〔摘" "要〕" 在小學科學實驗教學中,教師培養(yǎng)學生的科學思維,不僅可促進學生對知識的理解與掌握,還可提升學生的綜合能力。提升科學思維能力能夠讓學生在科學實驗探究中獲得更清晰的探究思路,從而提升綜合能力??梢?,小學階段培養(yǎng)學生科學思維的重要性。本文以小學科學實驗教學的五種方法,研究小學生科學思維的培養(yǎng)策略。
〔關鍵詞〕" 小學科學;實驗教學;科學思維;培養(yǎng)
〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " "〔文章編號〕" 1674-6317" " (2025)" 08" " 004-006
新課標背景下,在小學生的培養(yǎng)策略中,培養(yǎng)核心素養(yǎng)成為重要目標。在小學科學實驗教學中,科學思維是科學核心素養(yǎng)的重要內容,所以在科學實驗教學中,教師將培養(yǎng)學生科學思維作為教學核心思想,以培養(yǎng)學生科學思維為導向來進行教學設計,促進學生綜合素質的提高。本文將在深入探討小學生科學思維培養(yǎng)策略的過程中,討論培養(yǎng)小學生科學思維的意義,以及探尋更優(yōu)質的小學科學實驗教學方法。
一、小學科學實驗教學培養(yǎng)學生科學思維的意義
(一)促進對知識的理解與掌握
小學階段學生的抽象思維沒有得到充分發(fā)展,所以教師將直觀教學法作為主要的教學方法。小學科學實驗教學就是將抽象知識轉化為直觀知識的主要教學形式。小學科學教學中,結合教材內容可以發(fā)現(xiàn),其中大部分為抽象的理論概念,學生由于生活經驗不足不能充分理解教材的知識內涵。基于此,教師利用實驗進行教學,通過精心設計的實驗讓學生切身感受科學知識的基礎原理,在動手實踐中理解知識的內涵,促進學生對知識的理解與掌握,提升學生的科學素養(yǎng)。
(二)提升解決問題的能力
小學科學教師要在科學實驗教學中培養(yǎng)學生科學思維。科學思維不僅提升了學生的理解能力,也提高了學生解決問題的能力。在小學科學實驗教學中,學生會遇到各種各樣的問題,要通過實驗探究來掌握知識與技能,就需要學生理解并解決這些問題,在教師的鼓勵與引導下,隨著學生科學思維能力的提升,學生將逐漸學會獨立解決問題。因此,小學科學實驗教學能幫助學生的科學思維得到發(fā)展,當學生遇到的問題不再局限于科學實驗中,也能利用科學思維來解決生活中遇到的問題,進而提升解決問題的能力,也能提高獨立生活的能力,獲得綜合性的發(fā)展。
(三)培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維
創(chuàng)新能力是學生未來發(fā)展的重要支柱,因此在小學科學實驗教學中,教師通過實驗來培養(yǎng)學生的科學思維,讓學生的創(chuàng)新能力也得到提升。基于科學思維和創(chuàng)新能力的關系,當學生的科學思維能力得到提升后,學生在面對相同問題時,就會產生更多不同的想法,從而認識到事物的多面性,這是學生創(chuàng)新思維發(fā)展的重要階段。當該思維長期存在于學生的腦海中,讓學生面對任何事物都能發(fā)散思維,產生更多聯(lián)想后,學生的創(chuàng)新能力將得到提升。科學思維也能提高學生的觀察與分析能力,針對常見的生活場景,更細致地觀察讓學生能注意到平常被忽視的細節(jié),進而激發(fā)學生的創(chuàng)新靈感。
二、小學科學實驗教學培養(yǎng)學生科學思維的策略
(一)創(chuàng)設情境,激發(fā)學生學習興趣
興趣是小學生學習的主要動力來源,因此在小學科學實驗教學中,教師可通過創(chuàng)設有趣的實驗情境來激發(fā)學生的學習興趣,讓學生積極主動參與到實驗探究中。創(chuàng)設實驗情境時,教師使用生活化的情境來導入實驗教學,可進一步激發(fā)學生的興趣,也可以生活元素為媒介來加深學生對實驗的理解,提高實驗教學的教育作用。
