小學(xué)科學(xué)教學(xué)中促進(jìn)學(xué)生深度思考的途徑

杜百順

（錦州市教師進(jìn)修學(xué)院）

隨著科技迅速發(fā)展，綜合國力競爭日趨激烈，尤其突出的是創(chuàng)新人才的競爭。同時，人類頭腦認(rèn)知不斷被刷新，知識數(shù)量迅速增長，結(jié)構(gòu)形式和涉及領(lǐng)域不斷交叉、融合，傳播應(yīng)用呈數(shù)字化、全球化。這就要求學(xué)生不但要具備自我學(xué)習(xí)、自我反思、自我創(chuàng)新的能力，還要具備核心素養(yǎng)強(qiáng)調(diào)的理性思維、批判性思維、創(chuàng)造性思維、實(shí)際問題解決等現(xiàn)代創(chuàng)新人才必須具備的高階思維能力。

在小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)中，教師要立足核心素養(yǎng)和課程標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合“雙減”政策要求，進(jìn)一步開發(fā)、改進(jìn)、構(gòu)建出更多樣、更實(shí)用、更高效的能促進(jìn)學(xué)生深度思考的科學(xué)課堂教學(xué)模式，以提高課程實(shí)施能力，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

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(jìn)，不斷逼近問題的本質(zhì)。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(shí)到教學(xué)實(shí)踐中，引導(dǎo)學(xué)生激活思維，促進(jìn)學(xué)生深度思考，并努力使之思維可視化。

一、培養(yǎng)問題意識，引發(fā)學(xué)生深度思考

陶行知先生曾說：“創(chuàng)造始于問題?！庇辛藛栴}才會思考；有了思考才有解決問題的方法，才有找到獨(dú)立思路的可能。所以，要想引發(fā)學(xué)生深度思考，先要培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的問題意識。問題意識可以說是深度思考的“導(dǎo)火索”，是創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)。

“蘋果落地”的故事很多人都聽過，可生活中類似這樣的現(xiàn)象幾乎所有人都熟視無睹，而牛頓卻能從中發(fā)現(xiàn)并提出問題“為什么蘋果向下落而不向上飛”。進(jìn)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(fā)現(xiàn)“萬有引力定律”。因此，學(xué)生的問題意識不僅需要我們?nèi)ネ诰蚝团囵B(yǎng)，更需要我們精心去維持、呵護(hù)和發(fā)展。在課堂教學(xué)中，就是要以教師的問題或?qū)W生的問題去引發(fā)學(xué)生思考，進(jìn)而產(chǎn)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(xué)》四年級上冊“不同的運(yùn)動”一課的教學(xué)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(xué)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(diào)動前概念，并且適時地再找學(xué)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(yùn)動軌跡畫出來嗎？”這時，學(xué)生或憑觀察到的、或憑生活經(jīng)驗(yàn)、或憑自己體驗(yàn)到的去描畫，基本都能完成。等學(xué)生匯報(bào)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(zhǔn)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(xué)生深入思考：怎么能夠運(yùn)用所學(xué)知識。這就使學(xué)生隨著問題不斷進(jìn)階，思維也在不斷深入。

以問題為紐帶進(jìn)行教學(xué)，這就要求教師能夠時刻關(guān)注學(xué)生問題意識的培養(yǎng)，在整個科學(xué)研究過程中以激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生問題為開始，經(jīng)過探究解決之后又以產(chǎn)生新的問題為終止。在這樣的過程中培養(yǎng)學(xué)生的問題意識，幫助學(xué)生掌握解決問題的知識、程序、方法，不但滲透著科學(xué)無止境的意識，同時也培養(yǎng)了學(xué)生的懷疑精神和創(chuàng)新精神。當(dāng)然，由于學(xué)生的地區(qū)差異、城鄉(xiāng)差異、民族差異、經(jīng)濟(jì)差異和文化背景差異等，造成其認(rèn)知風(fēng)格差異，所產(chǎn)生的問題自然也有差異，以至于解決問題的方法、程序和結(jié)果也會有所不同。這樣，科學(xué)教學(xué)的過程就不再是追求標(biāo)準(zhǔn)答案、統(tǒng)一結(jié)果的過程，而是發(fā)展學(xué)生富有個性的綜合科學(xué)素養(yǎng)的過程。

