積累關鍵經驗 夯實思維歷程

探究與實踐活動是科學學習的主要方式，教師要整合各種教學方式的基本要求，設計并實施能夠促進學生深度學習的思維型課堂。在小學科學教學中，教師要關注學生的思維活動，以推動科學思維發展為主線，讓他們經歷概念的建構、完善以及應用遷移的認知過程。學生經歷思維歷程，提升思維品質，積累科學關鍵經驗十分重要。科學關鍵經驗的獲得來源于科學探究與實踐活動，教師要為學生提供合理且有層次的認知活動與思維支架，便于他們順利開展觀察、實驗、操作、研討等活動，以及有效融合分析、比較、歸納、演繹等思維方法。現以特級教師邵鋒星執教的《產生氣體的變化》一課為例，談談如何助力兒童積累關鍵經驗，實現思維能力的發展。

一、經歷觀察聯想，豐富事實表象

觀察聯想是積累科學關鍵經驗的基礎。觀察是獲取信息和認知世界的基本手段，而聯想是將觀察到的信息與已有知識和經驗進行關聯的過程。學生通過親自參與實驗過程，觀察現象變化，記錄數據，獲取大量信息和感知，形成對事物的初步印象，再通過聯想，將這些新的信息與記憶中的信息進行比對和聯結，進而形成新的認知。觀察聯想有助于學生接觸不同的情境，收集更多的感性材料和經驗信息，豐富知識體系和真實經驗，發現事物之間的聯系和規律，深入地理解事物的本質，從而形成對事物的多元認知，為后續的學習和發展提供支撐。

在《產生氣體的變化》一課中，課堂一開始，教師給學生布置了一個任務：仔細觀察杯子中小蘇打和白醋的特征。學生通過看一看、摸一摸、聞一聞等基本的觀察方法發現，小蘇打為白色、無味、粉末狀的固體，而白醋為透明、無色、有酸味的液體。在教師進一步追問與引導下，學生繼續回顧，結合已學知識，又得出小蘇打能溶解于水和白醋具有流動性兩個結論。

基于上述觀察活動，教師提出進階觀察任務：小蘇打與白醋混合的實驗。為了保障實驗的規范和嚴謹，教師注重學生對實驗過程中細節的把握，例如：什么叫一平勺？怎么做到一平勺？什么是靜置？細究實驗細節，讓實驗結果更具有可信度和說服力。學生開展混合實驗的過程中，經歷了觀察、記錄以及交流研討，獲得了“產生大量氣泡”“聽到嘶啦嘶啦的聲音”的直觀信息。教師引導學生聯想推理，推斷出“小蘇打和白醋相遇，會產生大量氣泡的性質”。

本課第一個活動是基于“小蘇打、白醋有什么特征”的問題情境，借助觀察實驗，調動學生的好奇心與探究欲望，喚醒他們對關鍵物質的已知概念和研究方法，厘清關于物質本身的認知經驗，獲取小蘇打與白醋的基本特征等信息。第二個活動是小蘇打與白醋的混合實驗。學生通過觀察與聯想，獲取有效信息并進行研討交流，積累更豐富的直觀表征經驗，完善小蘇打與白醋的知識結構。學生對這兩種物質的了解從靜態的基本特征遞進到動態的性質變化，形成初步的概念框架，對物質本質有了更深層次的理解，激活了科學思維，從而更快、更專注地投入到后續的學習中。

二、運用推理論證，加強知識內化

推理論證是運用邏輯推理、因果分析和歸納演繹等手段推斷、驗證或證明某個觀點、想法等，是積累關鍵經驗的重要手段之一。通過推理論證，學生需要對已有的經驗和知識進行深入分析與思考，運用邏輯思維和推理規則分析問題、提出假設并驗證結論，從而發現其背后的邏輯關系和原理、規律和聯系，形成更為系統、完整的經驗體系。推理論證不僅能夠幫助學生加深對已有經驗的理解，還能促成新的發現，進一步豐富他們的認知結構，幫助他們將所學的知識和技能真正轉化為自身知識體系中的一部分，切實提升邏輯思維能力、分析能力和解決問題的能力。

教師神秘地拿出兩杯無色透明液體（白醋和水），讓學生辨別哪杯是白醋，引導他們推理驗證并提問：“你們打算怎么分辨哪一杯是白醋？”學生回答：“把小蘇打放入兩杯無色透明的液體里，冒出大量氣泡的就是白醋，沒有冒出大量氣泡的便是水。”學生根據此方法進行驗證性實驗，成功找到了白醋。

隨后，教師再拿出一杯白色粉末，讓學生猜是什么。經過上面推理的活動，學生普遍認為是小蘇打。教師繼續追問：“怎么驗證你們的猜想？”學生回答：“往白醋里倒入這種白色粉末，如果有泡沫產生說明就是小蘇打。”學生上臺將白色粉末倒入白醋中，發現的確有大量氣泡產生，于是驗證了該白色粉末就是小蘇打。

基于前面的混合實驗，學生對小蘇打與白醋兩種物質的混合會產生氣泡的性質有了一定的了解，但能否利用這一性質判斷事物或解決問題還有待商榷。教師創設的兩個挑戰性活動（對未知的無色透明液體與白色粉末進行辨認），既是對學生興趣的再激發、思維的再啟發，又是基于推理論證的知識經驗再構建，目的是在問題解決中強化學生對兩種物質的認知，促進從表層學習向深層學習的概念進階，發展他們的推理論證能力。

