小學科學思維能力培養策略探究

摘 要：發展學生的思維能力是小學科學課程的重要目標，也是科學學科核心素養的重要組成部分。特別是小學階段，學生的思維從形象思維逐步向抽象思維過渡，在課堂教學中，教師全方位地滲透科學思維能力培養，學生就能潛移默化地養成辯證的思維模式和理性的認知態度。文章從內涵、現狀、意義和策略四個方面剖析核心素養視野下如何在小學科學課堂教學中培養科學思維能力，闡述發展思維能力對小學階段學生的關鍵性和必要性。

關鍵詞：小學科學;核心素養;科學思維;教學策略

一、 核心素養視野下科學思維能力培育的內涵分析

（一）起點：科學興趣的有效培養

科學思維能力培養的起點就是科學興趣的有效培養。教師如果能在教學之中有意識地引導學生將天生的好奇心和行動力與教材中固定的知識內容相結合，將科學研究的嚴謹性和日常生活的趣味性有機結合，那么這個起點就非常有利于后續知識的輸入，更能夠在輕松快樂的學習氛圍之中，實現對學生的“隱性教學”，達到教學的效果和目的。

（二）基礎：基本科學知識的學習

基本科學知識的學習在培育學生科學思維能力中發揮著基礎性作用。切不可貪圖課堂氣氛和學生興趣，“撿芝麻丟西瓜”，讓學生僅僅嘗到學習的快樂，但并沒有知識量的增長。升學階段物理、化學、生物要求學生具備科學思維能力的雛形，科學正好是實現這一目標的良好陣地，可以為學生們接受更高階段的自然科學知識提供通道。

（三）核心：樹立正確認知世界的態度和能力

核心素養視野下科學思維能力培育的核心是樹立正確認知世界的態度和能力。一是“態度”，這關系著學生擺脫淺薄的思想，選擇運用科學理性的思想來認識世界，是一種思維上的邁進;二是“能力”，表明學生不僅有理性的意識，還掌握了理性的方法，使得自己有能力做到想做的事。這種態度和能力的建構需要通過長時間、全方位地在課堂和教學活動之中滲透，以辯證和審慎的思維來思考問題，鼓勵提高學生“大膽地猜想，小心地求證”，離不開教師的辛勤指導。

（四）目標：社會責任感的培育

學生社會責任感和使命感的培育是科學思維能力培育的最終環節。科學是把雙刃劍，有利有弊，切不可迷信科學。教師應該在課程中逐步引導學生認識到應當用辯證的思維看待科學本身，并引導學生理解需要將科學思維與人文思維相結合，形成互補思維，幫助學生養成團結友愛、熱愛生活、愛國誠信等正確的世界觀、人生觀、價值觀。

二、 核心素養視野下小學科學教學之中思維能力培育的現狀分析

（一）對科學思維培養的重要性缺乏認識

這一點在教師和家長方面皆有所體現。盡管科學知識和科學思維素養對于學生價值觀、世界觀的形成和未來發展的重要性不言而喻，但科學在課程結構中依然是作為“副課”的身份存在的，長期以來被家長、老師、學校忽視，處于邊緣地位。也由此引發了教學方式陳舊、教學效果不佳、教學內容一成不變等多種問題。部分家長也認為把時間花在科學這種不參與考試的科目上是“白白浪費”，不如把有限的時間和精力放在語文、數學、英語等主要科目上。究其緣由是由于對科學思維培養的重要性缺乏正確的認識。這一現狀對教育目標的設定提出了挑戰——如何真正從根源上樹立起教師、家長、學校對科學思維能力培養的關注，是亟待思考的問題。

（二）科學教學的師資力量匱乏

小學科學所具有的“副課”身份，使得這門課程無法從根本上受到重視。小學科學的師資力量嚴重不足，有些學校會采取兼任的做法，讓語文、數學等主課的任課教師來兼任科學課教師，降低了小學科學教師的準入門檻，導致專業性不足的問題。

