小學(xué)科學(xué)課堂培養(yǎng)學(xué)生思維能力的策略探究

【摘要】科學(xué)課堂不僅是傳授知識(shí)的場(chǎng)所，更是激發(fā)學(xué)生好奇心、培養(yǎng)探索精神和提升邏輯思維能力的平臺(tái)。本文以“增加船的載重量”教學(xué)為例，深入探究小學(xué)科學(xué)課堂中培養(yǎng)學(xué)生思維能力的有效策略。通過(guò)教學(xué)案例分析如何在教學(xué)過(guò)程中激發(fā)學(xué)生的興趣，引導(dǎo)其觀(guān)察與思考，鼓勵(lì)實(shí)踐操作，以及培養(yǎng)批判性思維和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)科學(xué)；思維能力；培養(yǎng)策略；“增加船的載重量”

【中圖分類(lèi)號(hào)】G623.2 " 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2025）04-0043-03

在小學(xué)科學(xué)課堂上，如何通過(guò)生動(dòng)有趣的教學(xué)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探索、積極思考，成為教師關(guān)注的焦點(diǎn)。本文以“增加船的載重量”這一教學(xué)為例，探討如何在教學(xué)中運(yùn)用多樣化的教學(xué)策略，如設(shè)置科學(xué)小實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行邏輯推理，組織小組合作探討等，以激發(fā)學(xué)生的求知欲，培養(yǎng)其觀(guān)察力、想象力和創(chuàng)造力，希望結(jié)合小學(xué)科學(xué)教學(xué)的理論與實(shí)踐，為提升小學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和思維能力提供有益的教學(xué)參考。

一、小學(xué)科學(xué)課堂培養(yǎng)學(xué)生思維能力的要求分析

（一）激發(fā)興趣，培養(yǎng)主動(dòng)探索精神

在小學(xué)科學(xué)課堂中，激發(fā)學(xué)生的興趣是培養(yǎng)其思維能力的首要條件。學(xué)生只有對(duì)所學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生濃厚興趣，才會(huì)主動(dòng)探索、積極思考。以“增加船的載重量”教學(xué)為例，教師可以通過(guò)展示不同載重量的船只模型或圖片，激發(fā)學(xué)生對(duì)船只載重量及其影響因素的好奇心?；蚴亲寣W(xué)生親手制作小船，并嘗試增加其載重量，觀(guān)察哪些因素會(huì)影響船的載重量，在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的觀(guān)察力和動(dòng)手能力。[1]

（二）引導(dǎo)觀(guān)察，培養(yǎng)細(xì)致入微的思維能力

觀(guān)察是科學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，也是培養(yǎng)學(xué)生思維能力的重要途徑。小學(xué)科學(xué)教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)觀(guān)察，通過(guò)細(xì)致入微的觀(guān)察，發(fā)現(xiàn)事物的本質(zhì)特征和規(guī)律。以“增加船的載重量”教學(xué)為例，教師可以展示多種不同形狀、材料和結(jié)構(gòu)的船只模型，讓學(xué)生觀(guān)察并思考哪些因素可能會(huì)影響船的載重量。進(jìn)一步地，教師可以引導(dǎo)學(xué)生觀(guān)察這些船只模型的細(xì)節(jié)，如船體的形狀、材料的強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性等，從而培養(yǎng)學(xué)生的觀(guān)察力和分析能力。

（三）鼓勵(lì)質(zhì)疑，培養(yǎng)批判性思維能力

質(zhì)疑是科學(xué)精神的體現(xiàn)，也是培養(yǎng)學(xué)生批判性思維能力的關(guān)鍵。在小學(xué)科學(xué)課堂中，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生敢于質(zhì)疑，勇于提出自己的見(jiàn)解和疑問(wèn)。以“增加船的載重量”教學(xué)為例，教師可以提出問(wèn)題：“為什么有的船能承載更多的重量，而有的船卻不能？”然后引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)和觀(guān)察，探究影響船只載重量的因素。在探究過(guò)程中，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)船體的形狀、材料的強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性等因素都會(huì)影響船的載重量。通過(guò)質(zhì)疑和探究，學(xué)生不僅能夠獲得科學(xué)知識(shí)，還能培養(yǎng)批判性思維能力，學(xué)會(huì)從多個(gè)角度審視問(wèn)題，提出合理的解決方案。

