦者都起了變化，便都受了教育”。由此可見，知識(shí)來源于生活，教育植根于生活。在科學(xué)教學(xué)課堂中，教師應(yīng)當(dāng)正確引導(dǎo)學(xué)生多留意生活中的各種科學(xué)現(xiàn)象，通過自主探究、合作討論、實(shí)驗(yàn)考證的方法解開謎團(tuán)。

1.生活真實(shí)體驗(yàn)，合作解疑釋惑

小學(xué)科學(xué)知識(shí)與學(xué)生的日常生活有著千絲萬縷的聯(lián)系，教師可以采取學(xué)生親身體驗(yàn)的教學(xué)方法，布置課外學(xué)習(xí)任務(wù)。同時(shí)，將班級(jí)學(xué)生劃分為4～6個(gè)合作學(xué)習(xí)小組，小組成員借助于共同智慧完成學(xué)習(xí)任務(wù)。這種方法不但能夠培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，而且對(duì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力有很大幫助。

例如，在學(xué)到蝸牛與蚯蚓有哪些共同點(diǎn)與不同點(diǎn)的知識(shí)時(shí)，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生來到潮濕的田間地頭，尋找蝸牛與蚯蚓的蹤跡。在教師的帶領(lǐng)下，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情高漲，科學(xué)探索欲望被激活。通過親眼觀察，學(xué)生將蝸牛與蚯蚓各自的特點(diǎn)記錄下來。教師根據(jù)每個(gè)小組的觀察情況，分別在小組中選擇1～2名學(xué)生代表將記錄結(jié)果公布于眾，然后由教師做出公平公正的點(diǎn)評(píng)，評(píng)選出優(yōu)勝小組。最后，教師利用投影設(shè)備講述兩種小動(dòng)物之間的區(qū)別與共性。例如，二者的共同點(diǎn)是爬行速度都很慢，身體都是黏的，而且都喜歡在陰暗潮濕的環(huán)境下生活。不同點(diǎn)是蝸牛的背上有重重的殼，而蚯蚓的身上沒有；蝸牛頭頂有兩根觸角，而蚯蚓的身上都是剛毛。此外，蚯蚓能夠鉆到地下，為土壤輸送營養(yǎng)成分，是莊稼的好朋友；而蝸牛會(huì)吃莊稼地里的菜葉，是莊稼的敵人。通過合作學(xué)習(xí)與教師講述相結(jié)合的方法，學(xué)生進(jìn)一步加深印象，對(duì)兩種小動(dòng)物的身體結(jié)構(gòu)與生活習(xí)性了解得更加透徹。

2.創(chuàng)設(shè)問題情境，自主探究學(xué)習(xí)

為了提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和科學(xué)探究能力，在教學(xué)過程中，教師可以采取設(shè)置問題情境的教學(xué)方法，凸顯學(xué)生的課堂主體地位，讓學(xué)生成為課堂主角。這樣一來，既能夠增強(qiáng)學(xué)生的自信心與進(jìn)取心，又能充分發(fā)揮其個(gè)人優(yōu)勢(shì)，達(dá)到解決問題的目的。值得注意的是，教師設(shè)置的問題應(yīng)當(dāng)圍繞現(xiàn)實(shí)生活中真實(shí)存在的某種自然現(xiàn)象或者科學(xué)現(xiàn)象，不得脫離實(shí)際，憑空設(shè)問。

比如，在講到《生活中的靜電》時(shí)，教師先播放一段生活中的靜電現(xiàn)象視頻。視頻中是一個(gè)黑漆漆的小屋中，一個(gè)成年人正在脫毛衣。這時(shí)，小黑屋里出現(xiàn)了一閃一閃的亮光，而且伴隨著“刺刺”的電火花聲響。看到這一幕后，學(xué)生的注意力立刻被吸引到視頻畫面中。接下來，教師按動(dòng)暫停鍵，暫時(shí)停止播放視頻內(nèi)容，向?qū)W生介紹本單元的知識(shí)點(diǎn)。介紹完畢后，教師提問：“請(qǐng)同學(xué)們聯(lián)想一下，在日常生活當(dāng)中，還存在哪些靜電現(xiàn)象？”問題提出后，可以給學(xué)生預(yù)留自主探究的學(xué)習(xí)時(shí)間，最后選擇學(xué)生代表進(jìn)行回答。學(xué)生甲：“當(dāng)我們用手觸碰電視機(jī)的屏幕時(shí)會(huì)產(chǎn)生靜電現(xiàn)象。”學(xué)生乙：“當(dāng)我們用木梳梳頭發(fā)的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生靜電現(xiàn)象。”學(xué)生丙：“當(dāng)我們無意中碰到金屬物的時(shí)候，手和金屬物之間會(huì)產(chǎn)生靜電現(xiàn)象。”……當(dāng)學(xué)生回答完畢，教師向?qū)W生講授產(chǎn)生靜電的主要原因。“同學(xué)們，產(chǎn)生靜電的原因主要有三方面：第一點(diǎn)是空氣干燥，第二點(diǎn)是不導(dǎo)電的化纖衣物，第三點(diǎn)是體質(zhì)較弱者。”通過聯(lián)想生活中的靜電現(xiàn)象和教師的講述，學(xué)生會(huì)對(duì)靜電現(xiàn)象有更進(jìn)一步的了解和認(rèn)知，對(duì)生活中的科學(xué)知識(shí)產(chǎn)生了濃厚的興趣。

