小學(xué)科學(xué)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的策略

孫 建

（江蘇省徐州市長(zhǎng)安路學(xué)校，江蘇徐州 221004）

引 言

在新課程改革背景下，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)實(shí)踐中，教師不僅要幫助學(xué)生掌握基礎(chǔ)科學(xué)知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生具備基礎(chǔ)科學(xué)實(shí)踐能力，還要對(duì)學(xué)生的科學(xué)思維加以培養(yǎng)，使學(xué)生養(yǎng)成從科學(xué)視域出發(fā)對(duì)各類生活現(xiàn)象和生活問(wèn)題加以分析和思考的良好習(xí)慣[1]。為此，教師就要重構(gòu)高效科學(xué)課堂，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)。

一、加強(qiáng)概念教學(xué)，建構(gòu)完備的科學(xué)知識(shí)體系

小學(xué)科學(xué)知識(shí)包含了許多重要的科學(xué)概念，如“摩擦力”“生物多樣性”“侵蝕作用”等。在教學(xué)實(shí)踐中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這些重要的科學(xué)概念加以理解，進(jìn)而幫助學(xué)生建構(gòu)完備的科學(xué)知識(shí)體系。

以“運(yùn)動(dòng)與摩擦力”一課的教學(xué)為例，這一課中有“運(yùn)動(dòng)”和“摩擦力”兩個(gè)重要的科學(xué)概念，教師應(yīng)將加深學(xué)生對(duì)這兩個(gè)科學(xué)概念的理解，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用這兩個(gè)概念及相關(guān)科學(xué)知識(shí)去分析生活現(xiàn)象與解決問(wèn)題的能力作為主要的課程教學(xué)目標(biāo)。課堂上，教師可通過(guò)引入生活實(shí)際，如汽車(chē)在雪地上容易打滑、玩具小車(chē)模型在粗糙程度不同的木板上有著不同的滑行距離等，巧妙引出“運(yùn)動(dòng)”和“摩擦力”這兩個(gè)概念，將抽象的科學(xué)概念具體化，使學(xué)生進(jìn)一步感受到科學(xué)課程與生活的密切聯(lián)系，提高學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)興趣。在學(xué)生初步理解這兩個(gè)概念后，教師可進(jìn)一步向?qū)W生提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合相關(guān)科學(xué)知識(shí)展開(kāi)系統(tǒng)性思考，在這個(gè)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。例如，教師可以向?qū)W生提出：“你在生活中曾經(jīng)觀察到哪些與摩擦力相關(guān)的現(xiàn)象？怎樣運(yùn)用摩擦力的相關(guān)知識(shí)對(duì)這些現(xiàn)象進(jìn)行解釋？你認(rèn)為可以怎樣利用摩擦力？怎樣減小摩擦力的危害？”以此來(lái)引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合本課內(nèi)容，從科學(xué)思維出發(fā)展開(kāi)思考。

科學(xué)概念好比科學(xué)大廈中的“磚瓦”，唯有扎實(shí)筑牢一磚一瓦，科學(xué)大廈才能屹立不倒，教師才能真正有效地培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)思維[2]。為此，教師應(yīng)重視科學(xué)概念教學(xué)，借助多種教學(xué)方法提高概念教學(xué)的生動(dòng)性。

二、創(chuàng)建具體情境，加深學(xué)生科學(xué)知識(shí)理解

小學(xué)科學(xué)知識(shí)具有較強(qiáng)的抽象性，學(xué)生在學(xué)習(xí)中難免存在理解上的困難，他們只有在充分理解科學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上，才能真正形成科學(xué)思維，因此，教師應(yīng)通過(guò)創(chuàng)設(shè)具體的科學(xué)知識(shí)教學(xué)情境，加深學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解[3]。

以“為什么一年有四季”一課的教學(xué)為例，盡管學(xué)生之前已經(jīng)接觸關(guān)于地球公轉(zhuǎn)的知識(shí)，但要在短時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生應(yīng)用地球公轉(zhuǎn)知識(shí)對(duì)“為什么一年有四季”這一問(wèn)題進(jìn)行分析和解答，仍有較大的難度。為幫助學(xué)生加深對(duì)地球公轉(zhuǎn)知識(shí)的理解，教師可以借助多媒體技術(shù)為學(xué)生播放地球公轉(zhuǎn)的動(dòng)畫(huà)，讓學(xué)生了解地球在公轉(zhuǎn)過(guò)程中的具體變化，從而幫助學(xué)生理解，當(dāng)?shù)厍蚬D(zhuǎn)至不同位置時(shí)，地球上的季節(jié)就會(huì)發(fā)生變化。在這一過(guò)程中，教師應(yīng)發(fā)揮好多媒體的互動(dòng)性，巧妙應(yīng)用暫停播放、畫(huà)面截取等功能，利用提問(wèn)的方式與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生在多媒體技術(shù)創(chuàng)設(shè)的情境中展開(kāi)科學(xué)思考，進(jìn)而有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。例如，教師可以在地球公轉(zhuǎn)動(dòng)畫(huà)播放到太陽(yáng)直射北回歸線這一畫(huà)面時(shí)暫停，將畫(huà)面截取下來(lái)，向?qū)W生提問(wèn)：“畫(huà)面上，地球處于哪個(gè)季節(jié)？”引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合地球公轉(zhuǎn)知識(shí)回答問(wèn)題，進(jìn)而深化學(xué)生對(duì)地球四季形成原理這部分科學(xué)知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。

