提高學(xué)生思維能力

陳蓉

〔摘? ? 要〕? 在小學(xué)教育中，小學(xué)科學(xué)是小學(xué)課程教育的重要組成部分。隨著科學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)的實施，提高學(xué)生科學(xué)思維能力成了教師、家長、學(xué)校及社會關(guān)注的焦點。本文通過對小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)中的學(xué)生科學(xué)思維能力培養(yǎng)現(xiàn)狀與培養(yǎng)方向進(jìn)行了分析，并結(jié)合實例提出了更加科學(xué)、合理的教學(xué)方法和建議，為小學(xué)科學(xué)教育提供了參考，以更好地促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維能力培養(yǎng)，從而有效提高小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)的質(zhì)量和水平。

〔關(guān)鍵詞〕? 小學(xué)科學(xué)；科學(xué)思維能力；培養(yǎng)方法

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號〕? 1674-6317? ? （2024）? 03? ? 103-105

教育部等十八部門聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于加強新時代中小學(xué)科學(xué)教育工作的意見》，要求在“雙減”中做好科學(xué)教育加法，支撐服務(wù)一體化推進(jìn)教育、科技、人才高質(zhì)量發(fā)展。國家對小學(xué)科學(xué)教育的重視使越來越多的小學(xué)教師也在不斷地對科學(xué)課堂教學(xué)進(jìn)行著優(yōu)化和改進(jìn)，但是部分教師仍存在著形式主義，沒能深入解讀2022年版《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》。一方面是少數(shù)學(xué)校、教師唯分?jǐn)?shù)論，過于重視主課課程學(xué)習(xí)，不夠重視科學(xué)學(xué)科教學(xué)，無論是教材內(nèi)容還是實際學(xué)習(xí)都過于簡單，形式單一，加上一些科學(xué)課教師教學(xué)能力不足，對學(xué)生理解和認(rèn)識不夠，使教學(xué)手段與學(xué)生思維能力提高嚴(yán)重脫節(jié)。另一方面是小學(xué)生思維存在局限，在課堂教學(xué)中被動地思考和接受，再加上由于父母的溺愛，很多小學(xué)生的生活經(jīng)驗不足，生活經(jīng)歷較少，這些都是導(dǎo)致科學(xué)課堂教學(xué)效果不好、難以促進(jìn)小學(xué)生思維能力提高的重要影響因素。因此，在小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力具有十分重要的意義。

一、學(xué)生科學(xué)思維能力培養(yǎng)方向

正確的思維能力培養(yǎng)方向?qū)τ谛W(xué)科學(xué)教學(xué)具有重要作用，科學(xué)課對學(xué)生科學(xué)思維能力的培養(yǎng)要有側(cè)重性和針對性，不僅要聯(lián)系學(xué)生實際情況和學(xué)習(xí)需要，深度結(jié)合課本內(nèi)容和生活實際，更要從學(xué)生模型建構(gòu)、推理論證、創(chuàng)新思維等三個主要培養(yǎng)方向入手，從而促進(jìn)小學(xué)生科學(xué)思維能力的全面提高及科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成。

（一）模型建構(gòu)

模型是對事物的簡化模擬，它可以是一個裝置、一份草圖、一個類比、一個公式等等。但是模型的作用非常大，它能夠簡潔、清晰地解釋事物是如何運轉(zhuǎn)的。小學(xué)科學(xué)課堂上有很多地方需要借助模型幫助學(xué)生理解事物的形成、運轉(zhuǎn)。模型建構(gòu)體現(xiàn)在：以經(jīng)驗事實為基礎(chǔ)，對客觀事物進(jìn)行抽象和概括，進(jìn)而建構(gòu)模型；運用模型分析、解釋現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，描述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、關(guān)系及變化過程。下面我將結(jié)合實例分析科學(xué)課堂上對模型的建立和運用情況。

