發(fā)展學生思維打造數(shù)字化教學課堂

〔摘 要〕 在現(xiàn)代教育研究中，發(fā)展學生的思維能力已經(jīng)成為教育改革的首要目標。針對小學科學課程的交互性、實踐性特點，教師應該在課程活動開發(fā)環(huán)節(jié)落實學生思維能力發(fā)展目標，提升學生的綜合學習水平。為發(fā)展學生科學思維，打造小學科學數(shù)字化教學課堂，教師可以在發(fā)掘教學資源、創(chuàng)新教學任務的同時，驅(qū)動小學生展開自主學習，整合學科知識點。本文從學生科學思維培養(yǎng)要求入手，思考構(gòu)建小學科學數(shù)字化教學方案的有效策略。

〔關(guān)鍵詞〕 小學科學；科學思維；數(shù)字化教學

〔中圖分類號〕 G424 〔文獻標識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 （2025） 01 025-027

2023年，《數(shù)字中國發(fā)展報告（2022年）》出爐，報告結(jié)果顯示，我國在現(xiàn)代教育研究活動中已經(jīng)建立了較為完善的數(shù)字化教育指導體系，數(shù)字技術(shù)與現(xiàn)代教育活動之間的交流越發(fā)密切。對于小學生來說，數(shù)字化教學將多元學習資源、任務轉(zhuǎn)化為視頻、動畫等形式，學生可以在學習過程中探究科學原理，剖析科學現(xiàn)象，從而積極發(fā)展自身的科學思維能力。面對復雜的教學指導要求，教師應該嘗試在數(shù)字化資源開發(fā)、數(shù)字化課堂建設、數(shù)字化學習任務投放的多元視角下，創(chuàng)新教學方案，引導學生在觀察、思考、實踐與反思的同時，進行科學學習，將科學知識與教學成果內(nèi)化為推動學生科學思維發(fā)展的養(yǎng)料。

一、小學生科學思維發(fā)展中出現(xiàn)的問題

（一）學生缺乏科學意識，科學思維難以發(fā)展

法國著名昆蟲學家法布爾認為，科學思維能力是個體通過理性思考去探究事件原理、解讀現(xiàn)象的一種能力，包含了信息分析、邏輯推理、抽象想象與假設推導等要素。在小學科學教學中發(fā)展學生的科學思維，教師要積極培養(yǎng)學生的科學探究意識，基于對既有問題的分析、對邏輯關(guān)系的梳理、對科學現(xiàn)象的探究，引導學生積累學習經(jīng)驗，以好學、求知的科學意識驅(qū)動小學生科學思維的全面發(fā)展。但結(jié)合既有的教學經(jīng)驗來看，小學科學教學活動多是以教師授課為核心，學生缺乏獨立探究科學現(xiàn)象、分析科學問題的機會，科學意識無法展現(xiàn)在課堂上。在科學學習過程中，學生的科學思維無法快速發(fā)展。

（二）科學活動路徑單一，科學思維缺乏鍛煉

新課標指出，課程教學要以發(fā)展學生的核心素養(yǎng)為導向，實現(xiàn)教學活動與學生實踐的有機統(tǒng)一，從而提升學生的綜合學習表現(xiàn)。面對“教學活動+目標”的全新方案，小學科學教師要突破既有的教學限制，就必須開發(fā)多元化科學活動，讓學生在實踐、體驗的同時，鍛煉自身的科學思維。在不同的環(huán)境與活動中激發(fā)學生的求知欲，圍繞問題探究、抽象想象、科學實驗的多元過程鍛煉學生的科學思維能力。但在教學實踐過程中，科學活動的設計并沒有滿足學生的學習需求。一方面，教師所開發(fā)的科學活動方案較為單一，科學活動只能從課堂教學展開，對于一些具有操作性、實踐性特點的科學任務，教師并沒有對其進行應用。在這種情況下，學生所掌握的科學知識仍以理論為主，無法形成解決問題的能力與科學思維。另一方面，在發(fā)展學生科學思維的過程中，科學活動的設計多是以問答交流為核心，學生缺乏自我展示的機會。教師與學生之間缺乏必要的交互。學生不愿意進行深度思考，科學思維自然無法得到有效提升。

二、發(fā)展學生科學思維，打造小學科學數(shù)字化教學課堂

（一）聚焦課前科學活動，鼓勵學生探究

學生科學思維的發(fā)展離不開多元化學習活動的支持。只有引導學生生成在生活中發(fā)現(xiàn)科學問題、探究科學原理的優(yōu)秀學習素養(yǎng)，才能創(chuàng)新小學科學數(shù)字化教學方案，激發(fā)學生獨立學習的熱情。對于小學生來說，春暖花開、石潤而雨、北雁南飛等常見的生活化現(xiàn)象中都包含著極為豐富的科學知識。為提升小學生的綜合學習能力與科學思維，教師可以嘗試在課前活動開發(fā)環(huán)節(jié)逐步調(diào)動學生的學習熱情，基于學生的自主體驗創(chuàng)新小學科學數(shù)字化教學模式。