二、激發(fā)探究興趣，驅(qū)動學(xué)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(chǎn)生的積極的和帶有傾向性、選擇性的態(tài)度和情緒。興趣是一種內(nèi)在的、無形的刺激和驅(qū)動力，當(dāng)我們對某件事情或某項(xiàng)活動感興趣時，就會全身心地投入，而且印象深刻。學(xué)生對科學(xué)學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)蘇教版《科學(xué)》五年級下冊“蛋殼與薄殼結(jié)構(gòu)”一課以及六年級上冊“科技改變生活”單元之后，在工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐制作環(huán)節(jié)，各組設(shè)計(jì)制作建橋梁、建高塔、建房屋活動時，學(xué)生就表現(xiàn)出極大的熱情和興趣，他們積極投身活動中，綜合運(yùn)用所學(xué)的知識和積累的經(jīng)驗(yàn)，不斷地深入思考和動手實(shí)踐，反復(fù)驗(yàn)證、解決問題?；顒又校瑢W(xué)生也要考慮實(shí)際生活中的真實(shí)要求：輕便、堅(jiān)固、結(jié)實(shí)、省材、實(shí)用、美觀等。學(xué)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(xì)下粗、空心框架結(jié)構(gòu)”等原理充分應(yīng)用。隨著挑戰(zhàn)難度的增加，學(xué)生思維的深度和廣度也在無形地?cái)U(kuò)大，他們不斷地思考、設(shè)計(jì)、檢驗(yàn)、修正、再思考、再設(shè)計(jì)、再檢驗(yàn)、再修正，使自身思維不斷深化，綜合素養(yǎng)不斷增強(qiáng)。

《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017 年版）》（以下簡稱《課標(biāo)》）中的課程基本理念提到：保護(hù)學(xué)生的好奇心和求知欲。“小學(xué)生對周圍世界具有強(qiáng)烈的好奇心和求知欲，這種好奇心和求知欲是推動學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的內(nèi)在動力，對其終身發(fā)展具有重要的作用。小學(xué)科學(xué)課程的組織與教學(xué)要兼顧知識、社會、兒童三者的需求，將科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)思想、科學(xué)知識、科學(xué)方法等學(xué)習(xí)內(nèi)容鑲嵌在兒童喜聞樂見的科學(xué)主題中，創(chuàng)設(shè)愉快的教學(xué)氛圍，保護(hù)學(xué)生的好奇心和求知欲，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣。”基于此，教師要注重引導(dǎo)學(xué)生不斷探索、實(shí)踐和創(chuàng)新，形成有利于終身發(fā)展的必備品格和關(guān)鍵能力。

三、親歷探究過程，促進(jìn)學(xué)生深度思考

科學(xué)課程強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生親歷科學(xué)探究的過程，讓學(xué)生就像科學(xué)家那樣親身觀察、體驗(yàn)、感知、經(jīng)歷科學(xué)探究的全過程，從中獲得科學(xué)知識，增長才干，體會科學(xué)探究的樂趣，理解科學(xué)的真諦。

《課標(biāo)》中提到了“倡導(dǎo)探究式學(xué)習(xí)”，科學(xué)探究包括8 個要素：提出問題、做出假設(shè)、制訂計(jì)劃、搜集證據(jù)、處理信息、得出結(jié)論、表達(dá)交流、反思評價(jià)。小學(xué)1～2 年級要求在教師指導(dǎo)下完成各要素的目標(biāo)；小學(xué)3～4 年級要求在教師引導(dǎo)下完成各要素的目標(biāo)；小學(xué)5～6 年級要求學(xué)生自己能基于所學(xué)知識綜合運(yùn)用完成各要素的目標(biāo)。而每個要素的達(dá)成都要求學(xué)生整合所學(xué)、理性思維、邏輯思考，也是在師生親歷科學(xué)探究過程中達(dá)成目標(biāo)。在科學(xué)探究中，教師要引導(dǎo)學(xué)生真正參與，學(xué)生通過經(jīng)歷各個環(huán)節(jié)，進(jìn)行深度思考，才會有所收獲。

