小學科學教學培養(yǎng)學生科學思維的策略

孫 建

（江蘇省徐州市長安路學校，江蘇徐州 221004）

引 言

在新課程改革背景下，在小學科學教學實踐中，教師不僅要幫助學生掌握基礎科學知識，引導學生具備基礎科學實踐能力，還要對學生的科學思維加以培養(yǎng)，使學生養(yǎng)成從科學視域出發(fā)對各類生活現象和生活問題加以分析和思考的良好習慣[1]。為此，教師就要重構高效科學課堂，加強對學生科學思維的培養(yǎng)。

一、加強概念教學，建構完備的科學知識體系

小學科學知識包含了許多重要的科學概念，如“摩擦力”“生物多樣性”“侵蝕作用”等。在教學實踐中，教師應引導學生對這些重要的科學概念加以理解，進而幫助學生建構完備的科學知識體系。

以“運動與摩擦力”一課的教學為例，這一課中有“運動”和“摩擦力”兩個重要的科學概念，教師應將加深學生對這兩個科學概念的理解，培養(yǎng)學生應用這兩個概念及相關科學知識去分析生活現象與解決問題的能力作為主要的課程教學目標。課堂上，教師可通過引入生活實際，如汽車在雪地上容易打滑、玩具小車模型在粗糙程度不同的木板上有著不同的滑行距離等，巧妙引出“運動”和“摩擦力”這兩個概念，將抽象的科學概念具體化，使學生進一步感受到科學課程與生活的密切聯系，提高學生的科學學習興趣。在學生初步理解這兩個概念后，教師可進一步向學生提出問題，引導學生結合相關科學知識展開系統(tǒng)性思考，在這個過程中培養(yǎng)學生的科學思維。例如，教師可以向學生提出：“你在生活中曾經觀察到哪些與摩擦力相關的現象？怎樣運用摩擦力的相關知識對這些現象進行解釋？你認為可以怎樣利用摩擦力？怎樣減小摩擦力的危害？”以此來引導學生結合本課內容，從科學思維出發(fā)展開思考。

科學概念好比科學大廈中的“磚瓦”，唯有扎實筑牢一磚一瓦，科學大廈才能屹立不倒，教師才能真正有效地培養(yǎng)學生良好的科學思維[2]。為此，教師應重視科學概念教學，借助多種教學方法提高概念教學的生動性。

二、創(chuàng)建具體情境，加深學生科學知識理解

小學科學知識具有較強的抽象性，學生在學習中難免存在理解上的困難，他們只有在充分理解科學知識的基礎上，才能真正形成科學思維，因此，教師應通過創(chuàng)設具體的科學知識教學情境，加深學生對科學知識的理解[3]。

以“為什么一年有四季”一課的教學為例，盡管學生之前已經接觸關于地球公轉的知識，但要在短時間內讓學生應用地球公轉知識對“為什么一年有四季”這一問題進行分析和解答，仍有較大的難度。為幫助學生加深對地球公轉知識的理解，教師可以借助多媒體技術為學生播放地球公轉的動畫，讓學生了解地球在公轉過程中的具體變化，從而幫助學生理解，當地球公轉至不同位置時，地球上的季節(jié)就會發(fā)生變化。在這一過程中，教師應發(fā)揮好多媒體的互動性，巧妙應用暫停播放、畫面截取等功能，利用提問的方式與學生進行互動，引導學生在多媒體技術創(chuàng)設的情境中展開科學思考，進而有效培養(yǎng)學生的科學思維能力。例如，教師可以在地球公轉動畫播放到太陽直射北回歸線這一畫面時暫停，將畫面截取下來，向學生提問：“畫面上，地球處于哪個季節(jié)？”引導學生結合地球公轉知識回答問題，進而深化學生對地球四季形成原理這部分科學知識的理解，培養(yǎng)學生的科學思維能力。

科學知識具有較強的抽象性，這既因為其包含多個學科的內容，也因為科學探究本身具備嚴密的邏輯性與實證性[4]。因此，為幫助學生對科學知識加以理解，教師應重視創(chuàng)設具體的科學教學情境，為培養(yǎng)學生的科學思維營造良好的環(huán)境。

三、建立學習小組，推動學生進行思維共享

教師通過建立科學學習小組，組織學生在小組中圍繞具體的科學問題展開交流和探究，能夠有效推動學生的共享思維，讓學生學會從不同角度看待同一科學問題，從而提高他們的科學思維能力[5]。

以“沉浮與什么因素有關”一課的教學為例，在開展教學時，首先，教師可以用馬鈴薯塊、水槽等實驗器材，向學生呈現馬鈴薯的沉浮狀態(tài)，創(chuàng)設出相應的教學情境，然后引導學生思考：“沉浮與什么因素有關？”其次，教師給各個學生小組發(fā)放實驗器材，使學生在小組內就這一問題進行思維共享與合作探究，共同設計實驗方案并展開具體的實驗探究。在這個過程中，教師應重視觀察學生在小組合作中的具體表現，確保每位學生都參與到小組討論之中。與此同時，教師應重視對學生的啟發(fā)，幫助學生明確合作探究的方向。例如，教師可以向學生提問：“馬鈴薯塊在甲液體中呈現下沉狀態(tài)，而在乙液體中則呈現漂浮狀態(tài)，甲乙液體究竟在什么方面存在差異，導致馬鈴薯塊處于不同的沉浮狀態(tài)？”“在甲液體中，馬鈴薯塊下沉，但塑料泡沫塊卻能浮在甲液體表面，那么馬鈴薯塊與塑料泡沫塊之間有什么區(qū)別，才導致它們在同一種液體中呈現不同的沉浮狀態(tài)呢？”通過這樣的啟發(fā)式提問，教師能夠幫助學生找準合作探究的方向，點燃他們思維的火花。

