在“小車動起來了”教學中培育學生科學思維能力

潘亞杰 李喆

〔摘? ? 要〕? ? 小學生正處于科學思維發展的關鍵時期，培養和發展學生的科學思維能力是小學科學課程的重要教學目標。本研究以“小車動起來了”為例，引導學生認識力及其相關知識，注重學生對科學規律歸納能力的養成，從而實現對學生科學思維能力的培育目標。

〔關鍵詞〕? ? 小學科學；科學思維能力；教學設計

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ?〔文獻標識碼〕? A? ? ? ? 〔文章編號〕? 1674-6317? （2023）? 09-0049-03

2022年4月，教育部制定并頒布《義務教育科學課程標準》（下面簡稱“新課標”），課程目標由“科學知識，科學探究，科學態度，科學、技術、社會與環境”修訂為科學素養目標，即“科學觀念、科學思維、探究實踐、態度責任”四個維度。“科學思維”第一次在課程目標中明確提出。多年的教學實踐表明，以往的科學教學較為重視科學探究的操作方法及操作技能，而忽視了對學生科學思維能力的培養。小學生正處于科學思維能力形成的關鍵時期，重視對其科學思維能力的培養具有十分重要的意義。

科學思維，是從科學的視角對客觀事物的本質屬性、內在規律及相互關系的認識方式，其中包括的推理論證體現在基于證據與邏輯，運用分析與綜合、歸納與演繹等思維方法，建立證據與解釋之間的關系。分析與綜合是科學思維的基本過程。分析，就是從整體到部分的思維過程；綜合，就是從部分到整體的思維過程。掌握分析與綜合思維方法是學生必備的關鍵能力，也是科學學科的培養目標之一。教師在科學教學的過程中，有意識地滲透分析與綜合的思維方法，能夠更好地培養學生良好的思維習慣，提高問題解決的能力。歸納與演繹是科學研究中運用廣泛的思維方法。歸納思維的顯著特征是，由具體到抽象，與學生的認知特征相一致，適合二年級學生。演繹思維，就是由一般性知識過渡到特殊性知識的思維方法，即“根據一般原則解決具體問題”。

將科學思維明確納入新課標，有助于幫助一線科學教育工作者更好地領悟科學思維的內涵，了解學生頭腦中科學思維的形成過程，在備課授課的過程中給予相當程度的重視；有助于學生在科學教學中動手實驗的同時，動腦思考，避免“機械化”地參與科學探究過程，養成良好的科學思維方式，提高科學素養，形成適應終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力。

一、單元教材分析

（一）單元的位置和作用

人們生活在物質世界中，每時每刻都在接觸各種各樣的物質。物質科學就是研究物質及其運動和變化規律的基礎自然科學。“小車動起來了”是粵教版二年級上冊第二單元，學生在本單元將學習物質與物體、力的相關內容。這有助于增強學生探究物質世界奧秘的好奇心，幫助學生初步養成樂于觀察、注重事實、勇于探索的科學品質。

“小車動起來了”涉及工程領域的學習，使學生有機會綜合所學的多方面知識，在實踐活動中體會到“做”的成功和樂趣，并養成通過“動手做”解決問題的習慣。

（二）單元內容分析

“小車動起來了”的學習內容分別對應課標中提出的科學概念：物體具有一定的特征；工程是運用科學和技術進行設計制作、解決實際問題及制造產品的實踐活動；力作用于物體，可以改變物體的運動狀態和形狀。在編排順序上呈現層層遞進、緊密聯系的邏輯關系。

在第5課《我們的小車》中，學生選擇一輛喜歡的玩具小車，通過觀察，描述小車的特征，如輕重、顏色、形狀等，并根據小車的特征進行簡單分類，加深對小車特征的認識。

在第6課《做一輛小車》中，學生通過觀察，了解小車的結構特征及各部件的作用，選擇合適的材料，設計并制作車輪能靈活轉動的小車，體驗設計、制作的基本過程。

在第7課《怎樣讓小車動起來》中，通過探究，學生找到讓物體動起來的方式，如推、拉等，觀察力可以改變物體的運動狀態。通過拉伸橡皮筋或彈簧的實驗，知道力能使物體的形狀發生改變，如壓縮、伸長等。通過聯系生活實際，知道推力和拉力是常見的力。

（三）單元學習目標

對玩具小車進行觀察，并能說出小車的特征；根據小車的特征給它們分類。

知道玩具車主要由車身、車輪、車軸組成；能用合適的材料組裝一輛車輪靈活轉動的小車。

能用推和拉的方式讓制作好的小車動起來，并在推動桌子、書本的過程中認識并感受力及力的作用。

通過觀察拉動橡皮筋、彈簧，擠壓海綿時的變化，知道力可以使物體的形狀生改變。

知道推力和拉力是生活中常見的力，能舉例說明生活中哪些地方運用了推力和拉力。

初步通過分析、綜合等思維方法，發展學生的歸納推理能力。

二、學情分析

愛玩玩具是小學生的天性，本單元以學生熟悉的玩具小車為觀察學習對象，有助于激發學生的探究興趣。另外，這一階段的學生多為7～8歲，思維處于具體運算階段，離不開具體事物的支持。“力”是一個抽象的科學名詞，學生難以直觀認識，因此在教學的過程中，需要強化教具、學具等實物在科學探究活動中的應用，以幫助學生更好認識力及力的作用效果。

