〔摘" "要〕" 在小學(xué)科學(xué)教育中,教師培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維是核心目標(biāo)之一,而提升學(xué)生的推理論證能力,是發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維的關(guān)鍵路徑?;诖耍疚膹摹耙肷顚?shí)例”“設(shè)置問(wèn)題情境”“小組合作探究”等方面入手,探討了相關(guān)的教學(xué)策略,旨在有效激發(fā)學(xué)生的推理興趣,幫助學(xué)生掌握推理技巧,以使學(xué)生逐步形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼撟C習(xí)慣,不斷提升科學(xué)思維素養(yǎng)。
〔關(guān)鍵詞〕" 小學(xué)科學(xué);推理論證能力;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" " (2025)18" " 0016-03
推理論證是科學(xué)思維的核心要素之一,能夠幫助學(xué)生深入理解科學(xué)知識(shí)的本質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、符合邏輯的思考方式。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中,教師通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察、提出假設(shè)、搜集證據(jù)、分析論證等一系列活動(dòng),能夠激發(fā)學(xué)生的好奇心和探索欲,讓學(xué)生主動(dòng)參與知識(shí)的構(gòu)建過(guò)程,使學(xué)生逐步學(xué)會(huì)質(zhì)疑、批判和創(chuàng)新,提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。如此,教師也能有效打破傳統(tǒng)灌輸式的教學(xué)模式,為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)積極思考、自主探究的學(xué)習(xí)環(huán)境,讓學(xué)生逐步成長(zhǎng)為具備扎實(shí)科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新精神的新一代人才。
一、創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)學(xué)生推理論證興趣
(一)引入生活實(shí)例
生活是學(xué)生熟悉且親近的“知識(shí)庫(kù)”,其中蘊(yùn)含著豐富的科學(xué)現(xiàn)象和原理。在教學(xué)中,教師以生活實(shí)例開啟科學(xué)學(xué)習(xí),能夠?qū)⒊橄蟮目茖W(xué)概念與學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)緊密相連,讓學(xué)生在熟悉的情境中,輕松地感知科學(xué)的存在和價(jià)值,從而主動(dòng)運(yùn)用已有的知識(shí)進(jìn)行推理,探究現(xiàn)象背后的科學(xué)原理。這樣,教師也能引導(dǎo)學(xué)生將抽象的科學(xué)知識(shí)與實(shí)際生活緊密聯(lián)系在一起,讓學(xué)生意識(shí)到科學(xué)源于生活,進(jìn)而提升學(xué)生對(duì)推理的興趣和積極性。
例如,在蘇教版科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)《聲音的傳播》一課教學(xué)中,教師先播放一段孩子在公園隔著圍墻捉迷藏的視頻,視頻中一個(gè)孩子在圍墻一邊呼喊,另一個(gè)孩子在圍墻另一邊能清楚聽到聲音,并做出回應(yīng)。視頻播放結(jié)束后,教師向?qū)W生提問(wèn):“同學(xué)們,在生活中,你們是不是也有過(guò)類似隔著東西還能聽到聲音的情況呢?”鼓勵(lì)學(xué)生分享自己的經(jīng)歷,如有的學(xué)生分享道:“在家隔著門,能聽到父母的說(shuō)話聲”等。接著,教師拿出一個(gè)密封的玻璃罩,并在里面放一個(gè)正在發(fā)聲的鬧鐘,同時(shí)設(shè)問(wèn):“如果我把玻璃罩里的空氣慢慢抽掉,你們猜猜會(huì)發(fā)生什么?”讓學(xué)生盡情猜想,如有的學(xué)生說(shuō)聲音會(huì)變小,有的學(xué)生說(shuō)鬧鐘會(huì)不響了。結(jié)合學(xué)生的猜測(cè),教師再慢慢抽出玻璃罩內(nèi)的空氣,以使學(xué)生逐步發(fā)現(xiàn)聲音傳播的奧秘。
顯然,通過(guò)生活中常見(jiàn)的“隔墻有耳”現(xiàn)象和有趣的玻璃罩實(shí)驗(yàn),教師成功激發(fā)了學(xué)生對(duì)聲音傳播的探究興趣,逐步培養(yǎng)學(xué)生在生活現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出假設(shè)的思維能力,增強(qiáng)主動(dòng)探索科學(xué)奧秘的欲望。
(二)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境
