發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維的五種方法

吳夢(mèng)怡

〔摘? ? 要〕新課程標(biāo)準(zhǔn)指出，科學(xué)課程旨在培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)。科學(xué)思維是科學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)，對(duì)學(xué)生的綜合發(fā)展起著極為重要的作用，也對(duì)學(xué)生的長遠(yuǎn)發(fā)展起著關(guān)鍵作用。本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，對(duì)小學(xué)5～6年級(jí)學(xué)生的科學(xué)思維現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并對(duì)培養(yǎng)策略進(jìn)行了研究。

〔關(guān)鍵詞〕? 小學(xué)科學(xué)；核心素養(yǎng)；科學(xué)思維

〔中圖分類號(hào)〕? G424? ? ? ? ? ? ? ?〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕? A? ? ? ? 〔文章編號(hào)〕? 1674-6317? （2023）? 19-0027-03

新課程標(biāo)準(zhǔn)指出，科學(xué)課程旨在培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，??為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)。對(duì)于小學(xué)5～6年級(jí)的學(xué)生來說，一周三節(jié)科學(xué)課，研究科學(xué)所用的時(shí)間較少。在日常的教學(xué)中，教師普遍更加注重科學(xué)觀念和探究實(shí)踐，同時(shí)也會(huì)涉及態(tài)度責(zé)任方面的教育，但是科學(xué)思維卻很難在日常教學(xué)中被考核。在科學(xué)教學(xué)中，一般都注重知識(shí)的教學(xué)、探究的開展，因而忽略了對(duì)思維的訓(xùn)練。鑒于此，本文旨在將理論和實(shí)踐相結(jié)合，對(duì)小學(xué)5～6年級(jí)學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)方法進(jìn)行探討。

一、5～6年級(jí)學(xué)生科學(xué)思維問題分析

學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)課程的過程中，科學(xué)思維薄弱，具體表現(xiàn)在：對(duì)客觀事物進(jìn)行分析、概括能力較弱；解釋問題與現(xiàn)象的能力弱，語言表達(dá)能力較差；難以站在不同立場分析、思考問題，很難有創(chuàng)新的想法。良好的科學(xué)思維，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)和成長具有重要意義，科學(xué)思維的薄弱，對(duì)科學(xué)觀念的學(xué)習(xí)、探究實(shí)踐的開展，都會(huì)帶來不利的影響。

（一）學(xué)生科學(xué)思維水平不高

5～6年級(jí)的學(xué)生，通過前幾年的科學(xué)學(xué)習(xí)，在科學(xué)方面已經(jīng)有了一定的基礎(chǔ)，對(duì)科學(xué)現(xiàn)象有了一定的認(rèn)知，對(duì)科學(xué)知識(shí)有了一定的儲(chǔ)備，科學(xué)思維也具有了一定的發(fā)展。但在實(shí)際教學(xué)過程中，學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展受多種因素影響，其水平有高有低，但科學(xué)思維水平不高的情況較為普遍。

1.抽象概括能力低，難以建構(gòu)模型

模型建構(gòu)與運(yùn)用模型分析、解釋現(xiàn)象和數(shù)據(jù)、形成相關(guān)概念的能力較弱。例如，在“地球的運(yùn)動(dòng)”單元，學(xué)生難以建構(gòu)地球運(yùn)動(dòng)的模型，當(dāng)出示地球儀和三球儀幫助學(xué)生理解的過程中，學(xué)生難以將地球儀上的發(fā)現(xiàn)以及用三球儀觀察到的現(xiàn)象，與生活現(xiàn)象相結(jié)合。

2.難以建立證據(jù)與解釋之間的關(guān)系

學(xué)生對(duì)觀察到的現(xiàn)象，難以通過分析、推理、比較等形式進(jìn)行概括與解釋；缺少證據(jù)意識(shí)和邏輯思維，難以尋找知識(shí)與知識(shí)、現(xiàn)象與概念之間的聯(lián)結(jié)。對(duì)簡單的實(shí)驗(yàn)學(xué)生容易得出常見的結(jié)論，但面對(duì)一些復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析能力較弱。對(duì)生活中的現(xiàn)象，也難以與課堂所學(xué)知識(shí)形成聯(lián)系，做出相應(yīng)解釋。

3.思維局限性較大，缺乏創(chuàng)新性思維

對(duì)問題的思維發(fā)散性較低，創(chuàng)新性思維不足，思維具有較大的局限性。大多數(shù)的學(xué)生處于被動(dòng)學(xué)習(xí)的狀態(tài)，嚴(yán)格按照教師所講授內(nèi)容學(xué)習(xí)，對(duì)課堂所學(xué)難以提出獨(dú)特的見解，創(chuàng)造性較弱。

