〔摘" "要〕" 小學科學作為一門非常重要的課程,既能用趣味性的科學知識激發學生的學習興趣,還能加強學生的科學思維能力,讓他們在注重科學知識構建過程中學會學習,培養科學精神和實踐創新能力,推動綜合素質得到全面發展。以核心素養為指導,優化小學科學教學質量具有十分重要的意義。本文對有效加強學生科學思維能力的教學方法進行了探索。
〔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)21" " 0121-03
“科學思維”是科學新課標中的重要內容,它突出強調提高學生的科學思維能力。學習的實質就是一種思維活動,科學研究的有效進程以及實現目的都需要通過思維來實現。在課堂上進行深度討論,是培養學生科學思維能力的一種有效途徑。在討論過程中,應注重學生思考的深度和廣度,指導他們在討論過程中對自己的理解進行評估與反思,通過有效的研討形式提升學生的科學思考能力,進而能夠獨立地構建科學概念。
一、加強學生科學思維能力的意義
(一)激發好奇心與探究欲
科學探索的動機是好奇心。小學生的好奇心很強,他們對周圍的任何東西都有一種強烈的求知欲。科學教師在教學中要充分利用這一點,設計有趣的教學內容和活動引起學生的求知欲,讓他們積極地思考問題。比如,教師可以通過科學實驗、科學游戲等直觀形象的教學方法,將科學現象的魔力和奧秘展現出來,讓學生通過親身體驗,體會到科學的魅力,激發更多的探索欲望。當學生有了好奇心,就想探索這些現象背后的原因和規律。此時,教師可以設置一些具有挑戰性和開放性的題目,讓學生思考、分析、推理,大膽地提出自己的設想,并用實驗檢驗自己的假說。
(二)培養邏輯思維與推理能力
培養學生的邏輯思維能力,能使學生形成明確的思維結構和嚴密的思維方式。教師在教學中,通過對教學內容進行結構化設計,使學生對科學的概念、原理、規律有循序漸進的認識。教師要利用豐富的案例分析和問題討論,培養學生的邏輯思維能力。這樣,既能培養學生的科學思維方法,又能提高他們的思路明確性和條理性。
(三)拓寬知識視野與認知
科學教育是一種具有高度綜合性和實踐性的教學行為,可以給學生提供一扇通往自然界和認識世界的窗戶。在科學教學中,學生可以接觸到許多學科的基本內容,如物理學、化學、生物學、地理學等,認識大自然的神秘與法則。這種跨學科的學習體驗,可以幫助學生突破學科屏障,形成更全面和立體的知識體系。
二、加強學生科學思維能力的教學策略
(一)引用生活案例,加深對知識的理解
生活案例是指與日常生活緊密相連、可以反映科學規律的現象。通過介紹生動的生活事例,可以使學生正確地、更好地理解和接受科學知識。同時,也能突破傳統觀念,讓學生意識到科學知識并不是遙遠的、抽象的,而是無處不在的、與生活密切相關的實際知識。教師在教學中,可以根據課程的具體情況,選擇一些與生活經歷密切聯系的案例分析和解釋科學知識,讓學生通過提出問題、分析問題、解決問題等過程,既加深對科學知識的了解,又提高邏輯思維和解決問題的能力。另外,在科學教學中,課堂引入也是一個非常關鍵的步驟,因此,小學科學教師在進行課堂引入時,應該盡可能地挑選出一些讓學生感興趣的主題。唯有如此,更多的學生才能積極地參與對科學知識的探究,并在限定時間內將深奧的科學知識融會貫通。
為了使學生了解教科版科學三年級下冊《直線運動和曲線運動》這一課的基礎知識,正確地區分各種類型直線和曲線的例子,并從中歸納出本質特點,教師可以以汽車在道路上移動的案例引入新課內容。例如,在通往學校的道路上,有許多汽車在移動,這些車的運動軌跡有哪些差異?當問題被提出之后,教師要給學生更多回想和思索的機會,允許和鼓勵他們勇敢地說出車子的行駛軌跡,并結合過山車、豎梯等例子,獨立地歸納出一些關于直線和曲線的基本觀念。在學生對課程內容有了一定理解之后,教師也可以開展“紅籃球碰撞”的游戲,要求學生依次上臺,嘗試用藍色球擊打紅色球,并試圖設計出100%命中紅球的路徑,并且想一想,當這個小球在桌子上翻滾的時候,它的軌跡是什么?當小球沖出桌面后,它的運動路線又是怎樣的?最終結合所學知識得出結論為:球在桌子上滾的時候是一條直線,沖出桌面時做曲線運動。
(二)巧用信息化手段,提升教學效率
眾所周知,信息技術能夠把一些抽象的科學概念和原理通過多媒體形式,變成更直觀、形象的圖片或動畫,這有助于學生對科學知識的了解和掌握。因此,小學科學教師要跟上教學的步伐,通過視頻、圖片等多媒體方式,直觀地向學生展現科學現象和科學原理,構建完整、清晰的知識體系,讓其對科學知識有更深入的理解。而信息技術在提高課堂教學效果中也起到不可替代的作用,其利用在線教學平臺和智能教學軟件等工具,實現遠程教學、實時互動、在線測試,打破傳統教學空間和時間的局限,提升教學的有效性。另外,利用信息技術可以拓展學生的知識面。通過對網上資源的集成和使用,能夠提供給學生大量的科學材料和實例,指導他們關注科學前沿,掌握科學發展動態。在教師引導下,使其能夠通過網絡學習,持續地擴大對科學的認識。開放式的教學模式有利于提高學生的自學能力,提高其信息素質,為其長期發展打下良好基礎。