科學(xué)知識(shí)具有較強(qiáng)的抽象性，這既因?yàn)槠浒鄠€(gè)學(xué)科的內(nèi)容，也因?yàn)榭茖W(xué)探究本身具備嚴(yán)密的邏輯性與實(shí)證性[4]。因此，為幫助學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)加以理解，教師應(yīng)重視創(chuàng)設(shè)具體的科學(xué)教學(xué)情境，為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維營(yíng)造良好的環(huán)境。

三、建立學(xué)習(xí)小組，推動(dòng)學(xué)生進(jìn)行思維共享

教師通過(guò)建立科學(xué)學(xué)習(xí)小組，組織學(xué)生在小組中圍繞具體的科學(xué)問(wèn)題展開(kāi)交流和探究，能夠有效推動(dòng)學(xué)生的共享思維，讓學(xué)生學(xué)會(huì)從不同角度看待同一科學(xué)問(wèn)題，從而提高他們的科學(xué)思維能力[5]。

以“沉浮與什么因素有關(guān)”一課的教學(xué)為例，在開(kāi)展教學(xué)時(shí)，首先，教師可以用馬鈴薯塊、水槽等實(shí)驗(yàn)器材，向?qū)W生呈現(xiàn)馬鈴薯的沉浮狀態(tài)，創(chuàng)設(shè)出相應(yīng)的教學(xué)情境，然后引導(dǎo)學(xué)生思考：“沉浮與什么因素有關(guān)？”其次，教師給各個(gè)學(xué)生小組發(fā)放實(shí)驗(yàn)器材，使學(xué)生在小組內(nèi)就這一問(wèn)題進(jìn)行思維共享與合作探究，共同設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并展開(kāi)具體的實(shí)驗(yàn)探究。在這個(gè)過(guò)程中，教師應(yīng)重視觀察學(xué)生在小組合作中的具體表現(xiàn)，確保每位學(xué)生都參與到小組討論之中。與此同時(shí)，教師應(yīng)重視對(duì)學(xué)生的啟發(fā)，幫助學(xué)生明確合作探究的方向。例如，教師可以向?qū)W生提問(wèn)：“馬鈴薯塊在甲液體中呈現(xiàn)下沉狀態(tài)，而在乙液體中則呈現(xiàn)漂浮狀態(tài)，甲乙液體究竟在什么方面存在差異，導(dǎo)致馬鈴薯塊處于不同的沉浮狀態(tài)？”“在甲液體中，馬鈴薯塊下沉，但塑料泡沫塊卻能浮在甲液體表面，那么馬鈴薯塊與塑料泡沫塊之間有什么區(qū)別，才導(dǎo)致它們?cè)谕环N液體中呈現(xiàn)不同的沉浮狀態(tài)呢？”通過(guò)這樣的啟發(fā)式提問(wèn)，教師能夠幫助學(xué)生找準(zhǔn)合作探究的方向，點(diǎn)燃他們思維的火花。

此外，教師還應(yīng)讓每個(gè)小組選出一名代表，記錄本組的討論探究成果，并形成探究報(bào)告，在課堂上與其他小組進(jìn)行分享，讓學(xué)生在分享的過(guò)程中進(jìn)一步加深對(duì)“物體沉浮的影響因素”這一科學(xué)知識(shí)的理解和掌握。

學(xué)生進(jìn)行小組合作的過(guò)程也是他們共享思維的過(guò)程。通過(guò)組織學(xué)生進(jìn)行小組學(xué)習(xí)，使他們?cè)谛〗M中對(duì)具體的科學(xué)問(wèn)題進(jìn)行分析和討論，進(jìn)而推動(dòng)學(xué)生從不同角度看待某個(gè)科學(xué)問(wèn)題，進(jìn)而提高學(xué)生的科學(xué)思維能力。

四、開(kāi)展探究活動(dòng)，重視收集整理探究證據(jù)

探究是科學(xué)的基礎(chǔ)，許多重要的科學(xué)結(jié)論均是通過(guò)科學(xué)探究活動(dòng)而得到的?？茖W(xué)探究的過(guò)程是對(duì)各種依據(jù)進(jìn)行收集、整理、分析并得出結(jié)論的過(guò)程。通過(guò)組織學(xué)生參與科學(xué)探究活動(dòng)，教師能夠有效發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維[6]。

以“磁力大小會(huì)變化嗎”一課的教學(xué)為例，為幫助學(xué)生掌握“問(wèn)題—猜想—驗(yàn)證—結(jié)論”這一科學(xué)探究的系統(tǒng)過(guò)程與方法，并促進(jìn)學(xué)生形成良好的科學(xué)思維，教師可以組織各個(gè)學(xué)習(xí)小組利用四個(gè)大小相等且磁力相同的環(huán)形磁鐵、薄木片、回形針、支撐物等實(shí)驗(yàn)材料展開(kāi)探究。