（二）教師忽略思維培養(yǎng)

學(xué)生反映出來的科學(xué)思維問題與日常教學(xué)息息相關(guān)。目前很多教師偏向于科學(xué)知識(shí)的講解與教學(xué)、實(shí)驗(yàn)探究的設(shè)計(jì)與開展，常常忽略了對(duì)學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)，教學(xué)中仍存在一些問題。

1.缺少指向思維培養(yǎng)的教學(xué)活動(dòng)

日常教學(xué)中，很多教師只注重科學(xué)知識(shí)的簡單羅列，應(yīng)付“任務(wù)”地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，趨于“走流程”，課堂嚴(yán)格按照“聚焦—探索—研討—拓展”的步驟，形式單一。課堂活動(dòng)“多而雜”，但千篇一律，學(xué)生看似一節(jié)課忙忙碌碌，過得很充實(shí)，實(shí)則什么也沒有學(xué)進(jìn)去，只是機(jī)械地填充式地學(xué)習(xí)，對(duì)思維的培養(yǎng)與發(fā)展更是少之又少。

2.缺少指向核心概念的關(guān)鍵問題

科學(xué)課中有很多問題能引導(dǎo)學(xué)生思考，推動(dòng)課堂的發(fā)展，但是大多數(shù)問題指向現(xiàn)象、指向知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生只要能描述現(xiàn)象、能說出對(duì)應(yīng)的結(jié)論和相關(guān)知識(shí)，教師就覺得滿足了，這一節(jié)課就結(jié)束了。課堂環(huán)節(jié)、課堂問題以獲得課堂結(jié)論為目的，課堂的研討往往指向單一的結(jié)論，課堂的探究往往指向“操作—現(xiàn)象—結(jié)論”，忽略了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中思維的提升，缺少指向核心概念的關(guān)鍵問題，更是忽略了學(xué)生為什么這樣想，可以怎樣想。

3.缺少指向創(chuàng)新性思維的學(xué)生研討

原有課堂的提問常常答案單一，教師為了盡快完成教學(xué)任務(wù)也會(huì)急于否定學(xué)生不正確的想法與答案，學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)往往拘泥于所學(xué)內(nèi)容。一整節(jié)課中，教師忙于布置任務(wù)，按照流程引導(dǎo)學(xué)生往下走，學(xué)生忙于完成任務(wù)，按照機(jī)械的流程學(xué)習(xí)，來不及思考就要學(xué)習(xí)新的內(nèi)容，對(duì)所學(xué)內(nèi)容的聯(lián)系難以理解。課堂也缺少必要的研討與思考，學(xué)生思維難以得到發(fā)展，思維的發(fā)散性更是難以得到培養(yǎng)。

二、發(fā)展5～6年級(jí)學(xué)生科學(xué)思維的五種方法

基于新課標(biāo)教學(xué)理念，依據(jù)對(duì)小學(xué)5～6年級(jí)學(xué)生科學(xué)思維出現(xiàn)的問題的分析，為改變現(xiàn)狀，提出以下五種方法。

（一）寓教于樂，啟發(fā)思維

指向科學(xué)思維培養(yǎng)的教學(xué)，一定是從學(xué)生的認(rèn)知出發(fā)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與學(xué)習(xí)欲望。寓教于樂，讓學(xué)生在“做中玩”，在“玩中學(xué)”，以學(xué)生能理解能接受的方式，將一些難以理解的科學(xué)概念與規(guī)律呈現(xiàn)出來，再運(yùn)用靈活多樣的教學(xué)方式，將科學(xué)趣味性與嚴(yán)謹(jǐn)性相結(jié)合。讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中逐步實(shí)現(xiàn)科學(xué)思維的進(jìn)階。

1.借助項(xiàng)目式教學(xué)

從真實(shí)情境入手，以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，引發(fā)學(xué)生一系列的思考與討論，通過一系列的設(shè)計(jì)與實(shí)踐解決問題的過程，培養(yǎng)學(xué)生以經(jīng)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ)，對(duì)客觀事物和現(xiàn)象進(jìn)行抽象和概括、分析與綜合的能力。

