小學(xué)科學(xué)課堂上培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的策略分析

陳延飛

摘 要：今天，全面發(fā)展理念已成為共識，學(xué)生認(rèn)識世界并不僅僅依靠學(xué)習(xí)語數(shù)英等主科，在科學(xué)課上學(xué)生也會跟隨著科學(xué)老師的腳步一步步揭開神秘的自然面紗，小學(xué)是學(xué)生認(rèn)識自然、認(rèn)識規(guī)律的啟蒙階段，小學(xué)科學(xué)是最為貼近自然和學(xué)生生活的科目，主要是圍繞學(xué)生生活中常見的現(xiàn)象進(jìn)行分析研究。當(dāng)然科學(xué)課程有它自身的特點(diǎn)，學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生也要掌握探究方法，因此科學(xué)教學(xué)中，教師要密切注意對學(xué)生的科學(xué)思維培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：小學(xué);科學(xué)課程;科學(xué)思維

科學(xué)思維是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)課程的基本方法，也是學(xué)生圍繞自然現(xiàn)象和規(guī)律進(jìn)行探索得出答案的金鑰匙，在科學(xué)課程教學(xué)中，教師要針對教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)，巧妙地構(gòu)思教學(xué)每一個(gè)過程，將課堂問題情境、教學(xué)實(shí)驗(yàn)情境以及生活實(shí)踐應(yīng)用情境引入教學(xué)。指導(dǎo)學(xué)生思考研究，培養(yǎng)學(xué)生從分析現(xiàn)象、探索原因、構(gòu)思結(jié)論的過程中，理解知識的形成過程。當(dāng)前教育對小學(xué)科學(xué)的重視程度越來越高，很多教師也開始將科學(xué)思維的培養(yǎng)作為小學(xué)科學(xué)教學(xué)的主線，但在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師仍要注意一定的教學(xué)策略。在每一個(gè)教學(xué)階段，重視科學(xué)思維在科學(xué)概念建立中的作用。

一、課前導(dǎo)入情境中的小學(xué)科學(xué)思維能力培養(yǎng)研究

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，對科學(xué)現(xiàn)象的分析研究過程需要有一個(gè)導(dǎo)入的環(huán)節(jié)，因?yàn)槊恳粋€(gè)科學(xué)知識和方法，都和學(xué)生日常生活中常見的現(xiàn)象相關(guān)聯(lián)。首先，在課堂上教師可以事先展示生活情境，可以是聲音、圖片、短片甚至學(xué)生熟悉的影視作品，使學(xué)生對導(dǎo)入的內(nèi)容產(chǎn)生興趣，再讓學(xué)生圍繞情境中的內(nèi)容展開想象，讓學(xué)生認(rèn)識到科學(xué)知識就在我們的身邊，我們每節(jié)課學(xué)習(xí)的科學(xué)知識都和實(shí)際生活密切相關(guān)。教師在導(dǎo)入中滲透具有一定指向性問題讓學(xué)生思考，這樣能夠讓學(xué)生動腦筋，卻又不至于使思維過于發(fā)散，讓思維聚焦在直接經(jīng)驗(yàn)下的前概念轉(zhuǎn)化為知識結(jié)構(gòu)的過程。

例如，在學(xué)習(xí)《熱空氣和冷空氣》這一節(jié)課時(shí)，本節(jié)課主要是圍繞熱空氣的特征和冷空氣的特征展開分析研究，對不同類型的空氣進(jìn)行分析。本節(jié)知識比較簡單直觀，最主要的是讓學(xué)生事先有一個(gè)體驗(yàn)的過程。因此在導(dǎo)入情境中，教師可以通過照片向?qū)W生展示超市里的冷柜和烤箱，其作為兩種常見的保存食物的設(shè)備，學(xué)生平時(shí)經(jīng)?？吹剑珔s沒有仔細(xì)地觀察過，通過照片學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)他們在機(jī)構(gòu)上存在很大不同?？鞠淙》攀澄锏拈_口在下面，這是什么原因呢？為什么冷柜可以不加蓋子，難道不怕費(fèi)電或食物壞掉嗎？這些現(xiàn)象都是學(xué)生生活中常見的但是從來沒有仔細(xì)去思考過的，這些問題也直接指向了本堂課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。在導(dǎo)入情境中激發(fā)學(xué)生對現(xiàn)象的思考，從而能夠有效地引導(dǎo)學(xué)生快速投入新課學(xué)習(xí)。

