小學科學教學中促進學生深度思考的途徑

杜百順

摘要：小學科學課程要按照立德樹人的要求培養學生的科學素養，為學生繼續學習和終身發展打好基礎。理性思維、批判性思維和解決實際問題的能力是科學素養的核心，更是現代創新人才必備的高階思維品質。所以，在小學科學課堂教學中，關注學生深度思考、落實學科核心素養尤為突出和重要，也是科學教師應當重視、思考和探究的問題。

關鍵詞：深度思考;核心素養;小學科學

隨著科技迅速發展，綜合國力競爭日趨激烈，尤其突出的是創新人才的競爭。同時，人類頭腦認知不斷被刷新，知識數量迅速增長，結構形式和涉及領域不斷交叉、融合，傳播應用呈數字化、全球化。這就要求學生不但要具備自我學習、自我反思、自我創新的能力，還要具備核心素養強調的理性思維、批判性思維、創造性思維、實際問題解決等現代創新人才必須具備的高階思維能力。

在小學科學課堂教學中，教師要立足核心素養和課程標準，結合“雙減”政策要求，進一步開發、改進、構建出更多樣、更實用、更高效的能促進學生深度思考的科學課堂教學模式，以提高課程實施能力，培養學生的核心素養。

深度思考是指思維的過程像“剝洋蔥”一樣逐層分析、螺旋深入、層層遞進，不斷逼近問題的本質。教師首先要自己會“剝洋蔥”，讓自己的思維有理性、有深度、有邏輯;然后才能真正落實到教學實踐中，引導學生激活思維，促進學生深度思考，并努力使之思維可視化。

一、培養問題意識，引發學生深度思考

陶行知先生曾說：“創造始于問題。”有了問題才會思考;有了思考才有解決問題的方法，才有找到獨立思路的可能。所以，要想引發學生深度思考，先要培養和發展學生的問題意識。問題意識可以說是深度思考的“導火索”，是創新意識和創新能力的基礎。

“蘋果落地”的故事很多人都聽過，可生活中類似這樣的現象幾乎所有人都熟視無睹，而牛頓卻能從中發現并提出問題“為什么蘋果向下落而不向上飛”。進一步思考后，他又提出“月亮為什么落不下來”的問題，才有了里程碑式的偉大發現“萬有引力定律”。因此，學生的問題意識不僅需要我們去挖掘和培養，更需要我們精心去維持、呵護和發展。在課堂教學中，就是要以教師的問題或學生的問題去引發學生思考，進而產生新的問題或新的思考，而且是深度思考。

比如，在蘇教版《科學》四年級上冊“不同的運動”一課的教學中，教師先很自然地提出一個問題：“你們在生活中是怎么玩足球的？”然后，讓學生盡量多地說出在生活中是“怎樣玩足球”的，讓他們充分回憶和想象，調動前概念，并且適時地再找學生到講臺前面演示。接著，教師再提出一個有深度的問題：“你們能把足球的這些運動軌跡畫出來嗎？”這時，學生或憑觀察到的、或憑生活經驗、或憑自己體驗到的去描畫，基本都能完成。等學生匯報完后，教師又提出一個更有深度的問題：“誰能畫得更簡單、更準確？”這個問題不同于前一個問題，不是通過簡單畫出來就能完成，而是促使學生深入思考：怎么能夠運用所學知識。這就使學生隨著問題不斷進階，思維也在不斷深入。

以問題為紐帶進行教學，這就要求教師能夠時刻關注學生問題意識的培養，在整個科學研究過程中以激發學生產生問題為開始，經過探究解決之后又以產生新的問題為終止。在這樣的過程中培養學生的問題意識，幫助學生掌握解決問題的知識、程序、方法，不但滲透著科學無止境的意識，同時也培養了學生的懷疑精神和創新精神。當然，由于學生的地區差異、城鄉差異、民族差異、經濟差異和文化背景差異等，造成其認知風格差異，所產生的問題自然也有差異，以至于解決問題的方法、程序和結果也會有所不同。這樣，科學教學的過程就不再是追求標準答案、統一結果的過程，而是發展學生富有個性的綜合科學素養的過程。

二、激發探究興趣，驅動學生深度思考

興趣是最好的老師。興趣是個體以特定的事物、活動和人為對象，所產生的積極的和帶有傾向性、選擇性的態度和情緒。興趣是一種內在的、無形的刺激和驅動力，當我們對某件事情或某項活動感興趣時，就會全身心地投入，而且印象深刻。學生對科學學習感興趣，就會主動地、積極地參與其中，動手去做，動腦思考。

比如，學習蘇教版《科學》五年級下冊“蛋殼與薄殼結構”一課以及六年級上冊“科技改變生活”單元之后，在工程設計與實踐制作環節，各組設計制作建橋梁、建高塔、建房屋活動時，學生就表現出極大的熱情和興趣，他們積極投身活動中，綜合運用所學的知識和積累的經驗，不斷地深入思考和動手實踐，反復驗證、解決問題。活動中，學生也要考慮實際生活中的真實要求：輕便、堅固、結實、省材、實用、美觀等。學生用礦泉水瓶、易拉罐，用沙、用水配重，將“上小下大、上輕下重、上細下粗、空心框架結構”等原理充分應用。隨著挑戰難度的增加，學生思維的深度和廣度也在無形地擴大，他們不斷地思考、設計、檢驗、修正、再思考、再設計、再檢驗、再修正，使自身思維不斷深化，綜合素養不斷增強。

