用四個環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力

陳秋艷

提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，完成“立德樹人”的教育使命，科學(xué)課堂是重要的載體。通過以下四個環(huán)節(jié)，可以不斷培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力、科學(xué)精神與實踐操作品質(zhì)：源自生活實踐，引發(fā)認知沖突;基于科學(xué)原理，提出合理假設(shè);發(fā)現(xiàn)問題本質(zhì)，進行實踐操作;得出科學(xué)結(jié)論，進行生活應(yīng)用。小學(xué)科學(xué)課堂是以科學(xué)精神、科學(xué)思維、科學(xué)認知為主體的綜合性科學(xué)探究平臺。遵從學(xué)生認知規(guī)律，結(jié)合學(xué)生年齡特點，通過科學(xué)的單元主題，從四個環(huán)節(jié)入手，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會質(zhì)疑，發(fā)現(xiàn)問題，從而推動其科學(xué)思維能力的發(fā)展。

一、源自生活實踐，引發(fā)認知沖突

質(zhì)疑是推動世界發(fā)展的動力。人類成長史，也是一部質(zhì)疑、變革、改善、定性、再質(zhì)疑的循環(huán)史。許多科學(xué)認知的背后，都是從人類對未知現(xiàn)象的質(zhì)疑開始的。

以蘇教版二年級上冊第二單元《曬太陽》為例，上課伊始，教師設(shè)計了如下的教學(xué)片段：

師：同學(xué)們，太陽與人類的生活密不可分，息息相關(guān)。想一想，人們有哪些利用太陽的事例呢？

生1：在晴天里，奶奶把被子抱到太陽底下曬。

生2：如果吊蘭長得有點枯萎，曬一曬就長得茂盛了。

生3：我們家旁邊是公園，有很多媽媽帶著自己的小寶寶去草地上曬太陽。

這時候，有一個學(xué)生產(chǎn)生了疑問，進行了質(zhì)疑：明明是“太陽曬”，為什么說是“曬太陽”呢？顯然，這是口語在流傳中形成的一個約定俗成的叫法，和本節(jié)課“太陽與生活”主題沒有關(guān)聯(lián)。這時候，教師對學(xué)生的質(zhì)疑從語言發(fā)展角度進行解答，同時順勢引出“太陽與人類的關(guān)系如此密切，我們除了直接利用太陽，還可以怎么利用太陽能量呢？”幫助學(xué)生形成新的認知沖突，激發(fā)學(xué)生繼續(xù)探究太陽奧秘的興趣。

二、基于科學(xué)原理，提出合理假設(shè)

科學(xué)課程在每一課都設(shè)置了聚焦、探索、研討和拓展的板塊。每一個板塊都需要我們提出假設(shè)，驗證假設(shè)。如，在學(xué)習(xí)《窗戶的作用是什么》一課的時候，教師設(shè)計了這樣的片段：

師：孩子，窗戶是每個房子必不可少的部件，那你知道窗戶有什么作用嗎？

生1：可以通風(fēng)。

生2：窗戶可以幫助我們流通空氣。

生3：可以在窗戶前面曬太陽，而且可以讓房子亮堂堂的。

師：是啊，光和熱是太陽公公送給大家的禮物，也是窗戶存在的意義。那大家圍繞“窗戶”，可以提出哪些假設(shè)呢？

學(xué)生根據(jù)觀察，從窗戶的位置、窗戶的大小、窗戶的形狀、窗戶的材料提出了很多的假設(shè)。教師接著又出示了埃及房屋的圖片，引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑：為什么埃及房子的窗戶那么小呢？讓學(xué)生思維進行發(fā)散，了解到窗戶大小和環(huán)境也是密切相關(guān)的。因為埃及天氣炎熱，為了避免吸收過多的光和熱，所以窗戶比較小。這也是對第一環(huán)節(jié)認知沖突的再回顧。

三、發(fā)現(xiàn)問題本質(zhì)，進行實踐操作

通過上面兩個環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生了解了太陽給人類生活帶來的好處，基于二年級學(xué)生的科學(xué)認知，得出了太陽的光與熱能給人們帶來光明與溫暖。那么如何利用這些光和熱呢？教師通過做一個簡易太陽能熱水器的實踐操作，讓學(xué)生進一步感知太陽。教師先引導(dǎo)學(xué)生觀察，看一看熱水器是由哪些部件構(gòu)成的，每個部件的作用是什么。再出示實驗材料，讓學(xué)生把實驗材料與真實的熱水器建立聯(lián)系，說一說實驗材料分別是熱水器的哪一個部分。最后，讓學(xué)生把做好的“太陽能”放到太陽底下進行實驗。學(xué)生通過實驗，發(fā)現(xiàn)每一組“太陽能”的冷熱程度都不相同，學(xué)生會引發(fā)新的疑問：為什么水的溫度不一樣？根據(jù)學(xué)生產(chǎn)生的質(zhì)疑，教師通過讓學(xué)生觀察擺放的角度、擺放的位置、水量的多少、材料的選擇等，再去嘗試。這樣，學(xué)生對利用太陽會有更多的發(fā)現(xiàn)。

科學(xué)實驗操作，需要引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題本質(zhì)，通過質(zhì)疑，產(chǎn)生新的科學(xué)探究欲望，從而推動科學(xué)實踐活動更科學(xué)、更規(guī)范、更有序地發(fā)展。

四、得出科學(xué)結(jié)論，推進生活應(yīng)用

每一項科學(xué)活動，最終都要指向正確的科學(xué)結(jié)論。教師需要幫助學(xué)生得出合理的結(jié)論，這些結(jié)論不應(yīng)該是教師的直接出示，而是需要學(xué)生在操作實踐、討論交流、總結(jié)分享中發(fā)現(xiàn)、得出。

在《太陽的位置變化》這一課教學(xué)中，教師出示《兩小兒辯日》的故事，讓學(xué)生說一說在這個故事中，太陽的位置有什么不同。學(xué)生通過閱讀小故事發(fā)現(xiàn)：太陽剛露出地面的時候，在東邊;在氣溫變高的時候，在頭頂。教師接著追問：假如兩小兒繼續(xù)辯下去，太陽又會到哪里呢？引出太陽“日出東方，日落西山”周而復(fù)始的位置變化的概念，這種概念需要學(xué)生在生活中應(yīng)用。

師：通過圖片，大家都了解了太陽的位置是變化的，太陽在一天當(dāng)中經(jīng)歷的位置各不相同。其實，在我們的生活中，主要的位置有東、西、南、北四個方位，我們來說一說校園里的標(biāo)志建筑都分別在什么位置。

生1：學(xué)校的大門在南邊。

生2：學(xué)校的教學(xué)樓在北邊。

生3：操場在西邊。

生4：圖書館在東邊。

師：那就讓我們到校園里，按照東、西、南、北的順序，分別去看一看這些建筑吧！

科學(xué)知識源于認知，立于生活。每一節(jié)課都需要教師思考，如何把課本的知識與生活實際相聯(lián)系，讓科學(xué)知識指導(dǎo)學(xué)生生活，幫助學(xué)生形成運用科學(xué)的能力。

對學(xué)生的質(zhì)疑精神、思維能力的培養(yǎng)，應(yīng)該成為我們小學(xué)科學(xué)課堂的價值追求。通過四個環(huán)節(jié)設(shè)計，能夠鍛煉學(xué)生的質(zhì)疑本領(lǐng)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神，幫助學(xué)生獲得科學(xué)概念，發(fā)展科學(xué)核心素養(yǎng)。