借助“種子發芽和土壤的關系”教學活動發展學生科學思維

〔摘" "要〕" 本文基于小學科學教學實踐，以探究“種子發芽和土壤的關系”為例，分析小學科學教育教學實踐中培養學生科學思維的策略、模式、技巧及措施。旨在通過科學實驗引導學生形成科學思維，提升他們的觀察能力、分析能力和解決問題的能力。本研究通過對教學案例的深入分析，為提高小學科學教學質量，促進學生科學思維的發展提供參考和借鑒。

〔關鍵詞〕" 小學科學；科學思維；教學策略

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " "〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）" 08" " 064-066

小學階段是培養學生科學思維的關鍵時期。科學教育不僅要傳授知識，更要培養學生的科學素養和探究精神。通過科學實驗，學生可以直接接觸自然現象，培養動手能力和科學探究精神。本研究選取“種子發芽和土壤的關系”這一課題，旨在通過實際教學案例，探索有效的科學思維培養策略。

一、科學思維的內涵及意義

科學思維，也稱為科學邏輯，是形成并運用于科學認識活動、對感性認識材料進行加工處理的方式與途徑的理論體系。它以實驗、觀察、推理和推斷為基礎，以科學方法探索自然界的現象和規律，以及檢驗和驗證科學理論的過程。

科學思維是多維度、多層次的思維方式，是解決復雜問題和進行科學探究的重要工具。培養科學思維，可以提升學生的思維能力、創新能力和解決問題的能力，為他們的未來發展打下堅實的基礎。在小學科學教育中，采取有針對性的教學策略和措施，能有效地培養學生的科學思維，幫助他們養成良好的思維習慣和科學素養。

二、教學案例及分析

（一）探究“種子發芽和土壤的關系”案例

教學目標為通過探究土壤對種子發芽的影響，引導學生掌握科學探究的基本方法，培養學生的觀察、實驗、分析和解決問題的能力，同時激發學生的科學興趣和創新精神。

在教學策略方面，我們采用問題導向策略，通過提出如“土壤是否對種子發芽有影響？”等問題，激發學生的好奇心和求知欲。利用合作學習策略，分組進行實驗，加強學生間的交流合作，培養團隊協作精神。此外，我們還注重引導發現策略，鼓勵學生在教師的引導下自主設計實驗，并通過實踐得出結論，以此提升他們的自主學習和探究能力。

在教學模式上，我們采用啟發式教學模式，通過問題引導學生思考討論，激發他們的探究興趣。探究式教學模式則鼓勵學生親自動手操作實驗，深入體驗科學探究的過程。最后，討論反思模式幫助學生總結實驗經驗，深化對知識的理解，并通過反思進一步提升其學習能力。

在教學技巧上，我們注重提問技巧，通過層層遞進的問題引導學生深入思考。同時，指導學生掌握觀察技巧，仔細觀察實驗現象，記錄實驗數據并進行對比分析。此外，我們還培養學生的分析技巧，引導他們從實驗結果中找出規律，得出科學結論，從而提升他們的邏輯思維和科學探究能力。

教學過程設計。

第一板塊"【聯系生活"引入新課】

師（展示鳳仙花、蒼耳、蓮蓬的圖片）：大家還記得這些植物種子的傳播方式嗎？

生：鳳仙花是彈射傳播，蒼耳靠動物傳播，蓮蓬是水流傳播。

師：植物用各種方式傳播種子，繁衍后代。

觀看視頻：植物的一生是從種子發芽開始的。

設計意圖：這一板塊建立在學生既有的認知上，以趣味問答的形式展開，有助于將學生的關注點快速聚焦至植物種子上，進而提出種子發芽，以便高效地導入新課。

第二板塊"【設計實驗"構建思維】

教師引導學生討論種子發芽需要哪些條件，并板書學生提出的條件。接著，提問綠豆種子發芽是否需要這些條件，并引導學生思考改變其中任意一個條件（如降低溫度）是否會影響種子發芽。通過提問和討論，引導學生確定種子發芽的必需條件，并思考如何用實驗驗證（如表1）。

在此過程中，教師需要介紹對比實驗的概念和方法，包括實驗組和對照組的設置、變量的控制等。引導學生制訂實驗計劃，以“綠豆種子發芽必須有水嗎？”為例，進行推測、設定相同條件、改變條件、設計實驗方法等步驟。最后，提問學生是否可以改變研究問題來設計實驗方案，并引導學生設計關于“綠豆發芽是否需要土壤”的實驗方案（如表2）。

設計意圖：該板塊是以問答互動和班級討論的形式進行的。教師先引導學生思考可能影響種子發芽的條件，接著通過案例分析幫助學生了解對比實驗的概念與設計方法，并要求學生自主設計實驗方案。課堂互動交流的形式，能夠激發學生主動思考的熱情，調動學生參與實驗的積極性。“講解+實踐”的方式可以深化學生對實驗方案設計的思考，提高學習的主動性。

