系統(tǒng)思維在科學(xué)課教學(xué)中的應(yīng)用

張云

小學(xué)科學(xué)課程是一個知識范圍非常廣的學(xué)科，教師為了提高教學(xué)效率，往往會忽視章節(jié)之間的關(guān)聯(lián)和深度融合，知識非常碎片化，學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)束后能知道許多“常識”，但僅僅浮于表面。《小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：小學(xué)科學(xué)課程內(nèi)容包含“物質(zhì)科學(xué)，生命科學(xué)，地球與宇宙科學(xué)，技術(shù)與工程”四個領(lǐng)域，旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。本文將以蘇教版五年級科學(xué)下冊第一單元“神奇的機(jī)械”中的第一課《什么叫機(jī)械》為例，談?wù)勏到y(tǒng)思維在小學(xué)科學(xué)教學(xué)和學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。

一、系統(tǒng)和系統(tǒng)思維

錢學(xué)森認(rèn)為：系統(tǒng)是一個有機(jī)整體，是由相互作用、相互依賴的若干部分結(jié)合而成的，具有特定的功能。而且整體和局部是一個相對概念，整體也可以是另一個整體或局部的組成部分。系統(tǒng)思維強(qiáng)調(diào)要從整體上把握，有序分析、重點解決關(guān)鍵問題。

二、系統(tǒng)思維的運用

以《什么叫機(jī)械》為例，本課屬于小學(xué)科學(xué)課程中“技術(shù)與工程”領(lǐng)域。本課我們將以四個基本問題提問，形成完整的科學(xué)知識與思維系統(tǒng)。

什么叫機(jī)械？

為什么木棍、筷子、掃帚之類的是機(jī)械？

如何解決生活中的實際問題？

機(jī)械給我們帶來了什么？

（一）博學(xué)之，審問之，慎思之

“什么叫機(jī)械？”在學(xué)習(xí)此課之前，用系統(tǒng)思維的方式，先從整體出發(fā)，考慮全局，再細(xì)化到單個知識點。

1.將本課放到小學(xué)科學(xué)課程整體中

“技術(shù)與工程”領(lǐng)域在小學(xué)科學(xué)課程中的縱向分布與設(shè)置

“技術(shù)與工程”領(lǐng)域在小學(xué)科學(xué)課程中的橫向分布

教師應(yīng)該觀察并思考：

是否有效建立了“技術(shù)與工程”領(lǐng)域的知識系統(tǒng)？

本課是否處于該領(lǐng)域知識系統(tǒng)的位置？如何聯(lián)系前后文？

要解決以上的問題，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生，將以往瑣碎的“技術(shù)與工程”領(lǐng)域的一些認(rèn)知，構(gòu)建成一個完整的循環(huán)系統(tǒng)：認(rèn)識自然規(guī)律和原理→技術(shù)是人們利用和改造自然的方法和程序→工具是物化的技術(shù)→能幫助人們降低工作難度或者省力的工具叫機(jī)械→技術(shù)對人們的生活和自然造成影響。

2.將本課放到所有學(xué)科整體中

除了科學(xué)課本中提到的機(jī)械之外，其他學(xué)科又是怎么講述機(jī)械的？

綜合以上方面，我們可以提問：什么叫機(jī)械？學(xué)生可以從整體到局部，由淺入深地充分挖掘和理解“機(jī)械”的內(nèi)涵，并形成系統(tǒng)全面的認(rèn)知。

（二）知其然，更知其所以然

為何木棍、筷子、勺子、掃帚等都是機(jī)械？

學(xué)生根據(jù)問題，以“提出問題、搜集和處理信息”這一系統(tǒng)方法為指導(dǎo)，搜集和處理信息，完成下列表格。

學(xué)生在搜集資料回答問題的同時，也將“神奇的機(jī)械”單元所有課時內(nèi)容作為一個完整的學(xué)習(xí)系統(tǒng)，要動手做實驗驗證，自學(xué)探究關(guān)于機(jī)械的知識。

完成表格中涉及的實驗

用系統(tǒng)思維的方式，在學(xué)生腦海里建構(gòu)完整的思維導(dǎo)圖，將知識點串聯(lián)起來，前呼后應(yīng)，首尾呼應(yīng)。

三、問渠那得清如許 ?為有源頭活水來

在生活中如何用機(jī)械解決實際問題？實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。

教師引導(dǎo)學(xué)生，從動手實驗到解決生活中的具體問題。

任務(wù)一：請同學(xué)們設(shè)計一個游樂園，在玩中學(xué)，在學(xué)中玩。根據(jù)常見的生活中的機(jī)械裝置和原理，設(shè)計，形成產(chǎn)品。包含以下項目：

四、用辯證的眼光看待科學(xué)

系統(tǒng)的對立是矛盾，教師也要引導(dǎo)學(xué)生辯證地看待關(guān)于機(jī)械的問題。

機(jī)械給生活和環(huán)境帶來的什么？

系統(tǒng)思維作為一種思維方式，適用于各個領(lǐng)域。利用系統(tǒng)思維，可以使小學(xué)科學(xué)教學(xué)從整體出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建完整的知識體系，突出重點。各個節(jié)點是相互影響的，知識點不再是孤島，而是相互鏈接、彼此影響的一個完整的系統(tǒng)。