增強學生思維能力

〔摘""要〕"科學思維能力是小學科學核心素養的關鍵，基于科學思維能力培養的小學科學教學活動要擺脫傳統科學教學模式束縛，拓展科學課堂教學思路，創設符合學生學情的多樣化課堂內外活動平臺，提高科學學科教學質量。從小學生學情入手，在科學課堂通過多樣化活動創設問題情境、引導學生假設、鼓勵學生動手實踐，凸顯科學學科特征的同時，調動學生學習積極性，最終實現培養學生科學思維能力的目標。

〔關鍵詞〕"小學科學；科學思維能力；核心素養

〔中圖分類號〕"G424""""""""〔文獻標識碼〕"A"""""〔文章編號〕"1674-6317""（2025）"06""112-114

《義務教育科學課程標準（2022年版）》確立科學課程核心素養包括“科學觀念、科學思維、探究實踐、態度責任”等四個方面，其中，科學思維是核心和關鍵。在科學思維引領下，小學科學課堂內外活動的組織與實施要擺脫傳統教學思路的束縛，深入領悟科學思維內涵，將模型建構、推理論證、創新能力等的培養滲透到課堂內外活動中，助力學生將課堂上學習的知識延伸到生活實踐中，實現學生科學思維能力的提升與發展。

一、增強學生科學思維能力的重要性

首先，科學思維能力是科學核心素養的關鍵內容之一，從本質上分析，培養學生科學思維能力有利于學生更深層次地認知事物的本質，發現科學規律，同時學會辯證地分析、看待問題，能夠站在科學的角度更加全面地分析、解讀事物內涵。

其次，科學思維能力的培養有利于學生準確提煉信息，從而把握事物之間的聯系，從中獲取有效信息，在發現問題、分析問題、解決問題的過程中增強創新意識、創新能力，快速適應新環境，學習新技能。

可見，科學思維能力的培養是小學科學課堂上非常重要的任務之一，為學生未來學習、生活、工作能力的培養奠定基礎。

二、增強學生科學思維能力的教學策略

（一）巧設問，引導學生敢于質疑

“問題”是培養學生科學思維的基礎。問題的設計包含兩個方面，一是教師要巧設問題情境，引導學生敢于質疑，在質疑的過程中逐漸建構模型；二是教師要引導學生敢于提問，科學思維的培養與發展本身就是問題解決的過程。因此在教師設問的基礎上，鼓勵學生發現問題、提出問題則是科學思維培養的關鍵環節。以往科學教學問題的設計會出現模式化、流程化的問題，問題的設計過于淺層，無法引領學生思維，對后續任務的設計也缺少足夠的引導。基于此，如何“巧設問”成為培養學生科學思維的關鍵環節。

以三年級“身邊的材料——天然材料與人造材料”教學為例，教師可通過問題設計方式，將課堂板塊串聯起來，讓學生在生活化情境中掌握分辨天然材料和人造材料的簡單方法。

如在導學環節中，教師可借助多媒體教學工具，將教材中以及生活中常見的圖片材料展現在學生面前，還可以將生活中學生接觸過的一些材料實物搬到課堂上，隨后提出問題：你都認識哪些材料？這些材料有哪些相同點和不同之處？通過導學環節問題的設計，幫助學生快速搭建生活與科學之間的橋梁，初步認識人造材料、天然材料之間的區別與聯系。隨后，教師還可通過生活情境的創設，引發學生討論思考。如，同學們，剛剛我們觀察了一些生活中常見的材料，也簡單認識了天然材料和人造材料，那么接下來誰能說一說這兩者之間有什么樣的區別？在學生討論過程中，為了增加討論的效果，教師還可以以微課視頻作為輔助材料，如展示工人使用木質纖維制作紙的過程，引導學生在觀察過程中提煉有效信息、梳理信息，得出教師問題的答案。通過教師設問環節，讓學生對天然材料和人造材料了解更加深刻，把握天然材料和人造材料的異同，最終提煉出區分兩種材料的方法建構模型。