第三板塊"【動手操作""探究新知】

實驗材料：綠豆種子、充足的水、泥土、種植盒、標簽、記錄表等。

實驗步驟（以“綠豆種子發芽必須有土壤嗎”為例）。

準備兩個不漏水的盒子。

在其中一個盒子里鋪上一層土壤，另一個不鋪。

在兩個盒子內各放入三粒綠豆。

定期給兩個盒子澆同樣多的水。

師：為什么每個盤子里放3粒種子，不是1粒？

（學生自由回答）

師：如果只放1粒種子，得出來的結論可能具有偶然性，而放3粒種子能夠提高實驗結果的準確性。

注意事項。

給盒子編號。比較觀察。

記錄方式：將每天觀察到的結果記錄在實驗記錄表中，可以用詞匯描述，也可以畫圖記錄（如表3）。

觀看視頻：種子發芽和水的關系實驗。

設計意圖：該板塊以實驗探究為主，以影音資料為輔。教師分別向學生展示了實驗材料、實驗步驟、注意事項和記錄方法，有利于幫助學生建立對實驗完整性的認識，培養嚴謹的科學態度，為學生今后的科學實踐打下良好基礎。

第四板塊"【拓展延伸""提升認知】

認識香蕉的種子：野生香蕉細長，較硬，內部有堅硬的種子。現代香蕉栽培品種是由兩種野生香蕉品種雜交而來的。香蕉中間有一粒一粒的小黑點，其實那是野生香蕉經過人工栽培改良后退化的種子。

觀看視頻：香蕉有種子嗎？

觀看視頻：種子的休眠。

設計意圖：該板塊從課堂知識展開延伸，幫助學生了解香蕉的種子和種子的休眠現象，能夠在一定程度上拓寬學生的知識面，有利于激發學生的科學研究興趣。

（二）案例分析

1.觀察與提問。案例通過展示鳳仙花、蒼耳、蓮蓬的圖片和視頻，引導學生從生活現象中觀察并回憶種子的傳播方式，進而提出關于種子發芽條件的問題。這種從生活出發的觀察和提問方式，有助于培養學生發現問題、提出問題的能力。

2.假設與推理。在設計實驗階段，教師引導學生提出假設（如綠豆種子發芽必須有水），并通過邏輯推理（如改變水的有無來觀察實驗結果）來驗證假設。這種基于假設和推理的科學探究過程，能夠培養學生的邏輯思維能力和批判性思維能力。

3.實驗設計與操作。案例詳細展示了對比實驗的設計方法和操作步驟，包括實驗組和對照組的設置、變量的控制、實驗結果的記錄等。學生通過親自動手操作實驗，深入理解科學實驗的嚴謹性和科學性，培養實驗設計和操作能力。

4.數據分析與解釋。在實驗過程中，學生需要記錄實驗數據，并根據數據分析實驗結果。通過對比實驗組和對照組的實驗結果，學生能夠得出結論（如綠豆種子發芽確實需要水），并解釋實驗結果背后的科學原理。這種數據分析與解釋的過程，能夠培養學生的數據處理能力和科學解釋能力。

5.拓展與延伸。案例通過介紹香蕉的種子和種子的休眠現象，拓寬了學生的知識面，激發了他們對科學研究的興趣。這種拓展延伸的教學方式，能夠培養學生的知識遷移能力和科學探索精神。

本案例通過四個板塊的設計，從觀察與提問、假設與推理、實驗設計與操作、數據分析與解釋以及拓展與延伸等方面，全面培養了學生的科學思維能力。通過案例引導學生從生活現象出發，提出問題、設計實驗、動手操作、拓展延伸，學生能夠在實踐中學習科學知識，提高科學素養。

三、教學反思與改進措施

（一）加強實驗前的準備和指導

在實驗前，教師應提供詳細的操作指導和實驗演示，確保每個學生都能熟練掌握實驗步驟和方法。可以通過演示視頻、圖文教程等方式幫助學生更好地理解和掌握實驗操作。

在實驗開始前，教師可以進行操作示范，并提供必要的練習時間，讓學生在正式實驗前進行預演，熟悉實驗步驟和操作流程。

（二）提供多樣化的實驗材料

為了增加實驗的趣味性和多樣性，教師可以提供多種種子和不同環境條件，讓學生進行更多的對比實驗，進一步探索不同因素對種子發芽的影響。

教師可以鼓勵學生自主設計實驗方案，選擇不同種子、不同土壤等條件進行實驗，增加實驗的多樣性和探究深度。

（三）加強數據分析和討論環節

當實驗結束后，教師應加強對數據分析和討論環節的指導，幫助學生深入理解實驗結果。可以通過圖表分析、數據對比等方式，引導學生進行科學推理和總結。

教師可以設計一份詳細的數據分析和討論指南，指導學生進行數據整理、圖表繪制和結果分析，提升他們的數據處理和分析能力。

通過探究“種子發芽和土壤的關系”這一案例，小學科學教育教學實踐中培養學生科學思維的策略、模式、技巧和措施得到了有效驗證。研究表明，運用問題導向、合作學習和探究式教學模式，可以有效提升學生的科學思維能力和探究精神。具體教學措施如提供豐富的實驗材料、制定詳細的實驗步驟、設置實驗記錄表和組織討論匯報等，對學生科學思維的培養起到了重要作用。

四、結語

新課程標準對小學科學教育提出了更高的要求，特別強調了對學生科學思維能力的培養。通過對精心設計開放性問題、科學實驗、實踐活動以及小組合作與交流等多種教學策略的綜合運用，我們發現學生的科學思維能力得到了顯著提升。這些策略不僅激發了學生的好奇心和探索欲望，還鍛煉了他們的團隊協作和問題解決能力。在這一過程中，教師的專業素養和教育觀念更新也顯得尤為重要，他們為學生創造了一個有利于創新思維發展的教學環境，通過積極的反饋和評價，進一步激發了學生的創新思維潛能。

參考文獻

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