換一種引入方式，這節(jié)課教師也可以先向同學(xué)們展示熱氣球旅游節(jié)的照片，以壯觀美麗的場景吸引學(xué)生的注意力。當(dāng)學(xué)生的興趣被激發(fā)，教師再給出熱氣球自重?cái)?shù)據(jù)和熱氣球點(diǎn)火圖片，以認(rèn)識沖突引導(dǎo)學(xué)生思考自重很重的熱氣球是靠什么飛起來的？在學(xué)生有了初步猜測后，再引導(dǎo)他們從生活經(jīng)驗(yàn)和課外知識中尋找證據(jù)來支持自己的觀點(diǎn)，通過情境來充分挖掘?qū)W生的前概念，引發(fā)科學(xué)思維的產(chǎn)生，為后續(xù)的教學(xué)過程探明方向，做好鋪墊。例如學(xué)生提到和熱空氣相關(guān)的孔明燈，就可以自然地過渡到制作一個(gè)孔明燈來驗(yàn)證一下關(guān)于熱空氣性質(zhì)的猜測。

課堂導(dǎo)入情境是科學(xué)思維萌發(fā)的起點(diǎn)，小學(xué)科學(xué)探究基于自然現(xiàn)象和規(guī)律，以及生活經(jīng)驗(yàn)，如果教師直接向?qū)W生講授新課，必然會給學(xué)生造成一種生疏的感覺，很難調(diào)動學(xué)生的思維，沒有思維的學(xué)習(xí)只會枯燥無味。教師若能在導(dǎo)入中巧妙地結(jié)合生活情境，讓學(xué)生圍繞生活情境，通過觀察和概念沖突展開思考，分析這些現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，逐步引導(dǎo)到新知識學(xué)習(xí)上，對新的概念形成必然事半功倍。

二、探究實(shí)驗(yàn)過程中的小學(xué)科學(xué)思維能力培養(yǎng)研究

在新課講授的過程中，科學(xué)概念的建立關(guān)鍵是理解，發(fā)現(xiàn)與驗(yàn)證是科學(xué)研究的主要脈絡(luò)，不能夠只依靠教師講授學(xué)生記憶的方式來學(xué)習(xí)，所以在小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)中進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)非常的重要?？茖W(xué)是研究自然現(xiàn)象和規(guī)律的學(xué)科，教師要想讓學(xué)生理解現(xiàn)象和規(guī)律產(chǎn)生的原因，建立新的科學(xué)概念，必須要將現(xiàn)象再現(xiàn)在學(xué)生面前，直接進(jìn)行演示，或者讓學(xué)生進(jìn)行小實(shí)驗(yàn)，又或者進(jìn)行戶外教學(xué)，等等，引導(dǎo)學(xué)生觀察描述，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，從而有效地在課堂上提升的學(xué)生科學(xué)思維能力。

在科學(xué)概念的形成過程中，要把看得見的實(shí)驗(yàn)操作活動與看不見的思維處理加工緊密地結(jié)合在一起，才能夠使得孩子有充分的信息能夠加工來形成概念。例如，在講授《運(yùn)動和呼吸》這一節(jié)課時(shí)，主要是讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)同一個(gè)人在不同狀態(tài)下的呼吸頻率會變化;同齡人之間、男女生之間、兒童和成人之間在同一狀態(tài)下的呼吸頻率都會有差異;并能夠和肺活量大小也建立聯(lián)系，進(jìn)而意識到增大肺活量、保護(hù)呼吸器官的重要性。僅僅通過學(xué)生對生活現(xiàn)象的回顧以及前概念的挖掘，雖然也能引導(dǎo)一部分學(xué)生落實(shí)到本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)中，但很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也不利于建立知識間的聯(lián)系。甚至還有一部分學(xué)生依舊保持錯(cuò)誤的前概念，不能在理解的基礎(chǔ)上進(jìn)行概念的迭代。

本課中教師可以通過開展探究實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生在課堂上通過實(shí)踐操作來學(xué)習(xí)如何測量呼吸的頻率，與學(xué)生已有的認(rèn)識相聯(lián)系，并給予學(xué)生時(shí)間，將其分成若干小組，讓其按要求互相測量并記錄一分鐘內(nèi)安靜狀態(tài)下、運(yùn)動結(jié)束時(shí)和休息3分鐘后的呼吸次數(shù)，并通過和別的小組交流評價(jià)，給前概念下的猜想尋找證據(jù)支撐，設(shè)法造成他們思維沖突，再由普遍規(guī)律的數(shù)據(jù)得到發(fā)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)的目的就是給孩子提供充分的用于思維加工的信息，以便形成科學(xué)概念。在師生互動環(huán)節(jié)教師給出自己的數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生思考造成呼吸頻率差異的本質(zhì)原因可能是什么，進(jìn)而建立呼吸頻率和肺活量關(guān)聯(lián)的猜想。這時(shí)第二次探究之旅便水到渠成，閱讀了解肺活量的定義后，可以借助儀器測試肺活量，教師可以引導(dǎo)學(xué)生借助生活中的簡單工具來比較肺活量，并以比賽的形式收集多個(gè)肺活量數(shù)據(jù)，將測出的數(shù)據(jù)和呼吸的頻率放在一起，這樣學(xué)生自然會找到肺活量和呼吸頻率之間的關(guān)系。這時(shí)去學(xué)習(xí)如何增大肺活量，如何保護(hù)好自己的呼吸器官就變得更有意義，也更能吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生通過探究實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)分析，思維延伸，運(yùn)動和呼吸的相關(guān)知識已經(jīng)了然于心。

