金玉燕
科學思維是各種科學的思維方法的有機整合,是正確認識和改造客觀世界的有效工具。科學思維能力是學生發展的一種關鍵能力,培養小學生科學思維是小學科學教學的重要目標。我們可以采用情境催發、觀察猜想、動手實驗、討論反思等策略,培養學生的科學思維。
科學思維具有嚴密的邏輯性、清晰的條理性、完整的系統性等特點。小學生的科學思維以感性認識材料為基礎,以事實證據和科學推理為保障。探究是科學學習的基本方法,科學探究是在科學思維指導下的探究活動,科學思維又是在科學探究活動之中逐步形成的。科學思維培養不是簡簡單單的,而是一個系統完整的過程。筆者結合《磁鐵能吸引什么》一課的教學,談談培養小學生科學思維能力的策略。
一、情境催發,點燃思維
科學研究表明:情感促進思維。情境是一種具有情緒色彩的具體場景,既能激發學生情感,又能激活學生思維,以感性思維為主的低年級學生對情境的依賴性尤為明顯。情境是科學思維種子萌發的土壤,我們應當借助充滿情趣的教學情境,激發學生的積極情感,提高他們的探究興趣,點燃他們的科學思維。
愛因斯坦認為:“思維世界的發展,在某種程度上說,就是對驚奇的不斷擺脫。”小學生天生具有好奇心,陌生新奇、生動具體的事物能夠吸引他們的注意,催生他們的思考,調動他們的探究欲望。例如,在教學《磁鐵能吸引什么》一課中,我設計了一個有趣的“釣魚”情境:在“魚池”中放入一些“小魚”,在所有“小魚”的肚里藏有磁鐵,邀請幾名學生分別用拴有鐵鉤的漁竿和用拴有塑料鉤子的漁竿去“釣魚”。有趣的釣魚游戲活動不僅活躍了課堂氣氛,激發了學生的興趣,而且誘導學生發現了問題:“為什么有的小魚能夠釣起來,有的小魚釣不起來?”全體學生迫切想要弄清楚其中的奧秘,進一步探究的欲望被調動起來。
二、觀察感知,合理猜想
伽利略曾經說過:“一切推理都必須從觀察與實驗中來。”推理是科學思維的重要方式,科學思維前提下的推理不能毫無依據,必須以觀察和實驗中獲得的事實證據為依托。觀察是獲得信息的重要窗口,科學研究表明,人類獲取的信息中有近百分之九十來自觀察。觀察也是科學學習的重要手段,是獲取科學知識的重要途徑。科學思維具有預見性,可以預見事物發展的走向,能夠推斷和預測事物發展前景與結果,科學猜想是科學思維的重要方式。
科學思維基礎上的觀察不是純客觀的,是一種有目的的觀察感知,同時伴有一定的理性思維。是在觀察感知的基礎上,對所獲得的信息進行分析思考,同時主動地對事物可能發展的狀況或問題的結果進行猜想與假設。科學觀察與猜想是培養學生理性思維的重要方法,我們在科學教學中,應當積極組織學生觀察猜想,培養學生觀察、猜想的意識與能力。例如,在教學《磁鐵能吸引什么》一課中,我利用情境導入后,學生的學習情感和探究欲望得到充分激發,同時對魚能被釣起來的秘密產生了疑問。我趁著學生的好奇,打開魚肚,讓學生觀察感知,順其自然地引出“磁鐵”,向學生介紹磁鐵名稱和形狀。接著,我引導學生觀察比較漁竿上的“漁鉤”,發現漁鉤的材料不同,聯系生活經驗,猜測鐵鉤能夠釣起“小魚”的原因,做出“磁鐵能夠吸鐵”的猜想。
三、動手實驗,驗證猜測
“大膽假設,小心求證。”科學思維是能夠經得起實踐檢驗的思維,是以事實證據為基礎的邏輯思維,科學思維離不開實踐的支撐,邏輯和實證是科學思維的綱領。科學猜想不是胡亂地空想,而是一種有事實或理論依據的假想,是一種可被檢測的預測。科學猜想需經受實踐的檢驗,方能成為科學的真理。在學生做出猜測后,我們應當為學生搭建實踐的舞臺,提供自主探究的機會,引導學生實踐驗證。
實驗是驗證猜想的重要方法,動手實驗是科學探究的重要環節。要引導學生設計實驗方法,給學生準備有結構的實驗材料,引導學生親手實驗,搜集信息數據,進行邏輯論證。例如,在教學《磁鐵能吸引什么》一課中,當學生做出“磁鐵能吸鐵”的猜測后,我給學生提供了“磁鐵、大頭針、橡皮、鐵釘、硬幣、布條、銅板”等物品,讓學生動手實驗,用磁鐵吸引各種不同材料的物體。學生經過猜測、實驗、記錄,親手搜集到真實的一手資料。實驗結束后,小組成員在組長的帶領下,對實驗記錄進行觀察分析,對各種物品進行分類比較,歸納總結出能被磁鐵吸引的物品的共同點,從而得出“磁鐵能吸引的物體都是鐵做的”,驗證了“磁鐵能吸鐵”的猜想。
四、討論反思,優化思維
科學思維培養是一個不斷修正與完善的過程,是與同伴互動交流的思維結晶,需在集體討論和反思中歷練與升華。在教學《磁鐵能吸引什么》一課中,當各小組對實驗現象進行分析歸納后,我組織全班進行展示交流,引導學生進行邏輯推理,歸納總結。我還適當拓展提升,提出“磁鐵還能吸什么”的問題,組織學生進一步討論碰撞,激勵學生質疑與辯論。在激烈的討論與碰撞中,學生懂得了“磁鐵不但能吸鐵,還能吸鎳和鈷”。最后,我還請學生回顧梳理自己的實驗過程與實驗結果,反思:“哪幾個物體自己預測錯誤了,錯誤原因是什么?”“取得了哪些收獲?還有什么疑問?”學生通過反思,修正了原先錯誤的思維,延伸了思維空間,優化了思維品質。
科學思維能力是學生發展的一種關鍵能力,培養小學生的科學思維能力是小學科學教學的重要目標。讓我們立足科學課堂,優化科學教學方法,致力學生科學思維培養,提升其科學思維能力。