（三）硬件設施配備不足

與其邊緣地位相沖突的是，在硬件設施配備方面，小學科學反而是最需要多樣化設施的課程。從授課內容來看，小學科學涉及生物、物理、化學等理科知識，具有高度抽象化的特點，學生難以理解。比如在理解“電和磁”這一課時，需要磁鐵、電流表等輔助教學;學習“輪軸的秘密”這一課時，需要展示動滑輪、定滑輪等輔助教學;學習“用顯微鏡觀察身邊的生命世界”這一課時，讓每一位同學都有機會通過顯微鏡真實地觀察、操作，這是最為直接有效的教學方法，因此至少需要一臺顯微鏡輔助授課。但現狀是，部分學校在提供科學課程的硬件設施配備方面不足，教師有心無力，由此引發教學倦怠和連帶效應。

三、 核心素養視野下小學科學教學之中思維能力培育的意義分析

（一）掌握基本科學知識

小學科學的課程內容內涵豐富，相當于為高階學習階段做的知識準備，但又基于學生的學習階段做了一些學理性弱化和生活化處理。不僅有利于學生更好地了解身邊的世界，更有利于他們建立一個初步的學科印象，當步入更高階的學習階段時，對新接觸的學科有一個粗淺的認識，可以更快更高效地進入學習。

（二）建立科學視野與思維

在掌握基本科學知識的基礎上，學生的科學思維能力得以建立。為何要建立科學視野與思維呢？它能夠為學生認識世界和改造世界拓寬視野。辯證科學思維能力可以引導學生在紛繁復雜的現代世界里找到自己確信的事物，分辨丑惡，追求真相，學會獨立、審慎思考，學會用嚴謹的邏輯思維能力來達到認識世界、改造世界的目的。尤其是在當今變化多端的網絡社會中，海量的信息不僅將成年人拖入信息深淵，更向年幼的學生們提出了挑戰。具備科學、嚴謹的視野和思維能夠讓學生們在鋪天蓋地的信息洪流之中堅守科學立場。同時，運用科學視野和思維，學生們能夠慢慢體會到自身肩負的社會責任感和使命感是什么，學會尊重生命、尊重自然，塑造正確的價值觀，從而對初中、高中、大學乃至終身學習提供裨益。

四、 核心素養視野下小學科學教學之中思維能力培育的策略分析

（一）寓教于樂，靈活運用

教師若盲目地使用各種專業術語進行教學，則不符合學生認知發展的規律，學生很難真正學到科學知識，只是在被動接受抽象的陌生詞匯和定理，自然很難培養科學思維能力。

寓教于樂，要求教師把小學生難以理解的各種科學概念和規律，以學生聽得懂、愿意聽的方式呈現出來，靈活運用多種教學方法，把科學趣味性與科學嚴謹性結合起來。

真正讓學生愿意放下戒備，嘗試走近晦澀難懂的教科書和科學知識，進而逐漸接受科學思維能力的熏陶和感染，實現科學思維能力的有效培養。

例如在開展六年級上冊《自行車上的簡單機械》一課的學習時，一些概念的抽象性過強，學生們的想象能力不夠，如果按照傳統的教學方式，運用圖片和教師的語言描述來進行教學的話，學生很難理解自行車上到底有什么機械原理。因此，教師在教學時，可以把學生們帶到一輛真實的自行車前，展示“推”“靠”“騎”等動作，并在此過程中描述自行車每個部位的名稱及運用了哪些簡單機械。或者請學生親身體驗一下自行車在平地上騎和在斜坡上騎，具體的感受有何不同，并說明這是“杠桿、輪軸、斜面”等簡單機械在發揮作用，從而使學生們得以近距離感受這一科學知識在生活中的具象化體現。

（二）任務驅動，問題引導

任務驅動思考，不斷地提問是促使學生不斷思考的觸發點。小學階段，學生精力的聚焦性和持久性并不是很強，所以要求在科學教學中，以問題為導向，不斷地推動和引導學生自主思考問題，進而探究問題。

以六年級下冊《米飯、淀粉和碘酒的變化》這一課的教學方式為例，筆者在課堂上實際演示了米飯、淀粉與碘酒的小實驗，并設計了一個完整的“問題串”來引導和訓練學生的科學思維能力。

