基于科學(xué)思維培養(yǎng)的小學(xué)科學(xué)教學(xué)策略分析

思維培養(yǎng)是新時(shí)代教育的基礎(chǔ)構(gòu)成之一，指向?qū)W生的個(gè)性成長和全面發(fā)展。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)以學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)為抓手，設(shè)置有針對(duì)性的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)活動(dòng)。主要圍繞基于科學(xué)思維培養(yǎng)的小學(xué)科學(xué)教學(xué)展開分析，探討基于科學(xué)思維培養(yǎng)的小學(xué)科學(xué)教學(xué)的意義，并從多個(gè)不同的角度來分析教學(xué)策略。

科學(xué)思維；小學(xué)科學(xué)；教學(xué)策略

吳亮（1987—），男，江蘇省南通市躍龍橋小學(xué)校。

小學(xué)科學(xué)課程是一個(gè)理論與實(shí)踐并重的課程，在學(xué)生思維激發(fā)與實(shí)踐能力培養(yǎng)方面具有重要的價(jià)值。在傳統(tǒng)的小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師雖然也能有意識(shí)地調(diào)整理論教學(xué)和實(shí)踐探究的比重，但較少將課堂教學(xué)落實(shí)到對(duì)學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)上，多以科學(xué)知識(shí)的灌輸為主，導(dǎo)致小學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展達(dá)不到理想的效果。在新課改背景下，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維成為小學(xué)科學(xué)教學(xué)的重要任務(wù)之一，因此，教師需要在知識(shí)教學(xué)之外，關(guān)注學(xué)生科學(xué)思維的形成與發(fā)展，通過引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究、觀察、分析和推理，讓學(xué)生在積累更多科學(xué)知識(shí)的同時(shí)，深入了解各種科學(xué)原理，進(jìn)而能夠用科學(xué)思維來看待生活中的科學(xué)現(xiàn)象。

一、基于科學(xué)思維培養(yǎng)的小學(xué)科學(xué)教學(xué)的意義

小學(xué)是教育的初級(jí)階段，也是學(xué)生學(xué)習(xí)意識(shí)形成、學(xué)習(xí)習(xí)慣養(yǎng)成和思維發(fā)展的關(guān)鍵階段，因此，對(duì)學(xué)生進(jìn)行思維培養(yǎng)具有很強(qiáng)的必要性。就新時(shí)代社會(huì)對(duì)人才需求的變化和學(xué)生個(gè)人的成長而言，基于科學(xué)思維培養(yǎng)的小學(xué)科學(xué)教學(xué)也具有一定的必然性。教師需要通過能體現(xiàn)科學(xué)思維培養(yǎng)的教學(xué)活動(dòng)激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探究興趣，強(qiáng)化對(duì)學(xué)生思維能力的培養(yǎng)，保證科學(xué)課程的教學(xué)價(jià)值能夠被最大限度地發(fā)揮出來。從學(xué)生發(fā)展的層面上看，基于科學(xué)思維培養(yǎng)的小學(xué)科學(xué)教學(xué)的意義主要就體現(xiàn)在三個(gè)方面：培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生深入理解科學(xué)知識(shí)，提升學(xué)生科學(xué)探究能力。

（一）培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)興趣

小學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力的主要來源是興趣，以興趣培養(yǎng)為基礎(chǔ)和前提開展課堂教學(xué)有助于學(xué)生更好地掌握知識(shí)、發(fā)展能力，而基于科學(xué)思維培養(yǎng)的小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)主要以實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)為主，與傳統(tǒng)教學(xué)中對(duì)科學(xué)事實(shí)的直接呈現(xiàn)和灌輸有本質(zhì)的區(qū)別，相對(duì)來說更加生動(dòng)、有趣，對(duì)學(xué)生來說也有更強(qiáng)的吸引力和趣味性，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)興趣的有效培養(yǎng)。學(xué)生在實(shí)踐與實(shí)驗(yàn)中獲得的真實(shí)體驗(yàn)又為這種興趣的維持和發(fā)展提供了支持。在這種情況下，學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的興趣會(huì)呈現(xiàn)螺旋式上升的趨勢(shì)，這不僅有利于提升學(xué)生的學(xué)科探究參與度和積極性，也有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主探究意識(shí)。

（二）幫助學(xué)生深入理解科學(xué)知識(shí)