此外，在借助問題引導學生思考過程中，教師也要創建學生自主發現問題的情境，鼓勵學生自主提問，如在電和磁等知識點探究學習過程中，教師可引導學生自主提問，如“磁鐵能隔空吸引物品嗎？”“磁鐵的位置不同，磁力大小相同嗎？”學生從生活經驗入手，提出問題的過程也是為后續探究學習提供出發點的過程。

（二）敢假設，引導學生推理論證

推理論證能力是學生科學思維的關鍵要素之一，受多方面因素的影響，科學課堂依然存在講解結論、背誦概念等現象，在課堂學習中仍然會出現教師為主、學生為輔的現象，學生推理論證能力的培養受限。如在科學實驗教學中，很多學生只記住了實驗現象，并沒有了解實驗原理，因此當生活中出現類似的現象時，學生無法正確地解釋其中蘊含的科學原理。基于此，在科學教學中引導學生敢于大膽地進行推理論證，面對生活、學習中出現的新問題、新現象敢于猜測、敢于質疑成為科學教學的又一個關鍵任務。

培養學生的推理論證能力的關鍵在于培養學生提出觀點的能力，借助學生“假設、猜想”環節發展學生的推理論證能力；在這一活動中，教師首先需要為學生創設一個相對寬松、開放的學習環境，通過情境的設計引發學生思考，從而引導學生進行合理的假設、猜想。如在聲音的產生一節內容學習中，教師可事先準備一些實驗場景，如在非洲鼓鼓面上放置紙片，或者紙杯倒扣在桌面上，扭扭棒扭成螺旋狀放在紙杯上，然后在旁邊放置大分貝的擴音器，播放聲音觀察非洲鼓上的紙片、紙杯上的扭扭棒有什么變化，然后大膽提出猜想：聲音是由物體的振動產生。為了驗證自己的假設是否正確，學生自然而然地會產生驗證觀點、設計實驗的想法，進而產生推理論證的需求。

隨后，圍繞學生自己提出的猜想，教師可引導學生先進行簡單實驗的設計，鼓勵學生從身邊常見的事物入手，尋找科學實驗所需的材料，同時鼓勵學生想一想除了常規實驗方法，還有沒有其他實驗方法。比如在聲音的產生實驗中能不能利用現代化手段驗證你的猜測呢？

借助多樣化情境的創設，引導學生初步設計實驗步驟，為后續實踐活動、創新活動的設計提供明確的方向和思路。

（三）善實踐，鼓勵學生實踐創新

實踐創新能力的培養是科學教學的最終目標之一，學生學以致用的能力是在不斷地探究中產生、發展的，但在以教師為主的課堂教學模式下，學生無法經歷科學探究學習的過程，自然無法理解科學現象的本質，也不具備借助科學知識解釋生活現象、解決生活問題的能力。因此，基于科學思維能力培養的小學科學課程中如何搭建實踐平臺、引導學生動手實踐成為教師教學的關鍵任務。

首先，從小學科學學科特征入手，在創新實踐環節教師可以設計驅動任務，以任務帶動學生自主思考、合作探究，在探究中發現科學現象，探究科學原理。其次，從學生學情入手，活動的設計要具備可操作性，小學階段學生的知識儲備有限、操作能力較弱，因此創新實踐活動的設計要依托生活中現有的、常見的事物，難度安排也要適當，以充分調動學生主動參與科學實踐活動的興趣和積極性，確保后續活動能夠順利實施。

以“聲音的產生”為例，基于科學思維能力培養目標，在此環節實驗設計中，教師可按照兩個方向組織，一是常規實驗小組，一是創新實驗小組，給學生提供不同的實驗材料，鼓勵學生用自己的方式驗證聲音的產生；隨后兩個實驗小組可以互換實驗材料，按照對方的方式進行實驗探索，看看是否和自己猜想的結論相同。在兩組實驗中，教師可分別提供相應的實驗材料。