例如，在教學(xué)蘇教版四年級上冊《簡單電路》一課時，本課核心概念是閉合電路。如何讓學(xué)生更簡單、更輕松地理解這個概念，就需要教師引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)閉合電路的模型。通過模型可以把抽象的電流，當(dāng)成水流，理解電流從正極出發(fā)經(jīng)過燈泡回到負(fù)極。在課堂上如何讓學(xué)生建構(gòu)起這個電路的模型呢，教師首先引導(dǎo)學(xué)生從觀察小燈泡、電池入手，找到它們的關(guān)鍵部位，標(biāo)識出來?？茖W(xué)的思維能力培養(yǎng)需要一定的觀察力作為基礎(chǔ)，這是因為觀察是思維過程的起點，培養(yǎng)觀察力可以激發(fā)小學(xué)生對世界的好奇心和探究思考，幫助他們從生活中發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)而提高思維能力。然后動手畫一畫能讓小燈泡點亮的連接方式。最后按照學(xué)生畫的圖，用燈泡、電池、導(dǎo)線進(jìn)行測試，并進(jìn)行分類，把能點亮的圖放一起，不能點亮的放一起。通過分類比較，學(xué)生自然就能發(fā)現(xiàn)，要點亮小燈泡必須連接電池的正極、負(fù)極、小燈泡的金屬外殼、小燈泡底部的金屬觸點這個四個點，形成閉合回路。至此閉合電路的模型就建構(gòu)起來了。教師可以引導(dǎo)學(xué)生運用這個模型，連接其他電路，比如夏天使用的小電風(fēng)扇等。這節(jié)課我也明顯感受到教師是引導(dǎo)者，學(xué)生是主體，教師順著學(xué)生的思路開展教學(xué)。

（二）推理論證

推理是由一個或幾個已知的判斷，推導(dǎo)出一個未知結(jié)論的思維過程；論證是能夠運用證據(jù)來證明論點的方法。推理論證體現(xiàn)在：基于證據(jù)與邏輯，運用分析與綜合、比較與分類、歸納與演繹等思維方法，建立證據(jù)與解釋之間的關(guān)系并提出合理見解。

例如，在教學(xué)蘇教版五年級上冊《光的傳播》一課時，教師首先播放光束在生活中不同場景出現(xiàn)的視頻，然后提煉出幾張圖片，學(xué)生觀察到這些光束都是直線的。教師提問：光是沿著什么樣的路徑進(jìn)行傳播的？學(xué)生猜想，并提出自己的觀點——光是沿直線傳播的。如何證明自己的觀點呢？此時教師需要搭建腳手架，利用有結(jié)構(gòu)的實驗材料提示學(xué)生如何設(shè)計實驗證明光的直線傳播。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生需要獨立完成實驗的設(shè)計，然后在小組內(nèi)交流形成小組的設(shè)計方案。最后全班匯報，達(dá)成一致意見后，開始實驗，通過實驗觀察到怎樣的現(xiàn)象能說明光是沿直線傳播的，需要學(xué)生利用推理論證的思想去解釋。這樣的課堂就是應(yīng)用了推理論證來進(jìn)行科學(xué)教學(xué)的。首先提出觀點，然后圍繞觀點找證據(jù)，最后利用證據(jù)論證自己提出的觀點。學(xué)生先有自己的思考，并且把自己的思考表達(dá)出來，這樣的科學(xué)課堂對學(xué)生的思維能力是有幫助的，有提升的。

（三）創(chuàng)新性思維

通過鍛煉和培養(yǎng)小學(xué)生創(chuàng)新力可以逐步提高并形成他們獨立思考的習(xí)慣和能力，使其能夠不盲從他人觀點，更好地理解自身想法，發(fā)表自己的觀點，有利于思維能力的全面提升，在科學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)、生活實踐和未來發(fā)展方面都具有重要作用。在學(xué)科教學(xué)中，教師可以從不同維度、不同角度出發(fā)，啟發(fā)學(xué)生靈活運用所學(xué)知識，提出新的實驗、新的方案和新的見解，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力，為其日后的發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

二、學(xué)生科學(xué)思維能力培養(yǎng)的方法

（一）基于科學(xué)核心素養(yǎng)設(shè)計教學(xué)目標(biāo)

科學(xué)觀念是素養(yǎng)基礎(chǔ)，是科學(xué)課思考的內(nèi)容，沒有這個內(nèi)容，科學(xué)思維無從談起。科學(xué)思維是素養(yǎng)的核心。需要學(xué)生動腦；科學(xué)探究是主要途徑，需要學(xué)生動手。這兩個關(guān)鍵能力緊緊聯(lián)系在一起不可分割。態(tài)度責(zé)任是必備品格，是素養(yǎng)的方向。科學(xué)核心素養(yǎng)的四個維度緊密相連，是一個整體，表達(dá)了學(xué)生通過什么樣的探究活動，促發(fā)他怎么去思維，形成什么概念，發(fā)展什么樣的態(tài)度。