探究實(shí)驗(yàn)是科學(xué)教學(xué)必不可少的部分，在教學(xué)的過程中，學(xué)生的思維發(fā)展還不是非常全面，特別是一些錯(cuò)誤的前概念，需要在教師的引導(dǎo)下開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)探索，在發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、探究問題的過程中，借由描述、分析、比較、對比、歸納這些思維活動把作為思維材料的信息轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)的結(jié)果，建立科學(xué)概念。用探究實(shí)驗(yàn)發(fā)展科學(xué)思維，以科學(xué)思維發(fā)展促進(jìn)實(shí)踐能力提升。

三、課后觀察為補(bǔ)充的小學(xué)科學(xué)思維能力培養(yǎng)研究

課后學(xué)習(xí)是學(xué)生鞏固知識的過程，也是課堂的延伸，還包括了很多時(shí)間花費(fèi)較長的實(shí)驗(yàn)。實(shí)際上課后學(xué)習(xí)在某種意義上講，其作用價(jià)值超過了課堂學(xué)習(xí)。甚至因?yàn)檎n后學(xué)生可以自主思考，對于小學(xué)階段的學(xué)生，課后學(xué)習(xí)的方式更多的就是科學(xué)觀察，但是一些家長和學(xué)生認(rèn)為小學(xué)科學(xué)課程沒有語數(shù)英等主科的地位重要，加上學(xué)生自覺性差，學(xué)習(xí)動力弱，很多學(xué)生對于課后觀察任務(wù)非常不上心，不會主動思考分析問題，甚至根本不去完成。但是小學(xué)階段的科學(xué)是自然科學(xué)的啟蒙，是學(xué)生科學(xué)探究能力、思維能力發(fā)展的起點(diǎn)。如果學(xué)生在課后能夠做好科學(xué)觀察，讓思考成為一個(gè)習(xí)慣，對科學(xué)現(xiàn)象有刨根問底的精神，那么科學(xué)思維一定會讓他發(fā)現(xiàn)生活中更多的閃光點(diǎn)和創(chuàng)造性地解決問題的方法，會讓一個(gè)個(gè)科學(xué)謎團(tuán)煙消云散。

課后觀察在小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)中的作用非常大，科學(xué)課程中很多現(xiàn)象的發(fā)生需要一定時(shí)間，科學(xué)觀察無法在某一節(jié)課就完成，而課后觀察則沒有時(shí)間上的約束。比如在《肥沃的土壤》這一課中，學(xué)生通過課堂上對圖片或視頻的觀察和分析，可以知道腐殖質(zhì)對土壤肥力的影響，通過科學(xué)閱讀也可以了解一些改良貧瘠土壤的方法，但是這都缺乏實(shí)踐過程，缺少直觀的證據(jù)，只是單純的記憶。因此教師可以在課堂上完成做肥料袋的過程的指導(dǎo)，但是改良土壤的整個(gè)過程無法在課堂上觀察到，需要教師設(shè)計(jì)好課后觀察記錄表，并提供展示反饋的渠道，讓學(xué)生在課后也可以分享展示自己的改良成果，引導(dǎo)學(xué)生做好課后觀察，做出思考，從自己的實(shí)踐和同學(xué)的分享中汲取經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步認(rèn)識土壤的肥力，并和腐殖質(zhì)建立更深層次的聯(lián)系。

因此，根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容和對象，借助信息化平臺，在課堂上指導(dǎo)后，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行有針對性課后觀察的習(xí)慣，是課外時(shí)間培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的重要途徑。

新時(shí)代下的小學(xué)科學(xué)教學(xué)，不再是僅僅要求學(xué)生記住那些科學(xué)概念，而是要求學(xué)生圍繞問題，針對現(xiàn)象思考和分析，提出假設(shè)，通過觀察描述，運(yùn)用分類對比等方法，收集證據(jù)解決問題，激發(fā)學(xué)生積極思考。本次研究以科學(xué)教學(xué)為例，探索在科學(xué)教學(xué)課前導(dǎo)入情境、探究實(shí)驗(yàn)過程、課后觀察補(bǔ)充，讓科學(xué)思維在課堂上真正發(fā)生。

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編輯 杜元元