基于科學思維，提升表達能力

房慧艷

《義務教育科學課程標準（2022版）》（以下簡稱新課標），“科學思維”第一次被明確寫入課標，科學思維是學生最重要的核心素養，也是關鍵能力。在小學科學教學中，探究實踐是科學學習的主要方式，也是形成學生科學素養要求的主要途徑。科學課程的課標要求，要設計并實施能夠促進學生深度學習的思維型探究實踐活動。我們常說，做中學，學中思，探究實踐是一種外在的顯性教學方式。培養科學思維能力是探究實踐過程中最本質的要求，但思維是無形的。作為小學生來說，科學思維的發展主要借助什么來體現呢？“語言是出聲的思維”，語言和思維密不可分。有了學生語言參與的課堂，才能有效地引發學生的高階思維，課堂中才能閃現思維之光。那么，怎樣在課堂中培養學生的語言表達能力，進而深層次促進學生思維能力提高？筆者以《熱傳導》一課談談自己的做法。

《熱傳導》一課是青島版（五四制）小學科學四年級下冊《熱的傳遞》單元的第一課。本課從學生的生活經驗入手，在探究熱傳遞的過程中通過觀察現象、推理論證，形成解釋、結論，引領學生感悟科學探究方法，培養探究能力，促進學生科學素養的提高。這部分的內容比較抽象，我的教學策略是基于事實進行推理，在培養學生語言表達能力的同時，促進學生科學思維的發展。

一、把握探究要素，深化環節管理

新課標指出，科學探究涉及提出問題、作出假設、制定計劃、搜集證據、處理信息、得出結論、表達交流和反思評價等要素。這些過程看似是一個探究流程，但本質是以科學的思維方式連接起來的。如果忽視活動中的科學思維，科學探究會流于形式，基于科學思維的探究實踐活動更有利于深度學習的發生、探究成效的提高。

制定探究計劃，是探究活動過程中非常重要的一個要素，它是探究有效性的保證，對培養學生科學探究能力有重要意義。在《熱傳導》一課中，借助其他物體觀察不可視的實驗現象，是學生需要學習的探究方法，在引領學生設計實驗方案過程中，我提出問題：“如果實驗加熱，熱在金屬棒中的傳遞過程能直接用眼睛觀察到嗎？能想個辦法，讓我們看到熱的傳遞過程嗎？”

這個問題有難度，需要學生聯系生活結合實驗想解決方法，我給予學生組內交流的時間，鼓勵學生大膽說出自己的想法，學生間的表達交流發揮了積極作用，讓思維有深度，進而找到解決方案并獲得有效的學習方法：遇到無法直接觀察的現象，可借助其他物體來幫助。在此基礎上，我出示實驗材料，引導學生科學完整的表達：實驗器材怎么利用，實驗中先做什么、后做什么，實驗中要注意什么等，在表達交流中發展學生的科學思維。

在實驗結束后的表達交流環節中，我也采用了規范表述的格式引導學生進行思維加工：“實驗如何操作的—觀察到什么現象—得出了什么樣的結論”等，并適時指導學生用科學的語言進行描述。

我發現，學生得出的結論雖基于實驗事實，但對結論的表述是五花八門的，如“從酒精燈的一端傳遞到沒有酒精燈的一端”“從加熱的一端傳遞到銅棒的根部”“從有酒精燈的部分傳遞到沒有酒精燈的部分”。在這種情況下，我是這樣引導的：酒精燈加熱的這部分溫度怎么樣，另一部分溫度相比較又怎么樣？你們覺得熱是從哪里傳到哪里？通過教師提問，促進學生從現象到本質的思考，學生再去表述，最后，結合書本進行對比：熱是一種能量，可以沿著物體從溫度高的部分傳到溫度低的部分。這樣經過學生思考以及師生之間的互動和思維碰撞，學生的語言能力和思維概括能力得到訓練，學生對“熱現象”也從感性認識上升到理性認識。

二、抓住課堂生成，激勵學生“爭鳴”