例如,在教科版科學三年級下冊《月相變化的規律》這一課中,教師可以利用多媒體演示月相變化的視頻,并讓學生根據課本知識,講一講新月、蛾眉、上弦、凸月、滿月、缺月等不同時期月相的特點,讓學生了解,從新月到滿月再到新月,這是月相變化的整個過程,大概要29.5天。在對月相特點有基本認識之后,教師還要指導他們做“小解說員”,將自主總結的月相定義與形成原理以故事等形式分享給其他同學。在此過程中,也要讓同學們自己做好觀測和記錄(包括日期、時間、天氣情況、月球方位、月相形態等),讓他們在適當的時間(例如初一至十五、十五至初一)、地點(視野開闊、遠離光污染),精確地觀測到月相的各項參數,探索月相變化的周期,研究地球自轉和月球公轉對月相的影響,并對月相的演變進行檢驗。
(三)增添科學實驗,著重培養學生科學思維能力
與“板書式”教學方式相比,科學實驗具有直觀性、探究性和操作性,既可以提高學生的學習興趣,又可以提高學生的觀察、分析、推理和創新能力。在實驗教學過程中,讓學生親身操作,觀察實驗現象,體會到科學知識的魅力。例如,在“水的三態轉變”實驗中,通過觀察水受熱后從液體到氣體,冷卻后又從氣體到液體的轉變,加深溫度對物質形態影響的認識。在這個過程中,既可以訓練學生的觀察能力,又可以加深其對科學知識的理解。此外,小學科學教師還應該勇于突破傳統的教學觀念,把學生的課堂主體性放在第一位,并主動地讓他們根據自己的知識重點設計一些有趣的實驗,讓他們自己探索、分析、解決問題。這樣,才能確保科學實驗教學的總體質量和教學效果都能實現預期水平。
以教科版科學三年級下冊“動物的一生”單元為例。為了讓學生認識到蠶的整個生命歷程及成長基礎,學習如何觀察和記錄蠶寶寶的成長過程,通過對動物生長史的認識,了解生命的輪回與變遷,培養對動物保育的良好觀念,教師在正式教學活動開始之前,可以給每個學習小組發放一些蠶卵。同時,指導學生通過上網搜集資料、查閱書籍、咨詢專業養蠶人等方法,歸納出養蠶所必須具備的條件(1.給蠶寶寶提供新鮮的桑葉;2.建立蠶房;3.對蠶房內的溫度和濕度進行控制)。還可以編制一本《蠶寶寶觀察手冊》,通過拍照、繪畫或寫日記等形式,把蠶寶寶成長的全過程記錄下來,向教師報告,讓學生更好地了解生命的真諦。要讓蠶寶寶健康地生長,就需要給它營造一個合適的環境:適宜的溫度,保證正常生理活動;適當的濕度,保證生存環境;新鮮潔凈的食物,給它生長所需要的養分;充足的氧氣,保證能順利地呼吸。這一切都是蠶寶寶健康生長所必需,也進一步證實生命的存在與自然環境是密不可分的。
(四)設計實踐活動,滿足學生的學習需求
在培養小學生的科學思維能力方面,設計實踐活動是一項至關重要的教學策略。內容和形式更加豐富的實踐活動,既能滿足學生對科學知識的內在需求,又能促使學生形成和發展科學思維能力。在教學中,教師應根據學生的年齡特征、認識層次進行教學設計。小學正是學生從形象思維向抽象思維轉變的關鍵時期,所以在教學中,教學內容要兼顧趣味性與啟迪性,做到既能引起學生注意,又能激發其求知欲。教師可以在課堂上演示并讓學生在課堂上實驗,從而加深對科學規律的認識。這些活動既可以滿足學生的求知欲,又可以鍛煉他們的觀察能力,提高其實驗水平。另外,教師在教學中要注意對學生認識和探索問題能力的培養。科學思維的實質是發現、分析和解決問題,為此,在教學中要讓學生敢于提問,讓他們自己探索和尋求答案。必要時,可以通過一些開放性程度較大的問題幫助學生,使他們在學習中學會獨立思考、分析問題,并想出解決辦法。
以“保護環境,從我做起”實踐活動為例,可以讓學生明白目前環境問題的嚴峻和緊迫,了解到人類活動給環境帶來的不利后果,在培養起保護環境意識的前提下,能夠靈活地使用環境知識和技能保護自然和環境。在教學中,教師以日本向海洋排放核廢水的事件為例,引入新課內容,請學生根據自身的生活經歷和知識儲備,談談核污染水排海對生態環境和人類社會造成怎樣的影響,并讓他們自己去讀課本,用思維導圖等方法歸納環境問題的定義、分類和原因,并讓學生將其與目前的環境問題進行聯系,并在此基礎上互相討論,制定出解決環境問題的辦法,使學生成為環保的決策者,親身經歷這些決策的全過程。提倡綠色出行,提倡步行、騎車或利用公交出行,提倡回收利用和分類垃圾,降低其對環境的污染,并號召更多的學生積極參加到環保志愿者的行列中來,為保護地球的生態環境做出自己的貢獻。
三、結語
總之,對小學生進行科學思維能力的培養,是一個漫長而又具有挑戰性的課題。在課堂教學中,教師要不斷地進行教學方式、方法的改革,以提高學生的學習積極性。同時,通過更多形式和內容更豐富的科學實驗和活動,不斷提高學生的科學思維能力和科學素養。
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