經(jīng)歷思維過程 夯實科學素養(yǎng)

惲亞杰

［摘 要］科學思維是科學素養(yǎng)的重要內(nèi)涵。在小學科學教學中，教師應根據(jù)學生的思想認知、生活需要以及教材內(nèi)容特點等，通過實踐體驗、多元交流、拓展延伸、直觀感知等途徑，引導學生深入思考、多維想象，理解科學知識，運用科學知識來解決實際問題。這樣能夯實學生的科學素養(yǎng)，使學生獲得創(chuàng)新思維能力的發(fā)展。

［關(guān)鍵詞］小學科學；科學思維；科學素養(yǎng)

［中圖分類號］ G623.6 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1007-9068（2022）27-0081-03

思維是行為的內(nèi)在驅(qū)動力。小學科學素養(yǎng)的落實，教師要根據(jù)科學學科特點，吃透教材，立足學情組織靈活多樣的科學探究活動，讓學生參與科學體驗，圍繞科學問題來展開交流，激活學生的主動思維。下文就以學習“天氣”為例，談談如何在科學教學中發(fā)展學生的科學思維力，使學生獲得科學素養(yǎng)的提升。

一、尊重學生前概念，定位科學思維的起點

在科學課堂上，概念的學習是必不可少的。導入科學概念，要順應學情，尊重學生原有認知水平，精準定位學生的思維起點，重視讓學生從觀察、閱讀、探究中領會科學概念。

對“天氣”的認識之前，學生已經(jīng)了解了風、雨、雪等自然現(xiàn)象。課堂開始，教師通過天氣視頻，創(chuàng)設學習情境，讓學生感知與天氣相關(guān)的氣象知識，并引發(fā)思考：“請同學們想一想，剛才所看到的自然現(xiàn)象中，有哪些天氣現(xiàn)象？除了這些天氣現(xiàn)象，你還知道哪些天氣現(xiàn)象？”

學生有了前期的關(guān)于天氣的認知積累，教師就可以適度拓展天氣知識，拓寬學生主動探究的視野，讓學生從科學素材中把握科學概念。例如，對于天氣的特征如何描述？在觀察天氣時，應該從哪些方面來獲得全面信息？通過思考，學生知道，對天氣的特征，可以從云的多少、有無降水、風力大小、氣溫高低等四個方面來說明。同時，教師還可以引入天氣符號，讓學生理解天氣符號與天氣現(xiàn)象是一一對應的關(guān)系。教師還可以借助于磁貼，讓學生自主去歸納、梳理天氣符號有何特征，增強學生對天氣符號的記憶和內(nèi)化。在觀察、交流中，學生找到天氣符號之間的共同屬性，從中抽象出科學概念。這樣，學生就能夠清晰地把握一日天氣的具體特征了。

二、注重實踐體驗，引領科學思維的形成

科學課標強調(diào)要讓學生參與課堂探究，認識和參與科學實踐活動，發(fā)展學生科學思維力。在小學科學教學中，教師要根據(jù)小學生心理特點組織科學活動，要抓住每一個訓練契機，讓學生親歷實踐過程，讓學生從中感知科學，引領學生科學思維的形成。

在關(guān)于天氣符號的探討中，教師先設置課堂任務：聯(lián)系我們的生活，請同學們說一說自己認識的不同的天氣現(xiàn)象；接著，要求學生找出與這些天氣現(xiàn)象對應的天氣符號，并進行分類；最后，結(jié)合不同的天氣符號及天氣現(xiàn)象，要求學生思考：“哪些符號應該歸為一類？為什么？哪些天氣是特殊天氣？”在對比交流中，學生將自己的經(jīng)驗與新學的不同的天氣符號聯(lián)系起來，建立了新舊知識鏈接，增進了對不同天氣符號的理解。

在學生對天氣符號進行分類后，教師又組織學生來闡述自己分類的方法。A組學生代表認為：將晴、多云、陰歸為一類，將小雨、大雨、雷陣雨歸為一類，將小雪、雨夾雪、大雪歸為一類，將6級風、12級風、臺風歸為一類，將氣溫歸為一類，將霾、沙塵暴歸為一類。針對該組的天氣分類方法，教師追問：“其他同學對他們的分類有何意見嗎？”此時學生紛紛發(fā)言。有的學生提出，“雨夾雪”應該為特殊天氣，因為既有雨又有雪；有的學生提出不同意見，“雨夾雪”是一會下雨，一會下雪，所以要放在“雨”和“雪”中間；有的學生將“12級風”歸為特殊天氣，因為12級風發(fā)生的可能性很小，不常見；有的學生認為，“12級風”也是風，應該與“風”歸為一類；有的學生認為，將“臺風”歸為特殊一類，因為發(fā)生臺風時，有大暴雨，也有大風，天氣很特殊。對天氣現(xiàn)象的爭論，激活了學生的認知思維，促進了學生新舊知識的有效整合，有助于學生科學素養(yǎng)的建構(gòu)。