精心設(shè)計(jì)的問(wèn)題,猶如思維的“觸發(fā)器”,能夠打破學(xué)生原有的認(rèn)知平衡,激發(fā)學(xué)生的思維活力。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中,教師為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,能讓學(xué)生調(diào)動(dòng)已有的知識(shí)儲(chǔ)備,積極地在腦海中搜索相關(guān)信息,構(gòu)建合理的推理鏈條,解答疑惑,從而逐漸培養(yǎng)獨(dú)立思考和推理判斷的能力,繼而在不斷探索問(wèn)題答案的過(guò)程中,鍛煉和提升科學(xué)思維,形成積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)態(tài)度和思維習(xí)慣。
例如,在蘇教版科學(xué)三年級(jí)下冊(cè)《種子發(fā)芽了》一課的教學(xué)中,教師先為學(xué)生展示一顆飽滿的大豆種子和一盆已經(jīng)長(zhǎng)出嫩綠葉子的大豆幼苗,放在講臺(tái)上的顯眼位置。隨后,教師指著它們,問(wèn)道:“同學(xué)們,看這顆小小的種子和這盆茁壯成長(zhǎng)的幼苗,你們有沒(méi)有想過(guò),這顆種子是怎么一步步變成幼苗的呢?”吸引學(xué)生的注意力,學(xué)生開始仔細(xì)觀察種子和幼苗的形態(tài)差異。接著,教師給每個(gè)小組發(fā)放幾顆大豆種子,讓學(xué)生用手摸、用放大鏡觀察種子的外部結(jié)構(gòu),并引導(dǎo)學(xué)生思考:“種子這么小,它是怎么獲得營(yíng)養(yǎng)開始生長(zhǎng)的呢?是不是種子的每一部分都發(fā)揮著相同的作用呢?”引導(dǎo)學(xué)生帶著這些問(wèn)題進(jìn)行討論,做出自己合理的猜測(cè)。
在上述案例中,教師以種子和幼苗對(duì)比作為問(wèn)題情境,能極大地激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲,讓學(xué)生在探索植物生長(zhǎng)初期奧秘的過(guò)程中,逐漸養(yǎng)成善于觀察、積極思考、大膽推理的科學(xué)思維習(xí)慣。
二、搭建平臺(tái),培養(yǎng)學(xué)生推理論證能力
(一)小組合作探究
小學(xué)階段是學(xué)生社會(huì)性發(fā)展的重要時(shí)期,而小組合作探究的學(xué)習(xí)方式,無(wú)疑為學(xué)生提供了一個(gè)交流互動(dòng)、共同學(xué)習(xí)的平臺(tái)。具體而言,與傳統(tǒng)“師講生聽”的學(xué)習(xí)方式相比,小組合作探究的方式能夠?yàn)閷W(xué)生創(chuàng)建一個(gè)相對(duì)開放的學(xué)習(xí)環(huán)境,讓每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)表達(dá)自己的觀點(diǎn)和想法,從而在相互交流和碰撞中得到思維的啟發(fā),積極從多個(gè)維度思考問(wèn)題,拓寬思維的廣度。同時(shí),在合作過(guò)程中,學(xué)生也能學(xué)會(huì)從他人的思維中汲取營(yíng)養(yǎng),不斷完善自己的推理過(guò)程,逐步擺脫個(gè)體思維的局限性,以便運(yùn)用科學(xué)的方法去探究問(wèn)題、解決問(wèn)題,逐步提升科學(xué)思維等綜合素養(yǎng)。
例如,在蘇教版科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)《點(diǎn)亮小燈泡》一課的教學(xué)中,教師結(jié)合學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)差異,對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組,并給每個(gè)小組分發(fā)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)材料,如電池盒、電池等。隨后,教師布置任務(wù):“同學(xué)們,現(xiàn)在你們要利用這些材料,讓小燈泡亮起來(lái),并且探究一下在電路中增加電阻元件后,燈泡的亮度會(huì)發(fā)生怎樣的變化?!本唧w而言,教師先引導(dǎo)學(xué)生討論電路的連接方法,并鼓勵(lì)學(xué)生在組內(nèi)提出自己的想法,如有的學(xué)生提出要將電池的正負(fù)極用導(dǎo)線連接到燈泡的兩個(gè)連接點(diǎn)上,形成一個(gè)閉合回路,燈泡才能亮起來(lái)。接著,在學(xué)生連接過(guò)程中,他們也遇到了燈泡不亮的情況,這時(shí),教師再請(qǐng)小組內(nèi)成員分析問(wèn)題,共同探討可能存在的問(wèn)題,并認(rèn)真檢查導(dǎo)線與電池和燈泡的連接是否緊密等,引導(dǎo)學(xué)生在相互協(xié)作、仔細(xì)排查中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在,從而順利地完成探究任務(wù)。