常規實驗小組：鋼尺、塑料瓶、燒杯、音叉、水槽、水、銅鑼。

創新實驗小組：鼓、蠟燭、筆記本電腦、音響、食鹽、平面鏡、激光筆、感應燈。

隨后教師進行分組，學生根據面前的實驗器材對推理驗證環節中設計的實驗計劃進行完善，嘗試探究聲音的產生。

以創新實驗小組為例，學生結合所提供的實驗器材初步完善實驗計劃。

打開電腦揚聲器，播放聲音，觀察聲波軟件的聲音波動圖。

在揚聲器上放上食鹽，觀察聲音放大、調小過程中食鹽運動變化。

隨后，教師提問：老師為什么又提供了平面鏡、激光筆等實驗器材呢？這些又是做什么用的呢？接下來我們先來嘗試上述兩個實驗，隨后再想一想平面鏡等實驗器材與聲音有什么關聯吧！針對學生前兩個環節的實驗，教師可分層指導，如確實不能完成創新實驗的小組，教師可以指導搭建實驗場景。如，在電腦揚聲器上放一面平面鏡，激光筆發出的紅色激光通過鏡面反射到室內墻壁上，隨后調整揚聲器的音量大小，觀察激光筆在墻面上繪制的圖形有什么變化……

創新實驗過程中學生可能會遇到一些難以解決的問題，在解決問題的過程中，學生再次經歷了猜想、嘗試、驗證、反思的過程，對學生而言，這一過程不僅是科學知識的學習，也是反思整個實驗的過程，這對于學生科學思維的培養具有非常重要的意義和作用。

相比較以往只進行常規聲音實驗的科學課堂而言，添加創新實驗打開了學生的科學思維，彌補了傳統實驗中實驗現象不明顯的問題，如對著塑料瓶口吹氣發聲、倒水發聲實驗，都能聽到聲音，但振動現象不明顯；敲擊鼓面，觀察蠟燭火焰的變化，驗證聲音具有能量實驗，需要密封的環境，尤其有風時現象不明顯，說服力不強等等。不僅如此，通過創新科學實驗活動激發了學生主動參與科學實驗的熱情和積極性，使學生意識到科學的學習不能完全依賴于教材，要創造性地使用教材，要將生活與學習、科技與實踐串聯起來，在探究科學現象的同時認識到先進的科學技術也是我們學習、生活中非常重要的工具。

（四）說結論，及時綜合反思

以往科學課堂教學中，“說結論”環節往往被忽略，學生的科學表達能力發展受限，部分學生雖然關注了結論的分享與反思，但是方式過于單一，忽略了科學的實踐性、創新性特征，影響學生科學思維能力的培養與發展。因此，從學生興趣愛好廣泛、思維活躍等特點入手，在“說結論”環節，教師要敢于創新、敢于放手，將課堂交給學生，發散學生思維，鼓勵學生創新，同時在綜合反思環節發現問題，為后續科學思維培養活動設計提供思路。

如上述聲音的產生常規實驗、創新實驗結論展示環節，教師可鼓勵學生用自己喜歡的方式進行實驗過程、實驗結論的闡述與表達，如科學小論文、科學實驗小報、思維導圖等，有能力的學生還可以制作PPT等，將整個實驗過程記錄呈現出來；通過小論文的撰寫能夠提高學生用科學語言解釋生活現象的能力；在科學實驗小報、思維導圖設計中可梳理本單元知識體系；在PPT制作與展示中能鍛煉學生用現代化學習工具輔助科學實踐活動的能力。不僅如此，在多樣化結論展示中，教師也能對學生的綜合學習與實踐能力進行評價與分析，更加全面地進行實驗過程的總結，也能深入挖掘科學思維培養過程中呈現出的教學與活動問題，提煉后續科學活動組織思路。

三、結語

綜上所述，科學思維能力培養是一個持續發展的過程，作為教師要善于搭建多樣化學習平臺，引發學生質疑、引導學生猜測、鼓勵學生實踐、指導學生總結，在科學實踐活動組織過程中提升學生模型建構、推理論證、實踐創新能力，再通過總結反思活動引導學生對整個學習過程進行綜合與分析，在“問題—假設—驗證—反思”過程中培養學生科學思維能力，促進學生核心素養提升。基于科學思維能力培養的教學活動設計還可以添加社團活動、作業設計等環節，以便于更進一步完善科學教學體系，推動小學科學教學改革。

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