在教學實踐環(huán)節(jié)，教師可以在開展課前科學活動之后布置科學探究任務，引導學生在自主學習、數(shù)字化學習的多元化視角下進行科學探究活動。以科教版科學一年級第二學期第一單元“紙的世界”教學為例，為了發(fā)展學生的科學思維，教師應該基于紙的使用、誕生等多元視角，驅(qū)動學生進行課前探究。首先，在課前活動環(huán)節(jié)引導小學生開展生活化學習活動。教師以“生活中的紙”為主題，結(jié)合生活中的演算紙、卡紙、彩紙等不同素材指導學生進行自學，要求小學生以繪畫的方式記錄紙的特點。在課堂上，教師與小學生展開互動：不同的紙有哪些特征？這些紙分別如何應用？隨后，教師對紙的類型、功能進行講解，發(fā)展學生的科學思維。其次，教師準備彩紙、A4紙卡紙等材料引導學生開展科學探究活動。教師利用數(shù)字化教學視頻給出教學案例，引導學生進行獨立實踐。如普通A4紙的加工，教師可以在視頻中播放A4紙的誕生過程：將樹皮打碎之后混合成漿，加入特定的化學材料，在陽光下分攤、晾曬，便形成紙。依靠數(shù)字化視頻的支持，調(diào)動學生的實踐熱情。當學生觀看視頻之后，教師可以利用數(shù)字化視頻資源為學生講解不同紙的制作工藝與制作技巧。如常見的彩紙，便是選擇在厚涂紙漿之后上色，從而保障紙的厚度與色彩；而A4紙則省略了上色的過程，紙也更為輕薄。在數(shù)字化教學視角下，教師可以從科學知識普及、科學技巧探究等角度入手，通過數(shù)字化視頻材料鼓勵學生挖掘生活中的科學故事，從而提升小學生的科學素養(yǎng)。

（二）投放課堂資源，引導學生思考

在數(shù)字化教學視角下發(fā)展學生的科學意識，教師要做好課堂教學資源的開發(fā)與整合工作，引導學生結(jié)合相關(guān)教學材料展開深度思考，從而提升小學生的科學探究熱情。在數(shù)字化教學理念支持下，教師可以通過數(shù)字化平臺、技術(shù)同步發(fā)起教學工作，進而與學生展開綜合性互動交流。將教學資源全面應用到課堂教學活動中，構(gòu)建交互式教學方案，有助于學生在思考的同時，展開科學探究，形成良好的科學素養(yǎng)。

以科教版科學三年級第二學期第二單元“物質(zhì)的溶解”教學為例，在課堂教學活動中，教師可以利用數(shù)字化教學技術(shù)與學生展開交流。首先，為學生講解溶解的有關(guān)概念。在互動過程中，教師配合數(shù)字化視頻資源與學生進行交流：溶解指的是固態(tài)物體溶于液體中的一種反應。在給出科學定義之后，引導學生展開新一輪的思考：生活中有哪些物質(zhì)能夠溶解在水中？此時，教師可借助電子投屏技術(shù)為學生展示白砂糖、蘇打粉、石頭、沙子等材料，鼓勵學生進行探究，思考物質(zhì)溶解的特點。其次，教師可以利用數(shù)字化技術(shù)開展虛擬實驗活動。在數(shù)字化教學視角下，教師從“如何加快溶解速度”這一問題入手，選擇白砂糖、蘇打粉、食鹽等材料作為實驗對象。教師在課堂上設計互動任務，鼓勵學生自由選擇，并根據(jù)學生的意見調(diào)整實驗方法。在利用數(shù)字化技術(shù)開展虛擬實驗的過程中，教師可以為學生提供“加熱”“攪拌”“增加水的含量”等選項，隨后，引導學生根據(jù)動畫中物質(zhì)溶解的時間、速度進行記錄，從微觀細節(jié)入手鍛煉學生的科學思維。在設計互動問題之后，教師可以嘗試借由數(shù)字化技術(shù)對教學資源進行重新加工，引導學生在互動、實踐的同時，獨立整合科學知識，發(fā)展學生從微觀現(xiàn)象中進行探究的科學思維。

（三）布置課后作業(yè)，培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)