3.結(jié)合生活實(shí)驗(yàn)，解開科學(xué)之謎

小學(xué)科學(xué)課堂涉及諸多實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，有些實(shí)驗(yàn)利用現(xiàn)有的課堂實(shí)驗(yàn)器具可以完成，而有些實(shí)驗(yàn)則需要一段較長的觀察周期，無法在教學(xué)課堂完成。這就需要學(xué)生利用業(yè)余時(shí)間，采取自主實(shí)驗(yàn)的方法，觀察科學(xué)現(xiàn)象，并認(rèn)真做好記錄。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中，能夠產(chǎn)生更多的新的想法、新的創(chuàng)意，提高動(dòng)手動(dòng)腦能力，拓展思維空間，對(duì)培養(yǎng)科學(xué)探究能力起到正向促進(jìn)作用。

比如，以“種子的發(fā)芽”實(shí)驗(yàn)為例，該實(shí)驗(yàn)需要一個(gè)較長的觀察周期，在課堂上難以完成。因此，教師可以將需要準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)物品、器具以及實(shí)驗(yàn)步驟向?qū)W生交代清楚，然后由學(xué)生利用課后時(shí)間自行實(shí)驗(yàn)，并定時(shí)觀察種子的發(fā)芽情況。該實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的材料包括綠豆50粒、培養(yǎng)皿一個(gè)、吸水紙若干。具體的實(shí)驗(yàn)步驟如下：首先在培養(yǎng)皿當(dāng)中墊上4～5層吸水紙，用水將吸水紙浸濕，把50粒綠豆均勻地放置在培養(yǎng)皿當(dāng)中，再覆蓋兩層吸水紙，將培養(yǎng)皿放置在通風(fēng)且光照條件好的地方。然后，學(xué)生應(yīng)當(dāng)每天檢查培養(yǎng)皿中吸水紙的濕度，如果發(fā)現(xiàn)吸水紙水分喪失嚴(yán)重，必須及時(shí)補(bǔ)水。與此同時(shí)，在每天的同一時(shí)間里將綠豆種子的發(fā)芽情況記錄下來，觀察記錄周期為七天。

學(xué)生通過自主實(shí)驗(yàn)，獲取了綠豆種子的發(fā)芽信息，發(fā)現(xiàn)第一天種子發(fā)芽個(gè)數(shù)為3個(gè)，第二天為15個(gè)……第七天為50個(gè)，這也證明了該實(shí)驗(yàn)中綠豆種子的發(fā)芽率為100%。學(xué)生在自主實(shí)驗(yàn)過程中，可以充分發(fā)揮想象力，適當(dāng)改變實(shí)驗(yàn)條件，然后再觀察種子的情況。如發(fā)現(xiàn)吸水紙出現(xiàn)干燥現(xiàn)象以后，不及時(shí)補(bǔ)水，或選擇不同類型的種子等。當(dāng)實(shí)驗(yàn)條件改變后，再觀察和記錄種子的發(fā)芽情況，就會(huì)發(fā)現(xiàn)種子的發(fā)芽率將發(fā)生微妙變化。由此可見，學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，既能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又能夠培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新思維。

二、互動(dòng)游戲，激發(fā)興趣

活潑好動(dòng)是小學(xué)生的天性，如果教師一味地采取理論灌輸?shù)姆椒ǎ瑢W(xué)生容易對(duì)科學(xué)課程產(chǎn)生厭煩心理，無法產(chǎn)生學(xué)習(xí)熱情，教學(xué)效率也必將大打折扣。基于此，科學(xué)教師應(yīng)當(dāng)換位思考，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、活躍課堂氣氛為出發(fā)點(diǎn)，采取設(shè)置小游戲、小活動(dòng)的方法，以達(dá)到“玩中學(xué)、學(xué)中玩”的教學(xué)目的。

1.創(chuàng)設(shè)游戲情境，歸納總結(jié)要點(diǎn)

科學(xué)教師在設(shè)置互動(dòng)小游戲時(shí)，首先應(yīng)當(dāng)創(chuàng)設(shè)一個(gè)游戲情境，將游戲規(guī)則向?qū)W生交代清楚。然后讓參與游戲的學(xué)生歸納總結(jié)通過游戲活動(dòng)可以學(xué)到哪些科學(xué)知識(shí)。最后，教師再對(duì)所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，這樣才能收到事半功倍的游戲教學(xué)效果。