2.開設(shè)科學(xué)小講堂

以小組展示、小老師、講解員、解說員、情景表演等多種活動(dòng)形式，發(fā)展學(xué)生思維。加強(qiáng)學(xué)生的課堂參與度與主人翁意識(shí)。讓學(xué)生擔(dān)任起“小老師”的角色，對(duì)自己的所學(xué)所獲、對(duì)自己發(fā)現(xiàn)的有趣的內(nèi)容進(jìn)行展示與分享。滿足學(xué)生的表達(dá)欲，減少教師的過度講解，讓學(xué)生在輕松、快樂的氛圍中掌握知識(shí)，發(fā)展思維。

3.增強(qiáng)實(shí)踐與探究

思維的培養(yǎng)需要結(jié)合動(dòng)手動(dòng)腦動(dòng)口的過程，要引導(dǎo)學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐中不斷思考，形成科學(xué)思維習(xí)慣，這樣，既能避免實(shí)踐探究流于形式，又能有效培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維?？茖W(xué)課堂上有著多種多樣的實(shí)驗(yàn)，首先要確保實(shí)驗(yàn)的落實(shí)，在此基礎(chǔ)上要對(duì)課堂實(shí)驗(yàn)進(jìn)行思考，設(shè)計(jì)更多更有意義的實(shí)驗(yàn)，不能讓實(shí)驗(yàn)變成一種走形式的存在。課前、課后可以設(shè)計(jì)更多實(shí)踐性的任務(wù)，讓學(xué)生的實(shí)踐探究有更廣闊的活動(dòng)空間，變成生活中的習(xí)慣，而不僅僅局限于課堂。

（二）問題引導(dǎo)，點(diǎn)撥思維

基于科學(xué)13個(gè)學(xué)科核心概念，研讀教材與課表，提出每單元、每課中指向核心概念的關(guān)鍵問題，引發(fā)學(xué)生的思考。

1.指向思維發(fā)展的關(guān)鍵問題

指向課中核心概念的問題就是關(guān)鍵問題。在課堂關(guān)鍵問題的設(shè)置中，要注重思維的發(fā)展與培養(yǎng)。改變?nèi)粘＝虒W(xué)中“目的—步驟—現(xiàn)象—結(jié)論”的簡易模式，多問“為什么”，善問“為什么”，將學(xué)生隱性的思維可視化，在日常教學(xué)中逐步形成學(xué)生的思維進(jìn)階，構(gòu)建學(xué)生的科學(xué)思維能力。

2.指向思維聚焦的導(dǎo)學(xué)問題

小學(xué)5～6年級(jí)的學(xué)生專注能力較1～2年級(jí)學(xué)生有所增強(qiáng)，但也存有一定的問題，在科學(xué)學(xué)習(xí)過程中，容易出現(xiàn)注意力不持久、注意力分散等情況。在教學(xué)中，就要求教師圍繞關(guān)鍵問題，將其分解成多個(gè)小的導(dǎo)學(xué)問題，形成“問題鏈”，以恰當(dāng)?shù)膯栴}鏈為引導(dǎo)，不斷地推動(dòng)學(xué)生的思維聚焦，促進(jìn)學(xué)生自主思考，進(jìn)而更深層次地探究問題。通過教師的引導(dǎo)問題，促使學(xué)生不停地對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行審視，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行多方位的觀察與思考，讓難以理解的問題轉(zhuǎn)變成一個(gè)個(gè)分散的小問題，基于學(xué)情，形成思維的不斷進(jìn)階。

3.指向思維性創(chuàng)新的開放問題

問題的單一性與目的性常常讓學(xué)生的思維受到限制，容易導(dǎo)致思維固化，難有新的發(fā)展。因此，創(chuàng)設(shè)問題時(shí)，教師要注重問題的開放性與創(chuàng)造性，通過問題引導(dǎo)，推動(dòng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維的發(fā)展，打破思維定式。

（三）開放研討，發(fā)散思維

目前，小組合作已經(jīng)成為科學(xué)課堂的常用教學(xué)方式。但在實(shí)際課堂教學(xué)中，小組合作更側(cè)重實(shí)驗(yàn)的探究與操作，而常常忽略學(xué)生的研討與交流，課堂教學(xué)往往都指向單一的過程與結(jié)果。為了促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新性思維的發(fā)展，可設(shè)置更多開放性的研討活動(dòng)，讓學(xué)生獲得自己的思考與想象空間。

當(dāng)課堂上出現(xiàn)“特殊”的現(xiàn)象或者不正確的答案時(shí)，要允許不一樣的存在，不要急于否定學(xué)生的表現(xiàn)與想法，而要組織學(xué)生對(duì)課堂上出現(xiàn)的有價(jià)值的現(xiàn)象與回答展開開放性的研討。對(duì)“特殊”的現(xiàn)象，可以研討其產(chǎn)生的原因；對(duì)不正確的或有疑問的回答，一是研討其是否有可能是正確的，二是研討為什么會(huì)出現(xiàn)此類答案，偏差出現(xiàn)在哪里。