此外，教師還應讓每個小組選出一名代表，記錄本組的討論探究成果，并形成探究報告，在課堂上與其他小組進行分享，讓學生在分享的過程中進一步加深對“物體沉浮的影響因素”這一科學知識的理解和掌握。

學生進行小組合作的過程也是他們共享思維的過程。通過組織學生進行小組學習，使他們在小組中對具體的科學問題進行分析和討論，進而推動學生從不同角度看待某個科學問題，進而提高學生的科學思維能力。

四、開展探究活動，重視收集整理探究證據

探究是科學的基礎，許多重要的科學結論均是通過科學探究活動而得到的?？茖W探究的過程是對各種依據進行收集、整理、分析并得出結論的過程。通過組織學生參與科學探究活動，教師能夠有效發(fā)展學生的科學思維[6]。

以“磁力大小會變化嗎”一課的教學為例，為幫助學生掌握“問題—猜想—驗證—結論”這一科學探究的系統(tǒng)過程與方法，并促進學生形成良好的科學思維，教師可以組織各個學習小組利用四個大小相等且磁力相同的環(huán)形磁鐵、薄木片、回形針、支撐物等實驗材料展開探究。

首先，教師向學生提問：“我們已經知道，同一塊磁鐵的磁力不可能發(fā)生改變。但是，如果將某一塊磁鐵與另一塊磁鐵相吸，那么磁鐵的磁力大小會發(fā)生變化嗎？你認為磁鐵的磁力會增大還是減??？為什么？”

接著，教師引導學生對這一問題做出自己的猜想：“對于這個問題，大家都有自己的看法。那么，究竟哪種看法才是正確的呢？現在我們還不知道，因為我們還沒有進行科學驗證，所以目前我們的看法還不是科學結論，我們將其稱為‘猜想’或‘假設’。在科學探究的過程中，不能僅僅停留于猜想階段，而應通過驗證來證明自己的猜想。接下來，我們就利用探究材料對自己的猜想進行驗證?！?/p>

教師向學生介紹驗證猜想的方法，首先，在支撐物上放上若干鐵制回形針，然后使用單塊環(huán)形磁鐵去吸回形針，統(tǒng)計該磁鐵吸引的回形針數量；接著，將兩塊磁力相等的環(huán)形磁鐵相吸，在同一高度和同一位置去吸回形針，再次統(tǒng)計吸引的回形針數量；最后，分別測量三塊和四塊環(huán)形磁鐵相吸之后，吸引的回形針數量。在這一過程中，學生統(tǒng)計的磁鐵吸引的回形針數量，就是科學探究中的依據，通過對依據加以嚴密的分析，才能得到科學結論。

由于環(huán)形磁鐵在相吸后能夠吸引更多回形針，因此可以認為，磁鐵的磁力大小會發(fā)生變化，通過讓兩塊磁鐵的不同極相吸，能夠增大其磁力。

科學探究重視證據的收集和分析，唯有全面收集探究依據，并對探究依據加以系統(tǒng)整理，才能真正得到科學結論[7]。在教學過程中，教師也應遵循這一原則，組織學生經歷科學探究的各個環(huán)節(jié)，在提升學生理解能力的同時，有效培養(yǎng)學生的科學思維。

五、完善評價體系，有效增強學生的學習自信

教學評價具有重要的引導與激勵功能，小學科學教師在開展教學活動的過程中，應重視對課程教學評價體系進行完善，同時適當應用激勵手段充分發(fā)揮教學評價的積極作用，增強學生的科學學習信心，促進學生科學思維的發(fā)展[8]。

以“觀察、描述礦物”一課的教學為例，在教學活動中，教師可以利用多媒體向學生呈現不同的礦物圖片，或是向學生呈現部分礦物的實物，如石英石、云母石、滑石等，鼓勵學生使用個性化的語言對所展示的礦物圖片或礦物實物進行描述。對于學生的描述，教師要給予充分的鼓勵和肯定，以增強學生的科學學習信心，使他們積極參與到觀察和描述礦物的活動中。在此基礎上，教師要引導學生歸納出系統(tǒng)觀察和描述礦物的方法，使學生在生活中主動觀察和描述礦物，從而有效培養(yǎng)學生的科學思維。

教學評價對學生具有十分重要的引導和激勵作用，在培養(yǎng)學生科學思維的實踐中，教師也應重視構建科學的評價體系，重視給予學生積極的評價，從而增強學生的學習信心，提高學生運用科學思維進行思考的主動性。

結 語

總而言之，小學科學教師需要加強思想認識，積極主動地更新科學課程教學理念和教學模式，通過創(chuàng)設教學情境、組織小組合作學習、開展實踐探究活動等途徑，對學生的科學思維進行有效培養(yǎng)，進而促使學生養(yǎng)成科學思考的良好習慣。