三、強調(diào)多元交流，外顯科學思維的表達

在科學素養(yǎng)中，語言表達能力是重要品質(zhì)。教師要讓學生去表達自己的想法，要給學生創(chuàng)造表達的機會和時間，以提升學生的表達力。同時，教師是課堂的引導者，在語言表達上要規(guī)范，讓學生通過耳濡目染，從教師的言傳身教中來日積月累，增進對科學知識的理解和體認，充分外顯科學思維的表達。

在天氣符號分類中，對不同的天氣符號，教師要做到規(guī)范表達，同時要鼓勵學生大膽去表達。例如，對這些符號如何進行科學分類？天氣符號與日常生活有哪些聯(lián)系？在不同的天氣條件下，適合做什么？回答這些問題，能培養(yǎng)學生運用科學思維來思考問題的習慣。

生生交流，可以讓學生擁有更多的發(fā)言機會。課堂上，教師要積極創(chuàng)設話題情境，增進學生之間的對話交流。在設計話題上，教師要明確討論內(nèi)容，要把握課堂秩序。當學生產(chǎn)生疑問時，教師要給予啟發(fā)與引領。例如，“雨”的天氣符號，有小雨、陣雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨等不同符號，這些符號是怎樣通過云和雨點的多少來區(qū)分呢？教師在課堂上以分組的方式，讓學生先在小組內(nèi)展開討論，然后再讓各組將討論結(jié)果進行匯報。各組之間展開意見交流，能最大化給學生提供了發(fā)言的契機。又如，讓學生圍繞“天氣”說想法。教師挑選了一個不愛說話的學生上臺，畫出自己喜歡的天氣符號，學生畫出了“太陽”，卻不知如何介紹天氣。教師便以鼓勵的方式，讓學生想想：有太陽的天氣是什么？學生很快想到“晴天”。對氣溫的認識，教師又挑選了一個學生說一說今天的氣溫。學生說道“18～20℃”。而實際氣溫是“21～35℃”。如此大的差異，如何糾正呢？教師便請學生聯(lián)系生活經(jīng)驗，觀察溫度計上的讀數(shù)來推測氣溫范圍。輕松、快樂、平等的交流，讓學生的表現(xiàn)欲得到激發(fā)，對科學知識的體認得到加深，學生發(fā)言更積極，課堂學習勁頭兒更足。

四、多維拓展延伸，促進科學素養(yǎng)的形成

對科學知識的學習，教師要善于進行多維拓展延伸，特別要鏈接學生的生活體驗。從生活中尋找科學的素材，讓學生從生活中體會科學，拓寬學生的科學視野，這樣能有效夯實學生的科學素養(yǎng)。

在本節(jié)關(guān)于“天氣”的教學中，由于天氣與我們的生活緊密相關(guān)，所以教師就聯(lián)系生活實際，讓學生從生活中體會科學。例如，在課堂上，教師就將某個人從海南三亞乘坐飛機飛往哈爾濱，在三亞登飛機時拍下的自己的照片，和在哈爾濱下飛機時拍下的周圍朋友的照片讓學生觀察，看有何發(fā)現(xiàn)。學生認真觀察后發(fā)現(xiàn)，在三亞上飛機時，這個人穿的是短袖、短褲，而在哈爾濱下飛機時，迎接他的朋友都穿著羽絨服，這個人看著凍得瑟瑟發(fā)抖。這是為什么呢？教師出示中國地圖，請學生找到三亞與哈爾濱的位置。這時，學生便發(fā)現(xiàn)，三亞與哈爾濱相隔非常遠，一個在中國的南方，一個在中國的北方，這么遠的距離使得兩座城市在同樣季節(jié)里天氣明顯不相同。在三亞時，天氣預報氣溫達到35℃，而在哈爾濱，氣溫則在零下12℃，因此，這就決定了人們的穿著也不同。由此，學生得出結(jié)論：如果打算出游，一定要對目的地的天氣狀況進行了解，準備相應的衣服，否則會遇到更多的天氣難題。

同樣，結(jié)合天氣預報，了解不同天氣可以知道適合做什么。例如，在晴天時，可以曬衣服，可以出行，可以去田野里玩，可以去釣魚，可以在室外做游戲等；在有風的日子，可以去放風箏，如果風太大則不宜出行。這樣的生活話題討論，讓學生對不同天氣特征的了解更加深刻，并認識到天氣與我們的生活存在著密切的關(guān)系。這樣的多維拓展延伸的學習，不僅夯實了學生的科學素養(yǎng)，而且改變了學生被動學習的方式，讓學生真正走進科學大門，認識和掌握科學知識，從而用科學知識來打造健康幸福的生活。

五、強調(diào)直觀感知，發(fā)展辯證思維

小學科學課程的教學，要根據(jù)學生的心理特點，多一些直觀感知與體驗，少一些灌輸與死記硬背。對于科學現(xiàn)象的解釋，單純地說明原理，顯得蒼白、無趣。如果讓學生親身去做，那么他們就會有深刻的體驗，他們對科學的探究就會更積極。特別是一些對比實驗，更有利于發(fā)展學生的辯證思維。