Q1：首先請同學們來觀察描述一下米飯、淀粉和碘酒分別具有什么物理特點？

Q2：嚼米飯，我們會有什么感受呢？（引出會“變甜”）

Q3：吃饅頭，同學們會有什么感覺呢？（引出“淀粉”）

Q4：將碘酒滴在淀粉上，會發生什么變化呢？

Q5：為什么會發生這種變化呢？

Q6：在日常生活里，我們還能在什么地方找到淀粉呢？

通過這種類似蘇格拉底“產婆術”式的追問方式，學生不停地基于知識本身重新思考，觀察不同的實驗現象，進行反復揣測和獨立自主的思考。原本深奧的知識被分解為分散的、易于理解和解決的小問題，分解和降低了很多學生對于一些問題的理解難度，并且帶動了課堂的氛圍，課堂的教學活動效果也得到了不斷提升。

在這個過程當中，不僅學生的科學思維能力得到了良好的鍛煉，并且學生習得了分解難題、步步為營、層層遞進的解決問題的能力，養成了學生不畏難題的精神品質。

（三）合作探究，交流探討

小組合作是現在小學課堂教學中常用的方法，小學科學的課堂也可以引進這種新型教學方式來輔助教學。通過學生之間的相互交流和合作，不僅可以促使他們相互啟發，相互解決困惑，共同進步，還可以發揮他們團結友愛的合作精神，培養他們與他人合作的能力。實踐是檢驗真理的唯一標準，筆者已經將“小組合作”的方式在自己帶教的班級中進行了檢驗，獲得了良好的效果：每一節科學課，在原定教學內容完成的基礎上，筆者會空出固定的時間，安排學生們自主交流與探討。

以《校園動物大搜索》這一課的學習為例，筆者在課堂上運用了小組合作的學習方式，引導學生分組，在學校范圍內進行搜索，并在組與組之間展開學習競賽，促進同學們的好奇心和求知欲。引導學生們在校園里發現大大小小的動物，并記錄它們在什么范圍和場所進行活動。是樹上，還是泥土里？或是水中？再以推舉組員的方式進行匯報。在學習《營養要均衡》這一課時，筆者會安排學生們將自己家庭一天的食譜計劃通過繪畫的形式表現出來，并與小組成員分享，同時結合“膳食寶塔”討論如何調整才能讓飲食結構更為科學。最后，鼓勵同學們將自己的小組討論成果展示出來。訓練學生的總結歸納意識、團隊協作能力和演講表達素養。

（四）課后延伸，培育責任

僅僅靠科學課有限的時間培養科學思維的素質是遠遠不夠的。教師在教學過程中，應盡量將課堂上有限的學習內容與學生無限的課外活動和社會活動相結合，幫助學生在廣闊的現實生活中繼續理解科學知識，進一步培養科學思維能力，并增強社會實踐的能力。

例如，在學習完六年級下冊《環境問題和我們的行動》之后，筆者會安排學生觀察學校食堂每天的餐廚垃圾是如何處理的，是否合理？有沒有進行簡單的垃圾分類？詢問學校的保潔每天產生的日常垃圾是如何集中處理的？同時，組織同學們在實踐活動日到周圍的社區里調查有沒有落實垃圾分類，并調查社區里采取了什么垃圾分類的舉措，進行義務垃圾分類宣傳。學生們開展了有益的社會主義實踐，能更深刻地認識到垃圾分類、保護生態環境是與每一個人的生活息息相關的重要守則，同時也反過來深化了基礎科學知識的學習。相信學生也會自覺地將垃圾分類處理的習慣運用到日常生活中，并引導自己的家庭和朋友養成垃圾分類、保護環境的良好習慣。

五、 結論

文章從內涵分析、現狀分析、意義和策略分析四個方面剖析了核心素養視野下如何在小學科學課程的教學之中培育科學思維能力，突出了開展科學思維培育對小學階段學生的關鍵性和必要性。小學學生的具象思維正處于向抽象思維轉變的階段，是家長、老師和學校都需要高度聚焦的關鍵時期。在這個時期開展科學思維的培育，是學生科學思維形成的早期階段，能夠快速、有效而隱形地帶動學生在潛移默化中形成科學思維能力和意識。

參考文獻：

[1]李慶文.小學教育：學科奠基VS興趣教育[J].課程教學研究，2015（4）：20-23.

[2]孫慶成.基于STEM的校本微項目研究——以“自行車上的摩擦”為例[J].中學教學參考，2019（23）：40-42.

作者簡介：

吳運坤，福建省龍巖市，福建省龍巖市連城縣實驗小學。