在科學思維發(fā)展視角下構(gòu)建小學科學數(shù)字化教學模式，教師除了為學生講解科學知識之外，也應該引導學生獨立探究，從而發(fā)展學生的科學素養(yǎng)。為創(chuàng)新小學科學教學方案，教師應該積極落實作業(yè)任務開發(fā)工作，以學生自主實踐、科學探究為切入點，鼓勵學生進行綜合性科學學習活動。依靠作業(yè)任務延伸小學科學教學范圍，有助于學生科學探究能力的進一步發(fā)展。

以科教版科學五年級第一學期第六單元“巖石與土壤”的教學為例，教師可以利用課后作業(yè)對教學內(nèi)容進行補充，從而逐步發(fā)展小學生的科學思維。一方面，7p55ilmzC4oDLyTjIFYWgw==教師利用數(shù)字化技術(shù)開展課堂教學活動。在引導學生進行學習的過程中，教師可以選擇數(shù)字化投屏技術(shù)發(fā)起授課，選擇石英石、大理石、花崗巖、礫巖與土壤等材料開展教學活動。教師配合投屏技術(shù)為學生展示不同巖石的形態(tài)、顏色與硬度特征，幫助學生掌握巖石的基本分類特點，并探究巖石與土壤之間的差別。另一方面，教師可以為學生布置課后探究作業(yè)。在這一環(huán)節(jié)中，教師對學生提出學習問題：在布滿巖石的山坡上也能看見一些土壤，思考一下，這些土壤是如何形成的？在課后交流環(huán)節(jié)，每個學生要獨立開展科學實踐，結(jié)合課堂上所給出的科學探究方法開展自主學習活動。當學生完成學習任務之后，教師利用數(shù)字化教學平臺對學生所搜集的科學知識進行整理，引導學生探究巖石與土壤之間的關(guān)系，并對土壤、巖石進行分類，豐富學生的科學知識儲備。以交流、實踐的多元過程發(fā)展小學生的科學思維，教師要鼓勵學生進行自主探究，從而創(chuàng)新小學科學數(shù)字化教學路徑。

（四）開展科學實驗，豐富教學內(nèi)容

小學生的探索熱情與求知欲很強，針對多元化科學知識，學生已經(jīng)形成通過實踐進行互動、學習的熱情。小學科學數(shù)字化教學體系逐漸成熟，在發(fā)展學生科學思維的教學設計中，教師可以嘗試逐步開發(fā)科學實驗任務，整合教學內(nèi)容，鍛煉學生的自主學習能力，創(chuàng)新小學科學數(shù)字化教學路徑。

以科教版科學二年級第二學期第三單元“小帆船”的有關(guān)教學為例，教師可以引導學生利用數(shù)字化資源展開獨立實驗，搜集科學知識。首先，借助科普平臺、網(wǎng)絡科普教學專欄開展教學活動。教師為小學生推薦數(shù)字化科學學習平臺，鼓勵學生圍繞帆船的特征、造船技術(shù)等話題展開互動。在教學活動中，教師向?qū)W生提出學習問題：帆船包含了哪些結(jié)構(gòu)？有著怎樣的特征？結(jié)合帆船的大小、形狀，指導學生進行自主探究活動。在數(shù)字化教學平臺的支持下，教師可以在引導學生進行科學實驗的同時，布置學習任務，逐步豐富教學內(nèi)容。其次，教師鼓勵學生在數(shù)字化課堂上展現(xiàn)實驗成果。在教學環(huán)節(jié)，教師可以通過線上課堂開展教學工作。學生輪流對相關(guān)科學知識進行展示，分享自己所設計的帆船，從帆船是否能夠航行、影響帆船穩(wěn)定性的因素等角度入手，發(fā)展學生的科學探究能力。在科學實驗過程中，學生可以基于解決問題的過程，與教師共同分享科學學習成果。在完成實驗、交流任務之后，教師可以通過數(shù)字化教學平臺對學生的學習成果進行保存，以“作品+觀點”的形式完善教學內(nèi)容。讓學生結(jié)合既有的知識展開探究，并在探究過程中提出新的觀點，有助于小學生科學思維的發(fā)展。

三、結(jié)語

在科學思維發(fā)展視角下構(gòu)建小學科學數(shù)字化教學體系，教師可以圍繞課前預習、課堂教學、課后作業(yè)設計的多元過程開展教學工作，以此逐步調(diào)動學生的學習興趣。針對小學生科學思維的發(fā)展特點，教師要以創(chuàng)設生活情境、進行科學實踐、整合科學理論為核心，讓學生在看、學、做的同時，進行綜合性學習，從而實現(xiàn)深度育人目標。

參考文獻

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