雖然小學(xué)階段的課程教學(xué)更多地關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)意識(shí)、習(xí)慣的形成和能力、思維的發(fā)展，但知識(shí)的積累也不能忽視。學(xué)生只有積累了足夠多的知識(shí)，才能實(shí)現(xiàn)思維的跨越式提升，這是一種從量變到質(zhì)變的過程?？茖W(xué)思維既是學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)中需要形成的學(xué)科思維，也是學(xué)生學(xué)習(xí)與理解科學(xué)知識(shí)時(shí)需要用到的能力。基于科學(xué)思維培養(yǎng)的小學(xué)科學(xué)教學(xué)通過引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)觀察、主動(dòng)探究、主動(dòng)實(shí)踐和主動(dòng)推理來幫助學(xué)生形成對(duì)科學(xué)知識(shí)的準(zhǔn)確認(rèn)知，使學(xué)生能夠通過親身實(shí)踐來形成對(duì)科學(xué)知識(shí)的深刻理解。

（三）提升學(xué)生科學(xué)探究能力

對(duì)科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)必然離不開對(duì)生活中常見科學(xué)現(xiàn)象的探究，可以說，實(shí)踐探究是科學(xué)學(xué)習(xí)最正確和有效的方式?；诳茖W(xué)思維培養(yǎng)的小學(xué)科學(xué)教學(xué)能夠?yàn)閷W(xué)生提供進(jìn)行問題探究、問題思考與問題解決的條件，讓學(xué)生能圍繞特定科學(xué)現(xiàn)象或科學(xué)定理進(jìn)行提問、假設(shè)和實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在以實(shí)踐探究為核心的課堂活動(dòng)中提升科學(xué)探究能力。

二、基于科學(xué)思維培養(yǎng)的小學(xué)科學(xué)教學(xué)策略

在傳統(tǒng)的小學(xué)科學(xué)課堂上，部分教師采用的教學(xué)方法對(duì)學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)存在一些不足，具體體現(xiàn)在缺乏對(duì)學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力與批判性思維的培養(yǎng)，導(dǎo)致學(xué)生長期處于被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，難以獲得真實(shí)的體驗(yàn)，只能重復(fù)記憶科學(xué)知識(shí)。這種教學(xué)方式既不利于深化學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解，也不利于提升學(xué)生解決問題的能力，還不利于培養(yǎng)學(xué)生的探究精神、質(zhì)疑意識(shí)與證據(jù)分析思維。與之相對(duì)的，基于科學(xué)思維培養(yǎng)的小學(xué)科學(xué)教學(xué)以小學(xué)生認(rèn)知范圍內(nèi)的事物和方式作為載體來開展探究活動(dòng)，可以給學(xué)生提供更多自主探究的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)展科學(xué)思維。

（一）開展指向關(guān)鍵問題和主題的可視化教學(xué)

可視化教學(xué)是指利用圖形、圖像、動(dòng)畫、視頻等視覺表現(xiàn)手段來開展教學(xué)。思維導(dǎo)圖、知識(shí)地圖、概念圖表等都是可視化教學(xué)中的視覺認(rèn)知輔助工具，而指向可視化的教學(xué)能讓知識(shí)變得更加直觀易懂，方便學(xué)生理解，能為學(xué)生思維的發(fā)展提供更多支持。為了有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，小學(xué)科學(xué)教師可以選擇開展指向關(guān)鍵問題和主題的可視化教學(xué)。

以蘇教版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)上冊(cè)第二單元第8課“物體的傳熱本領(lǐng)”的教學(xué)為例，這一課主要涉及對(duì)不同物體傳熱效果、效率的探究，旨在幫助學(xué)生掌握物體傳熱的原理與表現(xiàn)。在指向關(guān)鍵問題和主題的可視化教學(xué)中，教師需要做的教學(xué)準(zhǔn)備就是設(shè)計(jì)一系列關(guān)鍵問題，具體如下：1.如果讓你來探究不同物體傳熱的效果與效率，你會(huì)選擇哪幾種物體來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與分析呢？2.在開展物體傳熱實(shí)驗(yàn)時(shí)需要控制哪些變量？怎樣控制這些變量呢？3.整個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是怎么樣的呢？除了設(shè)計(jì)關(guān)鍵問題，教師還需要關(guān)注主題探究活動(dòng)的設(shè)計(jì)，在不同的探究環(huán)節(jié)提出對(duì)應(yīng)的探究問題，并保證問題與問題之間存在遞進(jìn)關(guān)系，以便學(xué)生能通過對(duì)問題的探究與思考來發(fā)展科學(xué)思維。