（四）組織合作，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力

小學(xué)科學(xué)課堂中的合作學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的重要方式。通過(guò)小組合作，學(xué)生可以共同解決問(wèn)題，分享知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，從而提升團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。例如，在教授“增加船的載重量”一課時(shí)，教師可以將學(xué)生分成小組，讓他們?cè)O(shè)計(jì)并制作一艘能夠承載更多重量的船。在合作過(guò)程中，學(xué)生需要分工合作，共同討論設(shè)計(jì)方案，制作船只，并進(jìn)行測(cè)試。通過(guò)合作，學(xué)生不僅能夠提升動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維，還能學(xué)會(huì)如何與他人溝通、協(xié)作，共同完成任務(wù)。

二、小學(xué)科學(xué)課堂培養(yǎng)學(xué)生思維能力的策略

（一）情境導(dǎo)入，激發(fā)興趣與好奇心

在課程開(kāi)始時(shí)，創(chuàng)設(shè)與課程內(nèi)容相關(guān)的有趣情境，能夠激發(fā)學(xué)生的好奇心和探索欲。[2]例如，“增加船的載重量”教學(xué)中，教師可以構(gòu)建一個(gè)關(guān)于探險(xiǎn)家的故事情境，故事的主角是一位勇敢的探險(xiǎn)家，他擁有一張古老的藏寶圖，圖上標(biāo)記著一座隱藏在遙遠(yuǎn)海域的神秘島嶼，那里藏著無(wú)盡的寶藏。然而，探險(xiǎn)家現(xiàn)有的船只無(wú)法承載足夠的物資和人員以應(yīng)對(duì)長(zhǎng)途航行和可能遭遇的風(fēng)浪。故事情境貼近學(xué)生的興趣和好奇心，還能巧妙地引出這一課內(nèi)容，促使學(xué)生們積極思考如何運(yùn)用所學(xué)知識(shí)來(lái)解決問(wèn)題。在構(gòu)建故事情境的基礎(chǔ)上，教師還可以進(jìn)一步設(shè)計(jì)一些互動(dòng)環(huán)節(jié)，增加情境教學(xué)的互動(dòng)性，吸引學(xué)生積極參與其中。

另一個(gè)情境導(dǎo)入的案例是圍繞“海上貿(mào)易”展開(kāi)的，教師可以講述一個(gè)關(guān)于海上貿(mào)易商人的故事，他擁有一條航線(xiàn)，連接著兩個(gè)不同的國(guó)家，貿(mào)易量巨大。然而，由于船只的載重量有限，每次只能運(yùn)輸少量的貨物，這嚴(yán)重限制了他的貿(mào)易規(guī)模和利潤(rùn)。于是他希望能夠找到一種方法來(lái)增加船只的載重量，從而提高貿(mào)易效率。在引入“海上貿(mào)易”情境后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考船只載重量與貿(mào)易量之間的關(guān)系，以及如何通過(guò)改進(jìn)船只設(shè)計(jì)，或采用新材料等方法來(lái)增加載重量。

（二）動(dòng)手實(shí)踐，培養(yǎng)觀(guān)察與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

組織學(xué)生進(jìn)行動(dòng)手實(shí)踐活動(dòng)，如使用紙張、塑料瓶等材料制作簡(jiǎn)易船只，并測(cè)試其載重量，能夠引導(dǎo)學(xué)生觀(guān)察船只的結(jié)構(gòu)、材料對(duì)載重量的影響，培養(yǎng)其觀(guān)察力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，從而加深?duì)科學(xué)原理的理解。[3]

例如，在“增加船的載重量”這一科學(xué)課題的教學(xué)中，教師可以先引導(dǎo)學(xué)生了解船只載重量的基本概念，以及影響載重量的主要因素，如船只的結(jié)構(gòu)、材料、形狀等。然后，教師可以分發(fā)紙張、塑料瓶、鋁箔紙等簡(jiǎn)易材料，讓學(xué)生分組進(jìn)行船只制作。在制作過(guò)程中，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)意，嘗試不同的設(shè)計(jì)方案，并引導(dǎo)他們思考如何通過(guò)改進(jìn)船只的結(jié)構(gòu)和材料來(lái)增加載重量。