首先，教師向?qū)W生提問(wèn)：“我們已經(jīng)知道，同一塊磁鐵的磁力不可能發(fā)生改變。但是，如果將某一塊磁鐵與另一塊磁鐵相吸，那么磁鐵的磁力大小會(huì)發(fā)生變化嗎？你認(rèn)為磁鐵的磁力會(huì)增大還是減??？為什么？”

接著，教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這一問(wèn)題做出自己的猜想：“對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，大家都有自己的看法。那么，究竟哪種看法才是正確的呢？現(xiàn)在我們還不知道，因?yàn)槲覀冞€沒(méi)有進(jìn)行科學(xué)驗(yàn)證，所以目前我們的看法還不是科學(xué)結(jié)論，我們將其稱為‘猜想’或‘假設(shè)’。在科學(xué)探究的過(guò)程中，不能僅僅停留于猜想階段，而應(yīng)通過(guò)驗(yàn)證來(lái)證明自己的猜想。接下來(lái)，我們就利用探究材料對(duì)自己的猜想進(jìn)行驗(yàn)證。”

教師向?qū)W生介紹驗(yàn)證猜想的方法，首先，在支撐物上放上若干鐵制回形針，然后使用單塊環(huán)形磁鐵去吸回形針，統(tǒng)計(jì)該磁鐵吸引的回形針數(shù)量；接著，將兩塊磁力相等的環(huán)形磁鐵相吸，在同一高度和同一位置去吸回形針，再次統(tǒng)計(jì)吸引的回形針數(shù)量；最后，分別測(cè)量三塊和四塊環(huán)形磁鐵相吸之后，吸引的回形針數(shù)量。在這一過(guò)程中，學(xué)生統(tǒng)計(jì)的磁鐵吸引的回形針數(shù)量，就是科學(xué)探究中的依據(jù)，通過(guò)對(duì)依據(jù)加以嚴(yán)密的分析，才能得到科學(xué)結(jié)論。

由于環(huán)形磁鐵在相吸后能夠吸引更多回形針，因此可以認(rèn)為，磁鐵的磁力大小會(huì)發(fā)生變化，通過(guò)讓兩塊磁鐵的不同極相吸，能夠增大其磁力。

科學(xué)探究重視證據(jù)的收集和分析，唯有全面收集探究依據(jù)，并對(duì)探究依據(jù)加以系統(tǒng)整理，才能真正得到科學(xué)結(jié)論[7]。在教學(xué)過(guò)程中，教師也應(yīng)遵循這一原則，組織學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的各個(gè)環(huán)節(jié)，在提升學(xué)生理解能力的同時(shí)，有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

五、完善評(píng)價(jià)體系，有效增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)自信

教學(xué)評(píng)價(jià)具有重要的引導(dǎo)與激勵(lì)功能，小學(xué)科學(xué)教師在開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)的過(guò)程中，應(yīng)重視對(duì)課程教學(xué)評(píng)價(jià)體系進(jìn)行完善，同時(shí)適當(dāng)應(yīng)用激勵(lì)手段充分發(fā)揮教學(xué)評(píng)價(jià)的積極作用，增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)信心，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展[8]。

以“觀察、描述礦物”一課的教學(xué)為例，在教學(xué)活動(dòng)中，教師可以利用多媒體向?qū)W生呈現(xiàn)不同的礦物圖片，或是向?qū)W生呈現(xiàn)部分礦物的實(shí)物，如石英石、云母石、滑石等，鼓勵(lì)學(xué)生使用個(gè)性化的語(yǔ)言對(duì)所展示的礦物圖片或礦物實(shí)物進(jìn)行描述。對(duì)于學(xué)生的描述，教師要給予充分的鼓勵(lì)和肯定，以增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)信心，使他們積極參與到觀察和描述礦物的活動(dòng)中。在此基礎(chǔ)上，教師要引導(dǎo)學(xué)生歸納出系統(tǒng)觀察和描述礦物的方法，使學(xué)生在生活中主動(dòng)觀察和描述礦物，從而有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

教學(xué)評(píng)價(jià)對(duì)學(xué)生具有十分重要的引導(dǎo)和激勵(lì)作用，在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的實(shí)踐中，教師也應(yīng)重視構(gòu)建科學(xué)的評(píng)價(jià)體系，重視給予學(xué)生積極的評(píng)價(jià)，從而增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)信心，提高學(xué)生運(yùn)用科學(xué)思維進(jìn)行思考的主動(dòng)性。

結(jié) 語(yǔ)

總而言之，小學(xué)科學(xué)教師需要加強(qiáng)思想認(rèn)識(shí)，積極主動(dòng)地更新科學(xué)課程教學(xué)理念和教學(xué)模式，通過(guò)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境、組織小組合作學(xué)習(xí)、開(kāi)展實(shí)踐探究活動(dòng)等途徑，對(duì)學(xué)生的科學(xué)思維進(jìn)行有效培養(yǎng)，進(jìn)而促使學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)思考的良好習(xí)慣。