針對(duì)課堂活動(dòng)設(shè)計(jì)的研討，要具有開放性。學(xué)生想做什么、要做什么，不應(yīng)該是由教師規(guī)定與控制的，要給學(xué)生自主選擇的空間。以小組為單位的活動(dòng)，首先要讓小組有一定程度的自主性。但在此基礎(chǔ)上，在研討的過程中，要讓每一個(gè)學(xué)生自己選擇感興趣的內(nèi)容，再進(jìn)行自由重組。在研討主體上，首先要保障開放性。讓學(xué)生自由重組后，進(jìn)行自主研討、自主選擇材料、自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，再自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從而尋求結(jié)果。

（四）回顧反思，突出思維

科學(xué)思維的發(fā)展難以有量化的評(píng)價(jià)。在教學(xué)中，教師要注重引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己的思維形式進(jìn)行反思，將內(nèi)隱的思維外顯化、可視化。每一節(jié)課、每一單元結(jié)束后，不僅要對(duì)知識(shí)進(jìn)行梳理概括，更要對(duì)獲得新知的方法進(jìn)行反思總結(jié)，突出科學(xué)思維的過程。

小學(xué)5～6年級(jí)的學(xué)生，雖然不像1～2年級(jí)的學(xué)生那樣需要教師規(guī)定語句的表達(dá)，但是語言表達(dá)能力還有所不足，仍需要教師適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)學(xué)生用完整的語言表達(dá)其思維過程與思維方式。面對(duì)生活中的現(xiàn)象，嘗試用完整的語言進(jìn)行表達(dá)，通過“說”，讓學(xué)生將內(nèi)在的思維呈現(xiàn)出來。利用思維導(dǎo)圖形式，幫助學(xué)生建立科學(xué)概念的內(nèi)在聯(lián)系，讓學(xué)生將看不見的思維，在紙上以思維導(dǎo)圖的形式展示出來，在此過程，發(fā)展學(xué)生分析、綜合、比較等能力，也方便學(xué)生建立知識(shí)之間的聯(lián)結(jié)。用“寫”幫助學(xué)生思維可視化。

（五）課堂延伸，拔高思維

科學(xué)是來源于日常生活與學(xué)習(xí)的學(xué)科。如果只有課堂上的時(shí)間來認(rèn)識(shí)、學(xué)習(xí)科學(xué)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，在課堂上對(duì)學(xué)生思維的培養(yǎng)也是有限的。因此，在教學(xué)過程中，要將課堂延伸至課外，打破時(shí)間與空間的界限，進(jìn)一步拔高學(xué)生的科學(xué)思維。課堂延伸也有多種形式，如課前，利用觀察、查閱等方式，對(duì)生活中的物品、現(xiàn)象進(jìn)行初步感知與了解，以預(yù)習(xí)性問題的形式，讓學(xué)生進(jìn)行思考。課中，聯(lián)系生活實(shí)例，形成課堂教學(xué)內(nèi)容與生活實(shí)際的聯(lián)系。課后，關(guān)注學(xué)以致用，要讓學(xué)生能用所學(xué)知識(shí)解決生活中的實(shí)際問題。

三、研究反思

科學(xué)思維是科學(xué)核心素養(yǎng)之一。對(duì)科學(xué)思維的培養(yǎng)與發(fā)展策略研究具有重要的意義?？茖W(xué)思維是隱性的、內(nèi)在的，難以用量化的指標(biāo)去評(píng)價(jià)，注重科學(xué)思維培養(yǎng)的策略就需要長期的實(shí)踐與研究。

對(duì)比實(shí)踐前后及實(shí)踐過程中的變化，筆者發(fā)現(xiàn)，學(xué)生科學(xué)思維的提升可以通過一些外在的表現(xiàn)形式來反饋：學(xué)生對(duì)現(xiàn)象的描述、分析與解釋能力有所提升；模型建構(gòu)與模型分析能力有所加強(qiáng)；思維發(fā)散性與創(chuàng)新性思維有明顯變化。

這一系列的策略仍需要在實(shí)踐中不斷地改進(jìn)與完善，同時(shí)如何將這一系列的策略，轉(zhuǎn)化為有效的教學(xué)活動(dòng)，還需要不斷地思考與實(shí)踐。

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