小學(xué)科學(xué)課程要按照樹德立人的要求培養(yǎng)小學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),科學(xué)素養(yǎng)是一種處理實(shí)際問題、參與公共事務(wù)的能力??茖W(xué)思維是人們處理實(shí)際問題和參與公共事務(wù)的有效工具,所以在小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維是順應(yīng)社會(huì)和學(xué)生自身發(fā)展的需求??茖W(xué)思維方法是科學(xué)思維的表現(xiàn)形式,其中按照思維的抽象程度可以分為動(dòng)作思維、形象思維和邏輯思維。邏輯思維是形成概念的重要方式,而科學(xué)學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容是形成各種概念、原理和規(guī)律,因此,邏輯思維是科學(xué)思維的主要表現(xiàn)形式。根據(jù)皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展理論,小學(xué)中高年級(jí)的學(xué)生正處于具體運(yùn)算階段過渡到形式運(yùn)算階段的過程中,所以在這一階段更是培養(yǎng)他們邏輯思維的關(guān)鍵時(shí)期。邏輯思維主要表現(xiàn)為:比較與分類、歸納與演繹、抽象與概括等,小學(xué)科學(xué)教師可以在科學(xué)學(xué)習(xí)中采用各種策略,如板書、教學(xué)設(shè)計(jì)、思維導(dǎo)圖等,幫助學(xué)生逐步培養(yǎng)邏輯思維。
1.巧用板書,提升比較和分類能力
比較與分類是科學(xué)學(xué)習(xí)中較為常見的兩種科學(xué)思維方法。比較是通過對(duì)比確定事物之間的共同點(diǎn)和差異點(diǎn),分類則是根據(jù)事物的共同點(diǎn)和差異點(diǎn)將事物分為不同類。比較是分類的基礎(chǔ),只有在比較事物之間的共同點(diǎn)和差異點(diǎn)后,才能進(jìn)行科學(xué)的分類。
巧妙的板書設(shè)計(jì)可以幫助學(xué)生更好的比較和分類。比如在《動(dòng)物大家族》整個(gè)單元學(xué)習(xí)完過后,學(xué)生在學(xué)習(xí)了《魚類》、《鳥類》和《哺乳類》后對(duì)于這三類動(dòng)物都有了一個(gè)大概的了解,但大多數(shù)相關(guān)的知識(shí)都是凌亂的,甚至這樣的科學(xué)知識(shí)對(duì)于學(xué)生認(rèn)識(shí)動(dòng)物的幫助是非常有限的,所以我組織了一節(jié)復(fù)習(xí)課。課的前半節(jié)在師生對(duì)話,生生對(duì)話的過程中,一邊復(fù)習(xí)課本內(nèi)容一邊將各個(gè)要點(diǎn)板書在黑板上。板書示例如下表。
通過以上的板書,將三類動(dòng)物的特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)清晰明了的展現(xiàn)在學(xué)生的面前,學(xué)生可以更直觀的發(fā)現(xiàn)三類動(dòng)物的相同點(diǎn)和不同點(diǎn),并可以利用異同點(diǎn)將一些常見的動(dòng)物進(jìn)行科學(xué)的分類,更有利于學(xué)生將原本零散的科學(xué)知識(shí)系統(tǒng)的規(guī)整在一起。同時(shí),對(duì)比三類動(dòng)物的優(yōu)缺點(diǎn),很多學(xué)生甚至發(fā)現(xiàn)了他們之間進(jìn)化的低高等關(guān)系。有同學(xué)說:“我終于明白為什么說哺乳動(dòng)物是最高等的動(dòng)物了!”還有同學(xué)說:“魚類雖然在這三種動(dòng)物中最低等,但是它們有脊椎,比無脊椎動(dòng)物要高等?!闭f到進(jìn)化,好多同學(xué)的熱情都被點(diǎn)燃了。很多同學(xué)相繼分享了他們的課外知識(shí),在學(xué)生介紹的過程中我也糾正和補(bǔ)充了一些。整節(jié)課結(jié)束后,大部分同學(xué)都在掌握書本知識(shí)的基礎(chǔ)上,通過自身對(duì)板書內(nèi)容的對(duì)比有了自己對(duì)動(dòng)物進(jìn)化的理解,為后期學(xué)習(xí)達(dá)爾文的進(jìn)化論打下結(jié)實(shí)的基礎(chǔ),并且對(duì)學(xué)生認(rèn)識(shí)動(dòng)物與環(huán)境的關(guān)系有重要的推動(dòng)作用。
2.優(yōu)化設(shè)計(jì),提升歸納與演繹能力
人們的認(rèn)識(shí)活動(dòng),總是先從個(gè)別開始,然后推及到一般,再?gòu)囊话阃萍皞€(gè)別,如此循環(huán)往復(fù),使認(rèn)識(shí)不斷深化。歸納就是從個(gè)別中發(fā)現(xiàn)一般;演繹則是從一般中發(fā)現(xiàn)個(gè)別,歸納和演繹是相互作用的。