例如，《簡單電路》一課基于核心素養(yǎng)設(shè)計的教學(xué)目標(biāo)如下。科學(xué)觀念：認(rèn)識能使小燈泡亮起來的電路是一個閉合電路，運用這一認(rèn)識解釋現(xiàn)象，解決問題?？茖W(xué)思維：運用模型架構(gòu)的認(rèn)識方式，通過分類、比較歸納等思維活動，識別點亮小燈泡的電路都是將電池的正負(fù)極、小燈泡金屬外殼、金屬觸點等四個點連接起來形成的閉合電路。探究實踐：能基于對小燈泡、電池等材料結(jié)構(gòu)特點的觀察，猜想連接方式；能運用簡單材料測試自己的想法，并在此基礎(chǔ)上歸納概括出點亮小燈泡的電路的特點。態(tài)度責(zé)任：基于證據(jù)發(fā)表觀點，實事求是，善于合作，樂于分享。

如果能在上課前按照核心素養(yǎng)的要求從四個維度把教學(xué)目標(biāo)設(shè)計好，課就成功了一半，接下來就需要考慮設(shè)計什么樣的活動，能激發(fā)學(xué)生什么樣的科學(xué)思維，以及細(xì)節(jié)的設(shè)計。

（二）真實情境導(dǎo)入，聚焦研究問題

教師要聯(lián)系生活化的場景和實際，設(shè)計一個貼近學(xué)生生活的情境，讓學(xué)生自然而然進(jìn)入本節(jié)課的學(xué)習(xí)。并且這個情境能引發(fā)思考，聚焦到本節(jié)課研究的問題上。例如在教學(xué)《簡單電路》一課時，選擇兔子的花燈，點燃蠟燭它就亮了，但是用蠟燭不安全，問學(xué)生有沒有辦法改進(jìn)一下，自然就引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入了新知的學(xué)習(xí)。并且聚焦到本節(jié)課要解決的問題——如何點亮小燈泡。

例如，在一次教研活動中，某教師在教學(xué)蘇教版五年級下冊《生物的啟示》一課時，該教師通過視頻導(dǎo)入，學(xué)生通過觀察到蒼耳黏附在動物身上的現(xiàn)象引發(fā)思考。蒼耳具有黏附的本領(lǐng)是因為什么？然后觀察蒼耳，發(fā)現(xiàn)蒼耳的結(jié)構(gòu)決定它具有黏附功能。聯(lián)系到日常生活學(xué)生很容易想到魔術(shù)貼，緊接著觀察魔術(shù)貼，找到它與蒼耳的結(jié)構(gòu)的相似之處。從蒼耳到魔術(shù)貼，學(xué)生就能明白人們從生物獲得啟示，制造了很多物品滿足人們的生活。后面的內(nèi)容學(xué)生學(xué)起來就很輕松，該老師的切入點選擇得非常好，找一個點深入研究，比找很多點泛泛而談好。同樣從學(xué)生的經(jīng)驗出發(fā)，用身邊的案例，將學(xué)生日常的生活與人類創(chuàng)造的偉大的仿生技術(shù)聯(lián)結(jié)，并用類比的教學(xué)方法激發(fā)了學(xué)生的科學(xué)思維。

（三）設(shè)計問題鏈，層層遞進(jìn)

利用問題促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)生，一節(jié)科學(xué)課可能有很多問題，教師要精心設(shè)計問題，并且問題要具有挑戰(zhàn)性，指向核心概念，而不是一系列的小問題。要做到集中精力解決一個問題，其他問題就迎刃而解了。

例如，在教學(xué)蘇教版科學(xué)四年級上冊《彈力》一課時，要研究拉力大小與彈簧拉伸長度之間關(guān)系，教師可以設(shè)計一個大問題：如何設(shè)計實驗研究拉力大小與彈簧拉伸長度之間的關(guān)系？學(xué)生可以用文字或者畫圖的方式表述自己的觀點。要解決這個大問題，還需要設(shè)計一些小問題，例如：如何讓拉力可見？怎么改變拉力的大小？這些小問題都是為解決本課核心大問題服務(wù)的，這樣學(xué)生就清楚這節(jié)課我們要掌握的科學(xué)觀念、科學(xué)思維方式。