例如，教師首先向?qū)W生展示幾種不同形狀和結(jié)構(gòu)的船只模型，并解釋它們各自的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。然后，要求學(xué)生以小組為單位，使用提供的材料制作一艘簡(jiǎn)易船只，并設(shè)定一個(gè)具體的載重量目標(biāo)。在制作過(guò)程中，學(xué)生需要仔細(xì)觀(guān)察船只的結(jié)構(gòu)和材料對(duì)載重量的影響，不斷嘗試和調(diào)整設(shè)計(jì)方案，以達(dá)到或超過(guò)設(shè)定的載重量目標(biāo)。在制作完成后，教師可以組織學(xué)生進(jìn)行載重量測(cè)試，學(xué)生可以使用小石子、硬幣等物品作為載重，逐步增加船只的載重量，直到船只沉沒(méi)為止。在測(cè)試過(guò)程中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生觀(guān)察并記錄船只的載重量、形狀變化、材料變形等情況，或者探討不同材料在船只制造中的應(yīng)用及其優(yōu)缺點(diǎn)等，激發(fā)他們對(duì)科學(xué)探索的興趣和熱情。

（三）問(wèn)題引導(dǎo)，激發(fā)批判性思維

在實(shí)踐活動(dòng)后，提出一系列與課程相關(guān)的問(wèn)題，能夠拓寬學(xué)生的思維視野，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通能力。

例如，在“增加船的載重量”這一科學(xué)課題的教學(xué)中，實(shí)踐活動(dòng)結(jié)束后，教師可以提出一個(gè)基礎(chǔ)性問(wèn)題，如“為什么有的船能承載更多重量？”這個(gè)問(wèn)題旨在引導(dǎo)學(xué)生回顧并總結(jié)他們?cè)趯?shí)踐活動(dòng)中觀(guān)察到的現(xiàn)象和得出的結(jié)論。學(xué)生可能會(huì)提到船只的形狀、結(jié)構(gòu)、材料以及制作工藝等因素。在此基礎(chǔ)上，教師可以進(jìn)一步提問(wèn)：“這些因素是如何影響船只的載重量的？”以引導(dǎo)學(xué)生深入思考每個(gè)因素的具體作用機(jī)制。這樣的提問(wèn)方式不僅能夠激發(fā)學(xué)生的批判性思維，還能幫助他們鞏固和深化對(duì)科學(xué)原理的理解。

或者，教師可以圍繞“如何通過(guò)改進(jìn)船只的設(shè)計(jì)來(lái)增加載重量？”這一問(wèn)題展開(kāi)，教師可以先向?qū)W生展示一些經(jīng)典的船只設(shè)計(jì)案例，并引導(dǎo)他們分析這些設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。然后，教師可以提問(wèn)：“如果我們要設(shè)計(jì)一艘能夠承載更多重量的船，我們應(yīng)該從哪些方面入手？”鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的設(shè)計(jì)方案，并引導(dǎo)他們思考如何驗(yàn)證這些方案的可行性。

教師還可以提出一系列問(wèn)題，如“在實(shí)際應(yīng)用中，我們?nèi)绾纹胶獯坏妮d重量和穩(wěn)定性？”“如果我們要在有限的材料和預(yù)算下設(shè)計(jì)一艘船，我們應(yīng)該如何做出最優(yōu)選擇？”引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā)，思考如何在滿(mǎn)足載重量要求的同時(shí)，兼顧船只的安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。

（四）案例分析，提升問(wèn)題解決能力

案例分析能夠幫助學(xué)生將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，提升他們的問(wèn)題解決能力，為未來(lái)的科學(xué)探索和創(chuàng)新打下基礎(chǔ)。[4]