（二）以科學(xué)記錄為載體為科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)賦能

在小學(xué)階段以實(shí)踐或?qū)嶒?yàn)為主要內(nèi)容的科學(xué)課堂中，學(xué)生需要在參與實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)的過程中進(jìn)行完整的科學(xué)記錄，具體需要記錄的內(nèi)容則包括探究問題、實(shí)驗(yàn)猜想、實(shí)驗(yàn)步驟、器材、數(shù)據(jù)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)論。這種對(duì)實(shí)踐及實(shí)驗(yàn)過程的記錄不僅是學(xué)生推理科學(xué)結(jié)論的事實(shí)證據(jù)，也是呈現(xiàn)學(xué)生思維活動(dòng)與探究過程的材料。

以蘇教版小學(xué)科學(xué)二年級(jí)下冊(cè)第二單元第6課“自制指南針”的教學(xué)為例，指南針中的磁針可以自由地進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，在天然地磁場(chǎng)的作用下，磁針的南極始終指向地理上的南極。該單元的科學(xué)探究對(duì)象是磁鐵，一共設(shè)置了三個(gè)課時(shí)，其中前兩個(gè)課時(shí)分別探究的是磁鐵的吸力和磁鐵的兩極，第三個(gè)課時(shí)則是對(duì)磁鐵的應(yīng)用。基于學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)，在“自制指南針”的科學(xué)活動(dòng)中，教師需要為學(xué)生設(shè)置一個(gè)包括實(shí)踐主題、實(shí)踐原理、材料選擇、設(shè)計(jì)草圖、制作步驟、自我評(píng)價(jià)等內(nèi)容的記錄單，以此拆解制作指南針的步驟，引導(dǎo)學(xué)生有序開展實(shí)踐活動(dòng)，發(fā)展科學(xué)思維。

（三）以模型建構(gòu)和推理論證為手段激發(fā)思維

模型建構(gòu)是指結(jié)合教材中的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)和客觀事物的顯著特點(diǎn)來構(gòu)建實(shí)際模型；推理論證是指結(jié)合已知的信息和判斷進(jìn)行邏輯推理，得出并驗(yàn)證一個(gè)新的結(jié)論或新的判斷。在小學(xué)階段的科學(xué)教學(xué)中，模型建構(gòu)與推理論證都是十分重要的科學(xué)實(shí)踐。結(jié)合模型建構(gòu)與推理論證的教學(xué)功能來看，在基于科學(xué)思維培養(yǎng)的小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師可以通過建構(gòu)模型和引導(dǎo)推理論證的方式來激發(fā)學(xué)生的思維，落實(shí)對(duì)學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)。

以蘇教版小學(xué)科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)第四單元第12課“點(diǎn)亮小燈泡”的教學(xué)為例，從模型建構(gòu)出發(fā)，教師需要引導(dǎo)學(xué)生在對(duì)實(shí)際模型原型形成完整認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，基于實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景來建構(gòu)一個(gè)新的模型。在建構(gòu)電路模型前，教師需要先帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中燈的電路規(guī)劃和導(dǎo)電材料展開探究與分析，而后引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)一個(gè)能滿足三種情況的電路模型能“同時(shí)點(diǎn)亮兩個(gè)小燈泡”“單獨(dú)點(diǎn)亮左邊的小燈泡”“單獨(dú)點(diǎn)亮右邊的小燈泡”。在學(xué)生完成了電路模型的建構(gòu)以后，教師還需要圍繞“為什么兩個(gè)小燈泡既可以一起被點(diǎn)亮，又可以分開被點(diǎn)亮”這一問題來設(shè)置探究任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生查閱資料，要求學(xué)生在完成資料的搜集以后，通過小組討論來推理和論證結(jié)論。