在小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)中,有很多的教學(xué)內(nèi)容看似紛繁復(fù)雜,其實(shí)都可以通過歸納演繹的設(shè)計(jì)讓學(xué)生學(xué)習(xí)思路更為清晰,科學(xué)思維更為活躍。其中《常見的巖石》一課是我印象最深的。生活中的巖石種類千千萬萬,如何讓學(xué)生學(xué)會(huì)認(rèn)識(shí)并學(xué)會(huì)研究它們呢?以前的教學(xué)設(shè)計(jì)讓學(xué)生在課堂上將注意力僅僅放在了教材上展示的花崗巖、砂巖、大理巖和石灰?guī)r四種巖石上,學(xué)生通過多種方法在課堂上翻來覆去的去研究它們的表面特征,甚至記下每種巖石的特征。這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)僅僅讓學(xué)生認(rèn)識(shí)了四種特定的巖石,等到他們下課了去校園里在小區(qū)里,撿到了新的巖石,他們只能拿著巖石問:這是不是花崗巖?這是不是石灰?guī)r?這樣的學(xué)習(xí)顯然對(duì)于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)是很有限的,或者說是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。而如果將歸納與演繹運(yùn)用到我們的教學(xué)設(shè)計(jì)上,通過研究四種特定的巖石,在研究結(jié)束后引導(dǎo)學(xué)生歸納出研究巖石的一般方法,如使用放大鏡觀察巖石的斷口顏色、顆粒大小、氣孔和條紋等,通過向巖石上滴水的方式研究巖石的吸水性,通過在無釉瓷磚上摩擦觀察巖石的劃痕顏色。再通過演繹的方式,使用一般方法進(jìn)一步認(rèn)識(shí)特定的一塊巖石。這樣的教學(xué)設(shè)計(jì),從個(gè)別巖石開始,然后擴(kuò)展到一般巖石,再?gòu)囊话銕r石進(jìn)一步認(rèn)識(shí)個(gè)別巖石,先歸納后演繹,是對(duì)學(xué)生邏輯思維的很大提升。
3.思維導(dǎo)圖,提升抽象與概括能力
抽象是指對(duì)同類事物,抽取他們的共同屬性或者本質(zhì)特征。概括就是把抽象出的共同屬性或者本質(zhì)特征結(jié)合在一起的過程。抽象側(cè)重于分析和提煉,概括側(cè)重于歸納和綜合,但二者又有著密切的關(guān)系,抽象是概括的基礎(chǔ),概括是抽象的發(fā)展。
思維導(dǎo)圖是一種新的思維模式,它能夠全面調(diào)動(dòng)左腦的邏輯、順序、條例、文字、數(shù)字以及右腦的圖像、想象、顏色、空間、整體思維。在小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)中,科學(xué)概念的形成一般是抽象與概括的結(jié)果,可以使用思維導(dǎo)圖的直觀性將概念形成的過程可視化,加深學(xué)生對(duì)概念的記憶和理解。例如在教授《聲音的產(chǎn)生》這一課時(shí),如果僅僅通過幾個(gè)實(shí)驗(yàn)再告訴學(xué)生“聲音是因?yàn)槲矬w的振動(dòng)產(chǎn)生的”,這樣的過程顯得倉(cāng)促和刻意。如果在課堂的開始就引用思維導(dǎo)圖讓學(xué)生自由發(fā)揮,畫出你認(rèn)為能夠讓聲音產(chǎn)生的方式。首先學(xué)生會(huì)很感興趣,他們很樂意通過寫寫畫畫的方式去表達(dá)自己的想法,這讓他們表達(dá)的有趣又輕松;其次也能很清楚的展現(xiàn)每個(gè)學(xué)生的前概念。學(xué)生在自己的紙上不停的羅列生活中聲音的產(chǎn)生方式,因?yàn)橐笫恰爱嫵觥?,能夠有指向的引?dǎo)學(xué)生思考聲音產(chǎn)生時(shí)物體的具體表現(xiàn)。通過一定數(shù)量的列舉和思考,有助于學(xué)生的抽象能力,也對(duì)之后學(xué)生自己概括“發(fā)生物體的共同點(diǎn)”有很重要的作用,并且通過思維導(dǎo)圖將學(xué)生思維可視化可以及時(shí)糾正和引導(dǎo)學(xué)生不正確的前概念,利用實(shí)物展示發(fā)生時(shí)的表現(xiàn)將前概念中的“敲擊”、“碰撞”、“使用電能”等發(fā)聲方式轉(zhuǎn)化成“都在振動(dòng)”。課堂的最后通過“修改思維導(dǎo)圖”的方式引導(dǎo)學(xué)生對(duì)本課重點(diǎn)進(jìn)行再加工,加深學(xué)生對(duì)“聲音的產(chǎn)生過程”的理解,使科學(xué)概念的學(xué)習(xí)由原先的機(jī)械式重復(fù)記憶變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)。
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作者簡(jiǎn)介:甘露,1990.9,女,漢,江蘇高淳,本科,二級(jí),小學(xué)科學(xué)教育,南京市高淳區(qū)寶塔小學(xué)。