可以看出,教師結(jié)合學(xué)生間的差異性,遵循科學(xué)的原則為學(xué)生進(jìn)行分組,并引導(dǎo)學(xué)生以組為單位,共同進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的探究操作、問(wèn)題的分析解決,能有效促進(jìn)學(xué)生之間的交流與協(xié)作,讓學(xué)生學(xué)會(huì)從他人的觀點(diǎn)和經(jīng)驗(yàn)中汲取智慧,共同開展科學(xué)論證,顯著強(qiáng)化科學(xué)思維。
(二)運(yùn)用思維導(dǎo)圖
思維導(dǎo)圖是一種直觀形象的圖形化表達(dá)方式,能夠有效地幫助學(xué)生梳理科學(xué)知識(shí)的內(nèi)在邏輯結(jié)構(gòu),提升學(xué)生思維的條理性和系統(tǒng)性。在科學(xué)教學(xué)中,教師從思維導(dǎo)圖的中心主題出發(fā),鼓勵(lì)學(xué)生沿著各個(gè)分支逐步展開,能讓學(xué)生清晰地看到知識(shí)之間的層次關(guān)系和因果聯(lián)系,從而使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中更加有條理地進(jìn)行推理和思考。同時(shí),教師鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行思維導(dǎo)圖繪制的過(guò)程,也能鍛煉學(xué)生的歸納推理能力,繼而為科學(xué)思維的發(fā)展,提供堅(jiān)實(shí)的知識(shí)框架支撐。
三、引導(dǎo)反思,強(qiáng)化學(xué)生推理論證思維
(一)錯(cuò)題分析反思
小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中,學(xué)生不可避免地會(huì)出現(xiàn)各種錯(cuò)誤,而這些錯(cuò)題恰恰是學(xué)生思維的漏洞和知識(shí)薄弱環(huán)節(jié)的集中體現(xiàn)。在教學(xué)中,教師引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)對(duì)錯(cuò)題進(jìn)行深入分析反思,能讓學(xué)生回溯自己的解題思路和推理過(guò)程,找出錯(cuò)誤產(chǎn)生的根源,從而更加深刻地理解科學(xué)概念和原理,及時(shí)彌補(bǔ)知識(shí)漏洞,完善自己的推理方法和思維模式,避免在今后的學(xué)習(xí)中出現(xiàn)同樣的錯(cuò)誤。同時(shí),通過(guò)這一過(guò)程,學(xué)生也能培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度和批判性思維能力,以便在未來(lái)面對(duì)問(wèn)題時(shí),更加注重細(xì)節(jié)和邏輯的嚴(yán)密性,逐步提升科學(xué)思維的準(zhǔn)確性和完整性。
例如,在蘇教版科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)“物體的運(yùn)動(dòng)”單元的測(cè)試后,教師選取一道關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)速度計(jì)算的錯(cuò)題進(jìn)行詳細(xì)分析。題目為:“一輛汽車在3小時(shí)內(nèi)行駛了180千米,另一輛汽車在5分鐘內(nèi)行駛了6千米,哪輛車速度快?”首先,教師讓學(xué)生重新審視題目,然后請(qǐng)做錯(cuò)的學(xué)生上臺(tái)講解自己的解題思路:“我用路程除以時(shí)間,第一輛車就是180除以3等于60,第二輛車是6除以5等于1.2,所以第一輛車快?!边@時(shí),教師引導(dǎo)其他學(xué)生思考:“這位同學(xué)的計(jì)算過(guò)程有沒(méi)有問(wèn)題呢?大家仔細(xì)看看題目中的數(shù)據(jù)單位。”經(jīng)過(guò)仔細(xì)觀察,學(xué)生發(fā)現(xiàn)題目中第一輛車的速度單位應(yīng)該是千米/小時(shí),而第二輛車在計(jì)算時(shí)忽略了單位換算,應(yīng)該先將6千米換算成6 000米,5分鐘換算成300秒,然后用路程除以時(shí)間得到速度20米/秒,再換算回千米/小時(shí)為72千米/小時(shí)?;诖耍處煂?duì)學(xué)生進(jìn)行追問(wèn):“為什么在計(jì)算速度時(shí)要特別注意單位呢?單位不統(tǒng)一會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生什么影響呢?”通過(guò)這樣的啟發(fā),讓學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)到在科學(xué)計(jì)算中單位換算的重要性和嚴(yán)謹(jǐn)性。
可見(jiàn),通過(guò)對(duì)錯(cuò)題的深入分析和反思,學(xué)生能清楚地看到自己在解題過(guò)程中粗心大意和對(duì)科學(xué)概念理解不夠深刻而導(dǎo)致的錯(cuò)誤,從而逐步學(xué)會(huì)在解決問(wèn)題后,檢查自己的思維過(guò)程和計(jì)算步驟,發(fā)現(xiàn)其中的漏洞并加以修正,以便學(xué)生的推理更加準(zhǔn)確和嚴(yán)密。