《義務教育小學科學課程標準（2017年版）》（以下簡稱《課標》）中的課程基本理念提到：保護學生的好奇心和求知欲。“小學生對周圍世界具有強烈的好奇心和求知欲，這種好奇心和求知欲是推動學生科學學習的內在動力，對其終身發展具有重要的作用。小學科學課程的組織與教學要兼顧知識、社會、兒童三者的需求，將科學本質、科學思想、科學知識、科學方法等學習內容鑲嵌在兒童喜聞樂見的科學主題中，創設愉快的教學氛圍，保護學生的好奇心和求知欲，激發學生學習科學的興趣。”基于此，教師要注重引導學生不斷探索、實踐和創新，形成有利于終身發展的必備品格和關鍵能力。

三、親歷探究過程，促進學生深度思考

科學課程強調讓學生親歷科學探究的過程，讓學生就像科學家那樣親身觀察、體驗、感知、經歷科學探究的全過程，從中獲得科學知識，增長才干，體會科學探究的樂趣，理解科學的真諦。

《課標》中提到了“倡導探究式學習”，科學探究包括8個要素：提出問題、做出假設、制訂計劃、搜集證據、處理信息、得出結論、表達交流、反思評價。小學1～2年級要求在教師指導下完成各要素的目標;小學3～4年級要求在教師引導下完成各要素的目標;小學5～6年級要求學生自己能基于所學知識綜合運用完成各要素的目標。而每個要素的達成都要求學生整合所學、理性思維、邏輯思考，也是在師生親歷科學探究過程中達成目標。在科學探究中，教師要引導學生真正參與，學生通過經歷各個環節，進行深度思考，才會有所收獲。

比如，在“研究小車運動的快慢與哪些因素有關”的實驗中，教師可引導學生自己提出問題、做出假設、制訂和設計對比實驗、搜集整理分析實驗數據、得出結論并應用。學生要懂得哪些是變量、哪些是不變量，怎樣設計實驗，如何減小誤差等。學生通過深度參與其中，提升自身的實驗能力。

所以，教師要讓學生主動、積極地參與探究活動，從中獲得真實的體驗，進行深入思考，掌握實驗要領，提升科學素養。

四、設計結構性材料，助力學生深度思考

科學學習、科學探究離不開各種各樣的材料，而有結構、精雕細琢的材料會使科學探究事半功倍，也更能激發學生的深度思考，趨于“理性+證據”的邏輯思維。

比如，在教科版《科學》五年級下冊“馬鈴薯在液體中的沉浮”一課中，教師把前幾天放到水里下沉的土豆再放到水里時卻浮在了水面上，提出問題：“為什么前幾天還是下沉的土豆今天卻上浮了？”學生全都靜了下來，一時間無人回答，但卻在頭腦中回顧那天上課實驗時土豆下沉的情景：當時往水里加鹽并攪拌，然后其中一個土豆上浮了，另一個土豆下沉了。可今天的水里并沒有加鹽，那個下沉的土豆怎么就上浮了？這時，學生的思維已經進入深度思維階段。教師及時地組織學生在小組內互相交流討論，學生思維高速運轉，積極思考，組織語言嘗試解釋：“土豆干巴了，變輕了”“土豆丟失水分，重量變小了”“水槽里的鹽水水分蒸發了，鹽分變大了”“水槽里鹽水的濃度變大了，所以土豆上浮了”。學生的思維全部被調動起來，他們積極尋找證據支撐自己的觀點。這時，學生的直線思維已經變成了發散思維，思維程度也由淺入深，趨于理性。

教師可圍繞材料，提出環環相扣、逐步深入的問題，使學生的思維邏輯遞進、深入發展。教師要巧妙設計結構性材料，引導學生動手與動腦相結合，理論與實際相結合，邏輯與證據相結合，使學生逐步形成理性思維、創新思維、實踐能力、解決實際問題的能力等。

五、組織大單元教學，融合學生深度思考

大單元教學是教育教學改革研究的發展趨勢。個人單元整體備課、教研組單元集體備課、單元核心概念統領教學，是科學教師應該具備的意識和能力。學生只有了解了整個單元知識的橫向結構和縱向聯系，才能融會貫通地理解科學概念、形成科學素養，才能避免“盲人摸大象”帶來的知識與能力的割裂;同時促使思維連貫和深入發展，形成深度思考模式。

教師要基于大單元教學理論備課，從單元視角理解、設計每一課時教學;讓整個單元的知識、能力以及目標的達成和思維的發展成體系、呈螺旋上升梯度;使核心素養和課程標準統籌兼容。這樣，教師的問題構想、思維伸展都是成單元體系的，那么引導學生思考時也呈綜合和縱深發展。另外，所有教同一年級的教師應進行單元集體備課，通過修正與互補，對整個單元的理解都達到一個高度，這樣更有利于促進學生整體思維水平均衡發展。

“萬物得其本者生，百事得其道者成。”教師只有掌握科學課堂教學規律和學生發展規律，才能把準教育脈搏，握緊教學抓手，在課堂教學實踐中引發學生深度思考，形成高階思維能力和創新學習能力，并以此落實立德樹人目標，培養學生核心素養。

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（責任編輯：楊強）