三、驅動應用遷移，拓展思維路徑

應用遷移是將以往所獲得的經驗（知識、技能、思維方式等），從一個情境轉移到另一個情境的過程，這涉及知識的靈活運用和問題的解決能力。在應用遷移的過程中，學生可能會遇到新的問題和挑戰，他們需要分析和理解新情境下的問題，靈活調整經驗的選擇和應用方式，并注意觀察和記錄新情境下的反應和結果，評估遷移的有效性和適用性，不斷優化自己的思維方式。通過多次應用遷移，學生將認識到需要靈活運用已有的經驗和知識解決新問題，從而逐漸積累關鍵經驗，拓寬思維路徑。

教師指著桌上的液體提問：“這一杯液體還是白醋嗎？”學生推測“仍然有白醋存在，但比之前少一些”“不是白醋，沒有酸味了，所以是一種新的物質”。教師順勢提問：“有沒有實驗的方法來證明？你覺得用什么方法？”學生基于前面的活動經驗指出：“再加一平勺小蘇打，如果有氣泡產生，說明還有白醋。”教師肯定了學生的方法，并指導他們進行驗證。學生經過驗證發現，加第二勺小蘇打的時候氣泡變少了，越到后面氣泡越少，最后不再產生氣泡。根據實驗現象教師追問：“怎么解釋這個現象？”學生回答：“白醋越來越少了，現在里面不是白醋了。”

杯底留下了一些白色粉末，教師進一步提問：“杯底的沉積物是不是小蘇打呢？你覺得怎么證明？”學生提出想法：“往杯子里繼續加白醋，如果冒泡了，就是小蘇打”。教師給予肯定并鼓勵學生繼續實驗驗證。學生將白醋倒入杯中后，的確又冒出了氣泡，說明白色粉末就是小蘇打。

基于前面教學中對知識結構和思維方向的鋪墊，教師引導學生回到小蘇打與白醋混合后留下的液體和白色粉末的新真實情境中，響應課堂活動的思維發展主線，繼續研究物質混合后的變化。學生通過推理論證等思維方式，對前面已獲取的概念事實進行遷移，驗證已有經驗在新情境下應用的結果，轉變思維路徑，即對物質本質的探索不僅僅只關注顯性現象（產生氣泡），還需要深度挖掘更多隱性現象（液體變化），從而更深刻、全面地理解事物變化的本質。

四、強化聯結反思，提煉關鍵經驗

聯結反思是一種重要的思維方式和學習方法。在反思的過程中，學生不僅回顧以往經驗，更是聯結這些經驗，將碎片化的經驗轉化為有價值的認知資源，并將它們組織成一個完整的、有邏輯的知識體系。聯結反思可以幫助學生發現經驗之間的內在聯系，并將相似的經驗進行歸類和比較，找出其共同點和差異點，進而更準確地評估與識別經驗的價值，提煉出關鍵經驗。當將不同領域的經驗進行聯結時，學生可能會產生新的想法和見解，從而超越現有的知識框架，探索更廣闊的學習空間。

教師引導學生回憶食鹽與水的溶解和分離實驗，他們發現：食鹽水經過分離實驗得到的物質仍然是食鹽和水，這與溶解前的原物質本質是一樣的，可見溶解的物質實質性未發生改變。教師抓住“食鹽還是食鹽，水還是水”這一重要特點，引導學生將其與小蘇打和白醋混合后進行比較，他們發現：小蘇打加入白醋后，白醋已經不是白醋了，而且產生了本來沒有的氣體。教師用了一個巧妙的方法：“既然不是溶解，那么這叫什么呢？你們能不能給這個現象取個名字？”學生回答“變化”“化學變化”。教師給予肯定，引出化學變化的概念，并讓學生讀一讀。

本課最后，開啟“終極挑戰任務”，教師拿出一杯無色透明液體，并向杯中倒入了些許白醋，杯中冒出了大量的氣泡后提問：“為什么這樣也會冒氣泡？杯中的液體到底是什么呢？”學生紛紛舉手回答“蘇打水”“一種能與白醋產生氣泡的液體”“一種特殊液體”等。學生的推測有一定的道理，杯中的液體的確是蘇打水。此時，教師又給出進階任務：“講一講這個杯子中的小蘇打的兩次經歷。”學生回答：“小蘇打先溶解到水里，再與白醋發生化學變化，產生新的物質。”

在整堂課中，學生經常會用“溶解”一詞來解釋實驗現象、表達觀點，這是他們依據以往的經驗形成的錯誤概念。教師未直接指明問題，而是等到學生對物質間發生化學變化的理解比較深刻、具象的時候，才提出在表述中用“溶解”的疑問，觸發學生主動聯結溶解與化學變化的知識結構，化解概念矛盾。“終極挑戰任務”從原本的固體與液體的產生氣體變化，延展至液體與液體之間產生氣體的變化，以及描述小蘇打的兩次經歷，這些都突破了學生的固有思維。教師在物質形式上進行拓展和知識聯結，促進學生調整、鞏固、拓展知識體系，實現關鍵經驗的精準提煉和知識的應用遷移。

小結

本課著眼學生科學思維的發展，充分考慮他們的已有認知和內在需求，設計出知識與思維雙螺旋進階的活動鏈。學生在觀察聯想、推理論證、應用遷移、聯結反思中，注重關鍵經驗的積累，思維積極、主動。教師還根據學生思維發展的現狀，給予他們充分的思考空間，促進他們思維能力的發展。

教學中，教師只有精準把握學生思維的關鍵點、生長點和突破點，才能為他們關鍵經驗的積累提供有效幫助，助力他們提高思維能力、發展思維品質。這要求教師做到：活動情境創設要盡可能聯系實際生活，激發學生的探索欲；活動的設計要基于學生的前概念，把握好進階的幅度；思維活動空間要放大，留足空白時間，讓學生能在自主探究、合作交流中解決實際問題；選擇合適的思維支架，能夠及時監控思維過程并根據現實情況進行合理調整。

（作者單位： 浙江省杭州市臨平區臨平第三小學）

參考文獻

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