教學(xué)蘇教版科學(xué)五年級的《霧和云》，教師首先出示生活中有霧的場景。然后提問：關(guān)于霧，你有什么問題？從學(xué)生的回答中聚焦核心問題：霧是怎么形成的，可能與什么有關(guān)？然后讓學(xué)生先獨立思考，再小組交流。同學(xué)們想好了嗎？誰能完整地說一說？你能結(jié)合以上同學(xué)的發(fā)言，說一說霧的形成嗎？這部分教師給學(xué)生足夠的時間和機會去表達(dá)，在表達(dá)過程中學(xué)生的思維能力得到了鍛煉和提升。這個過程學(xué)生的思維是可見的。實驗探究部分，有了前面充分的思考，學(xué)生對霧的認(rèn)識明確了，如何設(shè)計實驗制造霧就容易多了。重點是學(xué)生的思考與表達(dá)，而不是教師對科學(xué)知識的傳授。因此在科學(xué)課堂上多給學(xué)生思考和表達(dá)的機會，可以提高自己的課堂教學(xué)能力。

（四）設(shè)計具有思維結(jié)構(gòu)的任務(wù)單

科學(xué)課上的任務(wù)單促進(jìn)學(xué)生遷移運用所學(xué)知識、技能與方法來完成任務(wù)，是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。同時，科學(xué)任務(wù)單也是學(xué)生在科學(xué)探究活動中把得到的信息內(nèi)化的一個重要環(huán)節(jié)，它顯示著學(xué)生親歷科學(xué)探究過程留下痕跡，也是我們教師了解測評學(xué)生思維水平的重要證據(jù)，更是使探究走向高效的助推器，具有重要的意義。

例如四年級上冊《彈力》任務(wù)單的設(shè)計如下。

用力改變這些物體的形狀或體積（彈簧、橡皮筋、海綿、鋼尺），再去掉所用的力，有什么發(fā)現(xiàn)？將你的發(fā)現(xiàn)用文字或畫圖的方式記錄下來。設(shè)計實驗探究拉力大小與彈簧拉伸長度之間的關(guān)系。

如果請四年級的學(xué)生用語言描述物體受外力后發(fā)生改變的現(xiàn)象，他們能描述清楚，但是無法在腦海中留下印記。如果用上述教師設(shè)計的任務(wù)單請學(xué)生用文字或畫圖的方式完成，那么對學(xué)生形成“彈性”概念提供了支架。方便學(xué)生從個例中歸納出具有彈性的物體的共同特征。

學(xué)生參與教學(xué)的思維過程是不可視的，如何讓學(xué)生思維顯性化，可以通過設(shè)計具有思維結(jié)構(gòu)的任務(wù)單實現(xiàn)。學(xué)生完成任務(wù)單的過程，就是經(jīng)歷了一個從具體到抽象的思維過程，可使學(xué)生的總結(jié)歸納能力得到提升。

綜上所述，小學(xué)教師想要在小學(xué)科學(xué)課堂提高學(xué)生思維能力，不僅需要更新和學(xué)習(xí)先進(jìn)的教學(xué)理念，掌握和使用多樣化的教學(xué)方式、方法，加強教師教育教學(xué)能力和專業(yè)素養(yǎng)的學(xué)習(xí)，同時興趣也是非常重要的，只有把握學(xué)生興趣才能激發(fā)學(xué)生科學(xué)探究的欲望，真正做到因材施教、寓教于樂，更好地在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)和提高學(xué)生的思維能力，從而促進(jìn)小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)的質(zhì)量和水平，促進(jìn)小學(xué)生良好思維養(yǎng)成和綜合素養(yǎng)提高。

參考文獻(xiàn)

[1]曹文佳;曾寶俊.芻議科學(xué)思維在小學(xué)科學(xué)課堂的教學(xué)[J].湖北教育（科學(xué)課），2022（8）：10-12.

[2]楊煌;張文岑.基于科學(xué)思維的小學(xué)科學(xué)教學(xué)設(shè)計[J].實驗教學(xué)與儀器，2023（5）：96-98