我們教師深有體會，科學是最容易出現課堂“意外”的一門課程，科學課堂上學生思維活躍，在大班額情況下學生操作過程中也會有很多“情況”發生。華東師范大學葉瀾教授說：“課堂應是向著未來挺進的旅程，隨時都可能發生意外的通道和美麗的園景，而不是一切都必須遵循固定線路而沒有激情的行程。”課堂生成是學生主體地位的體現，好的課堂生成也是激活學生思維的重要途徑。課堂中，我們要注意捕捉有價值的信息和問題，善于抓住“閃光點”，引領學生開展深層次的思考，拓寬學生思維的廣度與深度。

在《熱傳導》一課中，學生在實驗中出現“意外”，有兩個小組實驗現象同其他小組不一樣，火柴不是按次序掉落的，中間的一根火柴早一點掉落下來，我沒有忽略這個“意外”，我把“意外”拋給學生解決，面對不一樣的實驗現象，學生經過熱烈的討論認為熱傳遞是有方向的，是沿著銅棒慢慢傳遞過去的，不是跳躍式的傳遞，最后推理：可能粘得不牢固或者使用凡士林的量不一樣多。在他們的建議下，這兩個小組又在講臺前重新做了一遍實驗，得出了和大家一樣的結論，此時掌聲雷動。在思維互動的表達交流中，讓學生對“熱傳遞”這個抽象的概念有了更深的理解，符合邏輯的語言也讓推理更加嚴謹。

三、優化實驗記錄，支持學生表達

有效的科學實驗記錄單能促進學生觀察品質的提升。我們常說，在探究中要有觀察、有記錄，記錄單能引導學生對實驗現象進行記憶和回放，保持學生學習的連續性，有效凸顯學生的思維過程，引導學生進行有效的科學探究。

關于“科學思維”的學段目標指出，3—4年級學生能在教師引導下分析并表達要素之間的關系，找到它們之間重要的、共同的特征，能利用模型解釋簡單的科學現象。

《熱傳導》一課，怎樣引導學生開展較為獨立的探究活動，充分展現思維，讓其圍繞推測有目的地進行實驗、獲取證據、再運用比較、推理、概括等方法得出科學結論。我對本課實驗記錄單（如圖1、圖2）進行了優化：

設計思路如下：可以引領學生聚焦實驗現象，細致觀察熱在固體中傳遞特點；學生用畫一畫、寫一寫的方式進行記錄，形象直觀，輔助學生將感性的現象內化為自己的認知，能支持學生有邏輯地描述自己的思維過程，幫助學生較好地進行思維到語言的轉譯。在這樣的學習過程中，不僅讓學生建立起與能量有關的重要概念，而且在科學探究、科學思維等方面得到了能力上的提升。

四、培養創新思維，引導有效表達

新課標指出，要培養學生的創新思維，從不同角度分析、思考問題，提出一定新穎性和合理性的觀點。在《熱傳導》一課中，學生是用眼觀察不到熱在金屬棒中的傳遞過程的，需要借助其他物體進行觀察，借助什么樣的物體來觀察才比較合適呢？教師加以點撥引導，促進學生對某一類科學研究方法的深思，能有效地培養學生的創新思維。給學生一定時間思考，讓思維到語言多點轉換的時間，讓表述更有邏輯，在這個過程中又提升了學生的表達能力。

在探究熱在金屬圓片材料中的傳遞時，我應用了溫變油墨這一科技材料，溫變油墨涂在金屬片上加熱后效果明顯，將熱在物體中傳遞過程可視化，直觀形象展示出熱在物體中的傳遞過程，不僅在學生語言表達上給予極大的幫助，而且讓學生體會到了科技創新力量。

科學教育的目標之一是希望學生具有“用科學語言與他人交流和溝通的能力”。課堂中，學生的表達與交流反映了教師的教學思想及理念。我們既要做好榜樣，在平時的教學中注意語言的科學性與專業化，又要成為學生發展的推動者。在課堂上，要為學生創設交流的機會，讓師生、生生在共同的研究碰撞中解決問題，培養學生的語言表達能力，提高學生的思維水平，為學生發展奠定堅實的基礎。

（徐德明）