比如，在“研究小車運(yùn)動的快慢與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，教師可引導(dǎo)學(xué)生自己提出問題、做出假設(shè)、制訂和設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn)、搜集整理分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、得出結(jié)論并應(yīng)用。學(xué)生要懂得哪些是變量、哪些是不變量，怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，如何減小誤差等。學(xué)生通過深度參與其中，提升自身的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

所以，教師要讓學(xué)生主動、積極地參與探究活動，從中獲得真實(shí)的體驗(yàn)，進(jìn)行深入思考，掌握實(shí)驗(yàn)要領(lǐng)，提升科學(xué)素養(yǎng)。

四、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)性材料，助力學(xué)生深度思考

科學(xué)學(xué)習(xí)、科學(xué)探究離不開各種各樣的材料，而有結(jié)構(gòu)、精雕細(xì)琢的材料會使科學(xué)探究事半功倍，也更能激發(fā)學(xué)生的深度思考，趨于“理性+證據(jù)”的邏輯思維。

比如，在教科版《科學(xué)》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(xué)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(shí)驗(yàn)時土豆下沉的情景：當(dāng)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(xué)生的思維已經(jīng)進(jìn)入深度思維階段。教師及時地組織學(xué)生在小組內(nèi)互相交流討論，學(xué)生思維高速運(yùn)轉(zhuǎn)，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(fā)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(xué)生的思維全部被調(diào)動起來，他們積極尋找證據(jù)支撐自己的觀點(diǎn)。這時，學(xué)生的直線思維已經(jīng)變成了發(fā)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(huán)環(huán)相扣、逐步深入的問題，使學(xué)生的思維邏輯遞進(jìn)、深入發(fā)展。教師要巧妙設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)性材料，引導(dǎo)學(xué)生動手與動腦相結(jié)合，理論與實(shí)際相結(jié)合，邏輯與證據(jù)相結(jié)合，使學(xué)生逐步形成理性思維、創(chuàng)新思維、實(shí)踐能力、解決實(shí)際問題的能力等。

五、組織大單元教學(xué)，融合學(xué)生深度思考

大單元教學(xué)是教育教學(xué)改革研究的發(fā)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(tǒng)領(lǐng)教學(xué)，是科學(xué)教師應(yīng)該具備的意識和能力。學(xué)生只有了解了整個單元知識的橫向結(jié)構(gòu)和縱向聯(lián)系，才能融會貫通地理解科學(xué)概念、形成科學(xué)素養(yǎng)，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(fā)展，形成深度思考模式。

教師要基于大單元教學(xué)理論備課，從單元視角理解、設(shè)計(jì)每一課時教學(xué)；讓整個單元的知識、能力以及目標(biāo)的達(dá)成和思維的發(fā)展成體系、呈螺旋上升梯度；使核心素養(yǎng)和課程標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)籌兼容。這樣，教師的問題構(gòu)想、思維伸展都是成單元體系的，那么引導(dǎo)學(xué)生思考時也呈綜合和縱深發(fā)展。另外，所有教同一年級的教師應(yīng)進(jìn)行單元集體備課，通過修正與互補(bǔ)，對整個單元的理解都達(dá)到一個高度，這樣更有利于促進(jìn)學(xué)生整體思維水平均衡發(fā)展。

“萬物得其本者生，百事得其道者成。”教師只有掌握科學(xué)課堂教學(xué)規(guī)律和學(xué)生發(fā)展規(guī)律，才能把準(zhǔn)教育脈搏，握緊教學(xué)抓手，在課堂教學(xué)實(shí)踐中引發(fā)學(xué)生深度思考，形成高階思維能力和創(chuàng)新學(xué)習(xí)能力，并以此落實(shí)立德樹人目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)。