比如，在教學(xué)《運(yùn)動(dòng)起來會(huì)怎樣》時(shí)，教師首先將事先制作好的視頻教學(xué)課件呈現(xiàn)在學(xué)生面前。視頻中有兩名運(yùn)動(dòng)員，其中一名運(yùn)動(dòng)員在場(chǎng)外休息，另外一名運(yùn)動(dòng)員在做跑步運(yùn)動(dòng)。當(dāng)跑步的運(yùn)動(dòng)員停下步伐后，雙手拄著膝蓋，身體半屈。此時(shí)，教師按下暫停鍵，然后選擇學(xué)生代表來到講臺(tái)前，一名學(xué)生作為記錄人員，手持秒表，其他學(xué)生分為三組，一組做原地跳躍運(yùn)動(dòng)，第二組做走步運(yùn)動(dòng)，第三組做原地踏步運(yùn)動(dòng)。接下來，每個(gè)小組學(xué)生分別進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)結(jié)束后，由記錄人員統(tǒng)一計(jì)時(shí)，將學(xué)生代表的一分鐘心跳次數(shù)記錄下來，依次類推。當(dāng)三個(gè)小組的學(xué)生全部做完相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目后，記錄員將最終的記錄結(jié)果公布出來。根據(jù)記錄結(jié)果發(fā)現(xiàn)，第一小組學(xué)生的心跳次數(shù)高于第二小組，第二小組學(xué)生的心跳次數(shù)高于第三小組。為了引入教學(xué)內(nèi)容，教師可以結(jié)合記錄數(shù)據(jù)向?qū)W生講述第一小組學(xué)生心跳加快的原因。“這主要是由于學(xué)生運(yùn)動(dòng)時(shí)，全身的骨骼肌肉收縮，需要大量的血液與氧氣，心臟就會(huì)相應(yīng)地出現(xiàn)心率加快現(xiàn)象，心臟收縮力增強(qiáng)，以便釋放更多的血液，以滿足身體各個(gè)器官正常工作的需要，這屬于一種正常反應(yīng)。”通過創(chuàng)設(shè)游戲情境的方法，使學(xué)生融入趣味游戲中，既激活了課堂氣氛，又解開了學(xué)生心里的疑團(tuán)，對(duì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)與探究能力大有裨益。

2.設(shè)置競(jìng)技游戲，探索現(xiàn)象本源

教師在設(shè)置課堂小游戲時(shí)，可以采取小組競(jìng)賽的方式，事先將學(xué)生劃分為若干個(gè)游戲小組，然后小組間進(jìn)行比拼，根據(jù)競(jìng)賽成績選出最后的優(yōu)勝小組。在游戲過程中，教師應(yīng)當(dāng)扮演輔助教學(xué)的角色，將本單元的知識(shí)點(diǎn)科學(xué)地滲透到游戲中，讓學(xué)生在游戲中學(xué)會(huì)思考，學(xué)會(huì)探究，學(xué)會(huì)自我發(fā)現(xiàn)，使競(jìng)技游戲更具有現(xiàn)實(shí)意義。

以磁鐵的知識(shí)點(diǎn)為例。磁鐵本身分為正極和負(fù)極，其中，磁鐵上標(biāo)有N的一端為北極，標(biāo)有S的為南極。此外，用一根已知磁極的磁鐵一端去靠近另一磁鐵的一端，若相互排斥，則它們的磁極相同，如果相互吸引，則它們的磁極相反，這就是同極相斥，異極相吸的原理。教師可以結(jié)合這一科學(xué)知識(shí)點(diǎn)，在每個(gè)小組中選擇兩名學(xué)生代表。在教師的指令下，兩名學(xué)生分別做相吸與相斥的動(dòng)作，最后小組之間進(jìn)行比拼，錯(cuò)誤率最低的小組就為優(yōu)勝小組。如教師說“NN或者SS”時(shí)，兩名學(xué)生代表分別向著相反的方向后退一步；當(dāng)說到“NS”時(shí)，兩名學(xué)生代表做出相互吸引的擁抱或者背對(duì)背的動(dòng)作。通過這種競(jìng)技游戲的方法，學(xué)生能夠全神貫注地投入游戲中，并且對(duì)磁鐵的N級(jí)與S級(jí)的概念也有了初步認(rèn)知，為深入挖掘和探究磁鐵的其他特性奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

熟練掌握各種科學(xué)知識(shí)，對(duì)學(xué)生今后學(xué)習(xí)物理、化學(xué)以及其他自然學(xué)科將起到積極的助推作用。因此，科學(xué)教師在教學(xué)過程中需要正確引導(dǎo)學(xué)生加大對(duì)科學(xué)課程的重視力度，在面對(duì)生活中的各種自然現(xiàn)象以及物質(zhì)變化規(guī)律時(shí)，注重從科學(xué)視角認(rèn)真觀察、客觀分析、精準(zhǔn)判斷，使科學(xué)思維能力躍升到一個(gè)新的高度。

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