（四）創(chuàng)設(shè)生活探究情境鍛煉學(xué)生創(chuàng)新思維

情境是課堂教學(xué)中一種能有效轉(zhuǎn)化抽象知識(shí)，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生展開深入探究與思考的教學(xué)輔助元素。通常情況下，教師在創(chuàng)設(shè)生活情境時(shí)都需要引入生活元素，依托生活中常見的科學(xué)現(xiàn)象來提出問題，引發(fā)學(xué)生對(duì)生活現(xiàn)象的關(guān)注與思考。生活現(xiàn)象中蘊(yùn)含的科學(xué)規(guī)律與科學(xué)概念就是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的養(yǎng)料，通過對(duì)這些科學(xué)規(guī)律和科學(xué)概念的分析，學(xué)生不僅能夠積累更多科學(xué)知識(shí)，還能夠形成科學(xué)思考生活現(xiàn)象的思維模式。

以蘇教版小學(xué)科學(xué)三年級(jí)下冊(cè)第四單元第12課“天然材料與人造材料”的教學(xué)為例，基于發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維的目的，教師可以結(jié)合生活中常見的材料來創(chuàng)設(shè)情境，以引導(dǎo)學(xué)生展開深入的探究與分析。第一步，教師需要向?qū)W生展示生活中常見材料來創(chuàng)設(shè)情境，可以展示實(shí)物，也可以展示實(shí)物圖片；第二步，師生一起討論天然材料與人造材料的差別，如材質(zhì)、生產(chǎn)過程和用途的差別；第三步，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行歸納總結(jié)，讓學(xué)生結(jié)合教材內(nèi)容和課堂討論來建構(gòu)知識(shí)框架，提煉并歸納區(qū)別天然材料與人造材料的方法。在這樣基于情境的探究與思考中，學(xué)生能夠?qū)μ烊徊牧虾腿嗽觳牧闲纬筛暾⒏鼫?zhǔn)確的認(rèn)識(shí)。

（五）立足批判思維培養(yǎng)引導(dǎo)學(xué)生深入思考

批判思維是科學(xué)思維的組成部分，也是學(xué)生在科學(xué)探究中需要具備的一種能力。科學(xué)探究沒有絕對(duì)的權(quán)威，科學(xué)知識(shí)是從實(shí)驗(yàn)中得來，隨著實(shí)驗(yàn)的深入，有的科學(xué)知識(shí)會(huì)被推翻與重構(gòu)，因此，教師要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)或科學(xué)現(xiàn)象的質(zhì)疑精神，而這種質(zhì)疑就是批判思維的一種表現(xiàn)?；诖耍诨诳茖W(xué)思維培養(yǎng)的小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師需要立足對(duì)學(xué)生批判思維的培養(yǎng)，鼓勵(lì)并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察和數(shù)據(jù)收集，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行深入思考與大膽提問。

以蘇教版小學(xué)科學(xué)六年級(jí)上冊(cè)第2單元第7課“尋找遺傳與變異的秘密”的教學(xué)為例，在引導(dǎo)學(xué)生探究遺傳的原理和變異發(fā)生的原因與規(guī)律時(shí)，教師可以結(jié)合一些批判性思維工具來引導(dǎo)學(xué)生推理與解釋現(xiàn)實(shí)生活中的科學(xué)現(xiàn)象。其中，可選擇的工具就包括SWOT分析模型、因果圖、決策矩陣等。此外，教師還需要在課堂教學(xué)中設(shè)置辯論與舉證環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表自己的觀點(diǎn)，同時(shí)向?qū)W生提出要求，要求學(xué)生將觀點(diǎn)建立在科學(xué)的論證上，通過有依據(jù)的論證來評(píng)估與修正自己的觀點(diǎn)。

三、總結(jié)

綜上所述，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師需要重視學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)，并基于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的目的，對(duì)課堂教學(xué)的內(nèi)容和方式進(jìn)行規(guī)劃與調(diào)整，使之能滿足學(xué)生個(gè)性化成長與全面發(fā)展的需要。新時(shí)代的教育需要培養(yǎng)符合時(shí)代發(fā)展需要的人才除了擁有充足的知識(shí)儲(chǔ)備，還要具備探索精神、邏輯思維與問題解決能力，能夠綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)來思考、探究與解決現(xiàn)實(shí)問題?；诖耍谛W(xué)階段的科學(xué)教學(xué)中，教師可以立足指向關(guān)鍵問題和主題的實(shí)踐探究，以科學(xué)記錄為載體為教學(xué)賦能，以建構(gòu)模型和推理論證為手段，以創(chuàng)設(shè)情境為方法，以培養(yǎng)學(xué)生批判思維為目標(biāo)開展科學(xué)教學(xué)活動(dòng)，發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維。

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