例如,小學科學探究水的三態(tài)變化教學中,以“水的蒸發(fā)”為例,教師就可使用情境教學法來引入實驗,激發(fā)學生的學習興趣。水的蒸發(fā)是生活中常見的情形,但是如果沒有細致的觀察力,這一生活細節(jié)就不容易被察覺到?;诖耍處熢谡n堂引入環(huán)節(jié),就可利用多媒體來創(chuàng)設生活教學情境,引發(fā)學生的好奇心,讓學生關注到生活中被忽視的細節(jié),增長科學知識。在多媒體屏幕上,教師播放設置好的動畫視頻,視頻中教師先為學生展示一個小兔子的卡通形象。通過動畫短片內容,學生了解到小兔子在傍晚時分倒了一杯水,但是在第二天早上起來后,杯子里的水卻少了許多,小兔子不夠喝,急匆匆地找水喝。利用動畫短片來吸引學生的注意力,動畫短片結束后,教師再緊接著播放現(xiàn)實生活中水蒸發(fā)的視頻,讓學生留意到,在現(xiàn)實生活中杯子中的水也會減少,進一步放大學生的好奇心。此時,教師利用多媒體設備與生活元素,充分激發(fā)了學生的學習興趣,接下來,就可開始正式的實驗教學。
(二)引導觀察,提升學生觀察能力
在小學實驗教學中,教師引導學生根據(jù)生活現(xiàn)象來提出問題、做出假設、設計實驗、觀察記錄實驗現(xiàn)象,最終對實驗結果進行分析得出實驗結論,總結科學規(guī)律。以實驗步驟為基礎,為了使學生在實驗過程中能順利得出實驗結論,教師要著重培養(yǎng)學生的觀察能力??茖W實驗探究過程中,教師通過有意向的指導引導學生的觀察方向,讓學生找到正確的觀察方法,得出實驗結論。
例如,在探究“水的蒸發(fā)”現(xiàn)象的過程中,學生使用兩個相同的量杯,并在量杯中加入相同刻度的水。接下來,將其中一個量杯蓋上保鮮膜,另一個量杯則不蓋保鮮膜,在兩個量杯下都放置加熱杯墊進行加熱,以相同的溫度,通過控制變量的方式來進行對照實驗。當學生都準備好后,教師先引導學生回憶課堂導入環(huán)節(jié)在多媒體設備中看到的畫面,讓學生思考為什么水會無緣無故地減少。在實驗中,學生都使用量杯作為盛放水的容器,教師就可利用語言,讓學生理解此時如果水減少了,就能通過觀察量杯中水位對應的刻度來及時發(fā)現(xiàn)水量的變化。如此,讓學生了解到,在實驗過程中,應觀察哪些實驗現(xiàn)象。在教師有針對性的引導教學中,通過實驗學生能發(fā)現(xiàn),沒蓋保鮮膜的量杯中,水位明顯下降。而蓋保鮮膜的量杯中,保鮮膜上出現(xiàn)大量水滴,將水滴震落,量杯中水位對應的刻度沒有變化。
(三)鼓勵提問,激發(fā)學生科學思維
學生能力的提升是在學生發(fā)現(xiàn)問題并解決問題中實現(xiàn)的。而在小學階段,結合學生的認知發(fā)展規(guī)律,小學生并沒有意識到自己的能力是從發(fā)現(xiàn)問題和解決問題中獲得的?;谶@一原理,小學教師在教學活動中,要鼓勵學生積極提問,在培養(yǎng)學生觀察能力的同時,讓學生發(fā)現(xiàn)問題并能積極提出問題,進而促進學生的思維發(fā)展。小學科學實驗教學就是培養(yǎng)學生科學思維的有效教學方式,在實驗教學中,學生需要自主進行實驗操作。因此,鼓勵學生提出問題,是促進學生科學思維發(fā)展的第一步。