(二)實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫與互評(píng)
實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫與互評(píng),是培養(yǎng)學(xué)生論證思維的有效手段。具體而言,當(dāng)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)探究后,教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫,能讓學(xué)生將實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的思維活動(dòng)和推理過(guò)程,以書面的形式呈現(xiàn)出來(lái),以便更加清晰地梳理實(shí)驗(yàn)中的邏輯關(guān)系,學(xué)會(huì)用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和觀察到的現(xiàn)象,作為證據(jù)來(lái)支持自己的結(jié)論,強(qiáng)化邏輯論證能力。之后,教師再引導(dǎo)學(xué)生對(duì)他人的報(bào)告進(jìn)行互評(píng),能讓學(xué)生從不同的角度去審視實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)的分析,以及結(jié)論的推導(dǎo)過(guò)程,深刻地認(rèn)識(shí)到科學(xué)論證的嚴(yán)謹(jǐn)性和重要性,從而提升科學(xué)思維的科學(xué)性和規(guī)范性。
比如,在蘇教版科學(xué)五年級(jí)上冊(cè)《熱傳導(dǎo)》一課的教學(xué)中,教師引導(dǎo)學(xué)生參與“探究熱在固體中的傳遞方向”的實(shí)驗(yàn),并組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,讓學(xué)生在完成探究后撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。當(dāng)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫后,教師再鼓勵(lì)學(xué)生之間進(jìn)行互評(píng),如一位學(xué)生在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中寫道:“實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄繜嵩诮饘侔糁械膫鬟f方向。實(shí)驗(yàn)材料:一根金屬棒、凡士林、小珠子、酒精燈、鐵架臺(tái)。實(shí)驗(yàn)步驟:首先將金屬棒固定在鐵架臺(tái)上,在金屬棒的一端涂抹適量的凡士林,并粘上幾顆小珠子,然后用酒精燈加熱金屬棒的另一端,觀察小珠子掉落的順序。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:靠近酒精燈加熱一端的小珠子先掉落,然后依次向另一端掉落。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:熱在固體中是從溫度高的一端向溫度低的一端傳遞的?!痹诨ピu(píng)環(huán)節(jié),其他小組的學(xué)生對(duì)這份報(bào)告提出以下問(wèn)題和建議:“實(shí)驗(yàn)中有沒(méi)有考慮金屬棒的粗細(xì)、長(zhǎng)短對(duì)熱傳遞速度的影響?實(shí)驗(yàn)是否應(yīng)該多做幾次以確保結(jié)論的準(zhǔn)確性?實(shí)驗(yàn)報(bào)告中對(duì)凡士林的作用描述不夠詳細(xì),應(yīng)該補(bǔ)充說(shuō)明?!彪S后,報(bào)告撰寫者認(rèn)真聽取其他同學(xué)的意見(jiàn),并對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行修改和完善,從而更加深刻地認(rèn)識(shí)到科學(xué)論證的嚴(yán)謹(jǐn)性和全面性。
可以看出,通過(guò)修改完善報(bào)告的過(guò)程,學(xué)生能不斷優(yōu)化自己的論證思維過(guò)程,提高科學(xué)研究的規(guī)范性和科學(xué)性,從而逐步養(yǎng)成客觀、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
總而言之,在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中,教師以推理論證提升學(xué)生的科學(xué)思維能力,能充分激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣,強(qiáng)化學(xué)生解決問(wèn)題、邏輯思考的能力,并幫助學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維,引導(dǎo)學(xué)生在一次次推理論證中,更加享受學(xué)習(xí)科學(xué)的過(guò)程。
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