例如，在“增加船的載重量”這一科學(xué)課題的教學(xué)中，教師可以先向?qū)W生介紹一些歷史上著名的船只設(shè)計(jì)案例，闡述這些船只設(shè)計(jì)的背景、目的和特點(diǎn)，以及它們是如何解決載重量問(wèn)題的。例如，在介紹古代木船時(shí)，教師可以介紹由于古代材料和技術(shù)限制，人們通過(guò)優(yōu)化船體結(jié)構(gòu)、采用輕質(zhì)木材以及設(shè)計(jì)合理的船艙布局等方式，來(lái)提高木船的載重量和穩(wěn)定性。接下來(lái)，可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比分析現(xiàn)代貨輪的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，現(xiàn)代貨輪通常采用高強(qiáng)度鋼材作為船體材料，通過(guò)優(yōu)化船體形狀和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以及采用先進(jìn)的推進(jìn)系統(tǒng)和裝載技術(shù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)更高的載重量和運(yùn)輸效率。教師可以詳細(xì)解釋這些設(shè)計(jì)背后的科學(xué)原理，如流體力學(xué)原理、材料力學(xué)原理等，并引導(dǎo)學(xué)生思考這些原理是如何在實(shí)際設(shè)計(jì)中得到應(yīng)用的。

在案例分析的過(guò)程中，每個(gè)小組可以選取一個(gè)或多個(gè)案例進(jìn)行深入分析，并討論案例中設(shè)計(jì)方法的優(yōu)缺點(diǎn)以及可能的改進(jìn)方案，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和批判性思維，促使他們?cè)诜治鰡?wèn)題的過(guò)程中學(xué)會(huì)提出自己的見(jiàn)解和解決方案。

（五）設(shè)計(jì)類(lèi)比項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生遷移學(xué)習(xí)

在小學(xué)科學(xué)課堂中，通過(guò)設(shè)計(jì)類(lèi)比項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生遷移學(xué)習(xí)，有利于培養(yǎng)學(xué)生舉一反三的思維。在“增加船的載重量”這一課程中，教師可以選擇“建筑物承重”作為類(lèi)比對(duì)象，因?yàn)榻ㄖ锍兄睾痛妮d重量在原理上有相似之處，都需要通過(guò)合理的設(shè)計(jì)和構(gòu)造來(lái)增強(qiáng)承重能力。

為了讓學(xué)生更好地理解類(lèi)比對(duì)象，教師需要構(gòu)建一個(gè)生動(dòng)的類(lèi)比情境。例如，教師可以展示一張建筑物的圖片，并提問(wèn)：“這座建筑物是如何承受上面的重量的？”然后，再展示一艘船的圖片，并引導(dǎo)學(xué)生思考：“船是如何在水面上承載貨物的？”學(xué)生能夠自然地聯(lián)想到建筑物承重和船的載重量之間的相似之處。

教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的類(lèi)比實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親手操作，感受類(lèi)比對(duì)象之間的內(nèi)在聯(lián)系。例如，可以準(zhǔn)備一些相同大小的紙板和重物，讓學(xué)生分別用不同形狀的紙板（如長(zhǎng)方形、三角形等）來(lái)承載重物，觀(guān)察哪種形狀的紙板承重能力更強(qiáng)，學(xué)生能夠直觀(guān)地理解形狀和結(jié)構(gòu)對(duì)承重能力的影響，從而遷移到對(duì)船體結(jié)構(gòu)和載重量的理解上。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師需要引導(dǎo)學(xué)生思考如何將類(lèi)比對(duì)象中的原理遷移到教學(xué)內(nèi)容中。例如，可以提問(wèn)：“通過(guò)剛才的實(shí)驗(yàn)，你發(fā)現(xiàn)哪些因素會(huì)影響紙板的承重能力？這些因素對(duì)船的載重量有什么影響？”激發(fā)學(xué)生的思考，促進(jìn)他們進(jìn)行遷移學(xué)習(xí)，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，從激發(fā)學(xué)生的興趣和好奇心出發(fā)，通過(guò)科學(xué)小實(shí)驗(yàn)、邏輯推理題目、角色扮演和創(chuàng)意寫(xiě)作等活動(dòng)，有效提升了學(xué)生的觀(guān)察力、邏輯推理能力、想象力和創(chuàng)造力，通過(guò)小組合作探討和實(shí)踐操作，學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和動(dòng)手能力也得到了顯著增強(qiáng)。另外，小學(xué)科學(xué)教育也應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，通過(guò)多樣化的教學(xué)策略，使學(xué)生在輕松愉快的氛圍中學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)，提升綜合素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

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[4]趙慧聰.聚焦學(xué)生思維能力發(fā)展的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略[J].亞太教育，2024（10）：35-37.