例如,在有關空氣的教學中,以“空氣是否占據(jù)空間”為科學實驗探究主題?!翱諝馐欠裾紦?jù)空間”實驗的主要目的,是讓學生理解空氣雖然看不見,但是卻真實存在,且占據(jù)一定空間,并讓學生理解空間的概念。基于此,在課堂教學中,教師準備一個透明的杯子,在杯中放置一個紙團。教師拿出準備好的道具,詢問學生:“如果現(xiàn)在我向杯子中倒水,杯子中的紙團會怎么樣?”通過問題來讓學生進入思考狀態(tài),調動課堂氣氛。當學生都一致說出杯子中的紙團會浸濕后,教師按照剛才的說法,向杯子中倒水,紙團被浸濕。接下來,教師再提出另一個設想:“如果我不向杯子中倒水,而是將杯子放到水中,杯子中的紙團也會濕嗎?”針對這一問題,班級中大部分學生都回答“會濕”,此時教師將杯底粘有紙團的杯子,倒扣著放入水中,再拿起來后向學生展示沒有濕的紙團,根據(jù)此現(xiàn)象來激發(fā)學生的思考,讓學生針對這一現(xiàn)象來提出問題,教師根據(jù)學生的問題,來一一解答學生的疑問,培養(yǎng)學生的科學思維。
(四)指導操作,加強學生知識運用能力
小學科學實驗教學最顯著的特點就是學生可親身操作,在實驗過程中,學生利用自己的知識進行實驗,此過程不僅讓學生得出了實驗結論,還可增強學生對知識的運用能力,可見學生的實驗操作對學生科學思維發(fā)展有重要作用。因此,在小學科學實驗教學中,教師要詳細指導學生實驗操作,進而提高學生運用知識的能力。
以“空氣的質量”為實驗探究主題,教師先引導學生做出假設“如果空氣有質量,如何設計實驗”。通過教師的引導,最終學生共同總結出,可使用簡易天平、皮球、打氣筒、黃豆、小桶來進行實驗。在學生與教師共同設計實驗的過程中,教師先讓學生假設空氣有質量,可以利用皮球來裝空氣。當打氣筒向皮球中打入空氣后,空氣有質量,則皮球的總質量將增加,再利用簡易天平和黃豆來驗證空氣是否有質量。在學生充分了解實驗原理后,教師指導學生開始實驗。實驗前學生將兩個相同的小桶掛在簡易天平的兩端,并保證天平的兩端一樣高。接下來,在教師的指導下,學生將皮球和黃豆分別裝入兩端的小桶中,通過添加或減少小桶中的黃豆來保證簡易天平兩端的高度一致。此時,為驗證空氣是否有質量,教師再次指導學生利用打氣筒向皮球中打入空氣,然后將皮球放入小桶中,來觀察天平的變化,如果皮球端的天平高度下降了,就證明空氣是有質量的。為避免實驗的偶然性,在教師的指導下,學生通過多次實驗來驗證空氣是否有質量,加強對知識的運用能力。
(五)教給方法,培養(yǎng)學生邏輯思維
小學科學實驗教學中,實驗過程中學生要記錄實驗現(xiàn)象,實驗結束后,學生要根據(jù)記錄的實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)來分析總結出實驗結論,從而驗證實驗開始前的猜想。經過完善的實驗探究環(huán)節(jié),可有效培養(yǎng)學生的邏輯思維,進而為學生未來的發(fā)展打下堅實基礎。
例如,在“驗證空氣是否有質量”的實驗中,學生經過三次實驗,不改變天平另一端黃豆的數(shù)量,在三次實驗中,學生每次分別向皮球中打入10管空氣,然后來記錄實驗現(xiàn)象。根據(jù)實驗現(xiàn)象,在三次實驗中,每一次皮球中的空氣都增加10管,而每增加10管空氣后,皮球端的天平就下降一點。在實驗過程中,經過教師的巡視與監(jiān)督,每一名學生都能以正確的操作進行實驗。所以,根據(jù)學生的實驗記錄,教師詢問學生“天平皮球端下降的原因是什么?你能否總結出空氣的特性?”通過教師的提問來激發(fā)學生的思考,讓學生從天平皮球端下降的原因開始思考,總結出空氣是有質量的,然后根據(jù)生活經驗來分析,空氣為無色無味的氣體,但卻是真實存在的物質,所以有質量。如此來提升學生實驗分析能力,促進學生思維發(fā)展。
三、結語
綜上所述,在小學科學實驗教學中,培養(yǎng)學生的科學思維對學生的成長十分重要。教師可通過創(chuàng)設情境、引導觀察、鼓勵提問、指導操作、教給方法來培養(yǎng)學生科學思維能力,進而促進學生的全面發(fā)展。
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