在第6節課《做一輛小車》的實踐活動中，學生需要對小車的基本性能進行測試。此時學生已經感受過力對小車的作用，這為第7節課《怎樣讓小車動起來》中力及力的作用效果的學習，奠定了良好的基礎。

三、教學設計

（一）教學目標

能用推和拉的方式讓制作好的小車動起來，并在推動桌子、書本的過程中認識并感受力及力的作用；

通過觀察拉動橡皮筋、彈簧，擠壓海綿時的變化，知道力可以使物體的形狀發生改變；

知道推力和拉力是生活中常見的力，能舉例說明生活中哪些地方運用了推力和拉力，將現實生活與科學學習有機結合起來。

（二）學習重難點

1.學習重點

通過探究活動，認識并推理出力及力能使物體動起來、形狀生改變；

知道推力和拉力是生活中常見的力，能舉例說明生活中的運用。

2.學習難點

認識力及力能使物體動起來、形狀發生改變；

分辨推力和拉力。

（三）學習準備

折紙玩偶（1個）、自制小車（12個）、橡皮筋（12根）、塑料彈簧（12個）、海綿（12塊）、實驗盒（12個）、驗記錄表（1份/組）。

（四）教學過程

1.創設情境，觀察思考

教師通過課件及實物向學生展示“會說話”的折紙玩偶，提問：“它為什么會說話？”學生觀察并得出結論：因為拉動了紙條，紙條帶動玩偶的嘴巴一張一合，就好像在說話。“那么，你會怎樣讓小車動起來呢？”引出課題——怎樣讓小車動起來。

在這個環節中，通過直觀有趣的折紙玩具，激發學生的好奇心和探究興趣，使其積極主動投入本節內容的學習，體現生活處處有科學的教學觀念。

2.學生實驗，合作探究

活動一：讓小車動起來

學生進行小組合作，思考并嘗試用多種方法讓小車動起來，如推、拉、吹、彈等。

通過實際動手操作，培養學生解決問題的能力。

活動二：用了力嗎？

學生結合自己的實驗過程，思考：為什么推、拉、吹等能夠讓小車動起來？找到原因：用了力。在此基礎上，拓展到力能使更多的物體動起來，如課桌、實驗記錄單、文具盒等，學生體驗力能使更多物體動起來。這個過程涉及由特殊到一般的歸納推理，可以較好地引導學生分析歸納出“力能使物體動起來”的結論。

緊接著，教師進一步啟發學生思考：力除了能使物體動起來，還可以使物體發生什么變化呢？學生按照教師的提示，對橡皮筋、塑料彈簧、海綿施加力，思考并觀察實驗材料發生的變化，體驗力的其他作用效果。教師繼續引導學生科學歸納得出“力能改變物體的形狀”的結論。

在清晰、科學的思考推理和豐富的探究活動中，引導學生一層一層地揭開力的面紗，有助于引導學生更加直觀、清晰地認識力及力的作用效果，也有利于培養學生觀察、探究、合作、交流、歸納等科學能力。

3.拓展延伸，知識遷移

推力和拉力是生活中常見的力。教師出示分別代表推力和拉力的活動圖片——蕩秋千和拔河，幫助學生更快地從力的方向上認識并分辨推力和拉力。最后引導學生尋找生活中的推力和拉力。

這個環節可以讓學生認識推力和拉力，掌握它們的不同之處，并且把科學與生活有機聯系起來，幫助學生體會到科學來自生活又為生活服務。這樣學生就能逐漸地把科學知識遷移到生活中，使得知識延伸到課外。

4.總結交流，回顧新知

在這個環節中，教師引導學生自主進行課堂小結，在收獲和感悟中，總結鞏固新知，提高自主學習能力，交流情感體驗。

學生在課堂最后總結交流環節中，比較容易走入“唯知識論”，即“所謂收獲就是學到了什么知識”的誤區。在這一環節中，教師應注重引導學生從觀察發現、探究實踐過程、思維過程、體驗體會等方面，著眼于課堂的各個環節，表述自己的收獲，引導學生更加關注學習的全過程。

（五）作業設計

在本節課的學習中，除了推、拉之外，學生還提出了多種多樣讓小車動起來的方式，比如，吹、吸、彈以及借助磁鐵、橡皮筋等材料。由于課堂上受到材料的限制，教師將上述未完成的探究放在課后，以作業的形式引導學生開展進一步探究。

（六）教學反思

根據新課標要求，本節課注重把科學課程的目標真正落實到每一節課，讓學生在真實的環境中探究與思考，關注學生的科學素養發展。教學過程注重知識邏輯的環環緊扣和思維邏輯的嚴密性，但教學組織方面的經驗比較欠缺，環節設計不夠嚴密，今后，需要多向有經驗的教師學習教學組織經驗，使學生能夠在課堂上充分思考和充分探究。在學具準備方面，依據單元課程的銜接性，本節內容所用的學具小車，應為第6節課中學生自制的小車模型，這樣學生整個單元的學習將更具備連貫性，同時對小車結構的認識與對力的認識也將更加充分。

（七）實驗記錄單

參考文獻

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