例如，對云的觀測，教師引入模擬實驗，讓學生體驗云的作用。首先，教師讓四名學生圍成圈，并將一盞浴霸燈放置在離他們頭頂較遠的地方，確保安全。其次，教師打開浴霸燈，燈光放射出熱量。這一體驗，好比“晴天”的太陽照耀，學生能夠感受到熾熱。其三，教師將一張大一點的卡紙，放在某一名學生與浴霸光線之間，卡紙好比“云朵”，遮擋了一部分光線，創(chuàng)設出“多云”情境。被“云朵”遮擋的學生感到不太熱，而沒有“云朵”遮擋的學生，依然感到很熱。最后，將四張卡紙遮在學生與浴霸燈光之間，“云朵”多了，就變成了“陰天”。如此設計“云”的變化，學生從簡單的材料、對比的實驗中，有了直觀、深刻的體驗，對“云” “云量”的概念也有了認知，為后續(xù)認識天氣奠定了基礎。

在科學教學中，運用對比實驗不僅可以讓學生對科學概念有深刻的認知，還可以發(fā)展學生的辯證思維。例如，暴雨是一種特殊的天氣，那它對我們的生產(chǎn)、生活有哪些影響呢？教師讓學生回顧自己的生活體驗進行交流，但他們所談的影響多是零散的、空洞的。課堂上，教師先擺出一些小的盆景植物，這些盆景要盡量保持干燥。接著，利用一桶水來模擬“暴雨”，讓學生觀察盆景植物在“暴雨”下所發(fā)生的變化?！氨┯辍背跗冢坝晁迸c土壤接觸后，大大地緩解了干旱；植物在“雨水”的洗禮下更加油亮。隨著“雨水”的增加，盆景中的植物開始出現(xiàn)倒伏、折斷現(xiàn)象，特別是低洼的地方，綠植被水淹沒。由此來看，雨水可以滋潤植物，但持續(xù)不斷的暴雨天氣卻會對植物造成致命的傷害。通過這個實驗，學生加深了對暴雨這種天氣現(xiàn)象的認識，同時獲得了辯證的科學思維的發(fā)展。

六、鼓勵理性思辨，幫助建構(gòu)科學概念

在科學教學中，照本宣科是低效的?？茖W課程的教學強調(diào)要培養(yǎng)學生的科學精神。為此，教師應鼓勵學生理性思辨，幫助學生建構(gòu)科學概念。

結(jié)合“降水量的測量”實驗，教師指導學生動手制作雨量器，這樣的動手實踐更能激活學生的思維，使他們獲得創(chuàng)新能力的發(fā)展。觀察常規(guī)雨量器，學生發(fā)現(xiàn)它的上下口徑是一致的。在制作活動中，教師將學生分成不同小組，每個小組所制作的雨量器規(guī)格、大小各不同。雨量器做好后，教師又組織各小組將雨量器放置在一起，在室內(nèi)創(chuàng)設下雨的情境。在測量降水結(jié)果中，各小組所得的降水量測量值也不同，最多的小組測量值是49毫米，最少的小組測量值是4毫米。教師請學生思考：為什么在同樣的降雨環(huán)境下，各組所得的降雨量值不同呢？

于是，學生將注意力聚焦在雨量器的類型不同上。大家發(fā)現(xiàn)，雨量器的測量值與容器的口徑及造型有直接關(guān)系。測量值是49毫米的雨量器，口徑大，且上大下小，因此其測量值最大；測量值是4毫米的雨量器，口徑小，且上小下大，則其降雨量測量值最小。而口徑相同、上下一致的雨量器，所得結(jié)果也存在差異性。對這種情況，教師引導學生進行求平均值計算。當然，對于降雨量的測量，考慮到不同地區(qū)降雨量的差異性，也會影響降水量的測量值。在對雨量器的制作與實際測量中，教師通過問題引領，使學生認識了雨量器的原理，并在觀察、思考、辨析、交流中，關(guān)注到雨量器的口徑與測量值，從而逐步建立起“雨量等級”等科學概念。教師在講解與“天氣”相關(guān)的概念時，要注重課堂形式的多樣性，激活學生的參與意識，讓學生在動手體驗、實踐交流中獲得理性思辨能力的發(fā)展，讓科學課堂更具開放性、探究性、科學性。

總之，科學素養(yǎng)是學科教育的重要目標。小學生科學核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，途徑很多，教師要加強專業(yè)知識學習，轉(zhuǎn)變教學理念，以生為本，深入了解學生的學習訴求，圍繞核心素養(yǎng)來展開教學，讓學生理解科學概念，運用科學規(guī)律來解決生活問題。小學生好奇心強，求知欲高，科學活動的組織，要突出趣味，貫穿科學探究過程，助力學生科學思維的構(gòu)建。

［ 參 考 文 獻 ］

[1] 朱勉.小學科學教學中學生科學素養(yǎng)的有效培養(yǎng)[J].文理導航（中旬），2020（12）：69+71.

[2] 王婷玉.培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)背景下科學教育實踐探索[J].小學科學（教師版），2020（11）：39.

[3] 孫月孝.小學科學課堂中如何培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)與創(chuàng)新能力[J].教育界，2020（43）：30-31.

（責編 韋淑紅）