在建構科學概念的過程中發展學生的思維能力

王秀娟

摘要：科學概念從學生的實踐中產生，也要在實踐中得到檢驗和發展，學生對任何一個科學概念的認識，都不是一次完成的，會隨著科學學習的深化和發展逐步提高，逐步完善，逐步加深。在不同的階段，教師要引導學生一步一步拓展他們的觀念，建立科學的概念，最終實現發展學生的思維能力。

關鍵詞：小學科學；科學概念；思維能力

立德樹人是教育的根本，培養學生核心思維能力是教育實現立德樹人的重要措施。小學科學作為一門以培養學生科學素養為目的的學科課程，在培養學生核心思維能力中起著重要作用。學生良好的思維能力是在科學概念的逐步建構過程中慢慢養成的，因此，如何幫助學生建構科學概念，成為目前科學教學研究的焦點。

一、思維能力在教育中的功能概述

簡單地說，思維是一種動力，也是科學探究的核心。根據我國新課程標準的要求，“科學學習要以探究為核心”，有的教師把“探究”片面地理解為活動，因此只有“做”沒有“思”的科學課堂比比皆是；尤其是在自然學科教育中，對課本的過度依賴，導致很多學生都不能夠明確知識的指向和目的。

讓學生通過親歷科學探究活動學習科學，活動僅僅是發展科學探究能力、培養科學素養的載體。科學探究的能力，其核心是科學思維方式的形成，包括形成邏輯思維、辨證邏輯思維、批判性思維以及發散性思維等。科學探究的終極目標就是培養學生的這種理性的思維方式，從而形成科學研究的技能和方法。因此，科學探究過程就是用科學的思維方式獲取知識的過程。在教學實踐中，科學探究和科學思維更是無法分割，科學思維是科學探究的核心和靈魂，對探究程序和方法起統帥作用，支配著探究程序的設計、方法的選擇和使用。可以說，缺少了科學思維的活動只是一種形式上的探究，科學教育的過程要真正體現科學探究的本質，就必須把焦點置于發展學生的科學思維能力。

二、建構科學概念中發展學生思維能力的策略

（一）聚焦探究問題，訓練思維的有序性。

探究式的學習是科學課的主要學習方式，要探究，必須要有值得探究的問題，這就需要在科學課中訓練學生的問題意識。科學課上學生“提出問題、梳理問題、聚焦問題”顯得十分重要。例如，教師用美食圖片激趣后問學生：大家都知道這些“色、香、味、形”俱佳的美食，在人體內“旅行”一圈后，最后都變成了難看、難聞的糞便被排除體外。關于食物在體內的變化過程，你能提出哪些值得探究的問題？

生：吃的東西怎樣變成便便的？生：吃的食物要經過哪些器官？是怎樣被消化的？

生：人體有哪些消化器官？生：為什么糞便的顏色不一樣？

學生自主提出研究的問題是探究活動的開端，比教師提出問題要好，可以訓練學生的“問題意識”。學生提出的問題往往比較寬泛，有些甚至超出了本課時研究的范疇，這就需要引導學生進行分析、歸納，對問題進行梳理，讓問題清晰化，通過提煉出問題的關鍵詞，進行歸納到幾個方面的問題，然后引導學生“聚焦”到課堂上能夠探究出的問題上來，這是訓練有序思維的好方法。

（二）通過模擬演示助推思維建模，訓練思維的聯想性。

科學課的一些內容無法通過肉眼直接觀察得出結論，如涉及生物內部運行機制的內容，需要借助觀察工具、解剖工具，或者進行類比模擬演示來進行探究。“食物在體內的消化和吸收”這一課在講到上消化道的時候，可以用豬舌頭、會厭軟骨、氣管和食道（菜市場往往連在一起賣），用豬的消化器官類比人的消化器官，學生看到實物就會一目了然：原來氣管在食道前面，食道是一條近20厘米長、有肌肉可收縮、能分泌潤滑液的“管子”。通過演示豬的吞咽動作引發學生的聯想性思維，學生就會深刻理解人的吞咽動作：食物吞下時，會厭軟骨會反轉蓋住氣管，呼吸暫停，食物流過會厭軟骨流到食道，這一認知難點就通過模擬演示迎刃而解，從而幫助學生建立穩固的科學認知。

咀嚼后的食物為什么不會吞到氣管里？嗆水嗆食是怎樣形成的？食物在食道的擴張和收縮下進入胃的情形，這些深刻的認識，通過一次直觀的“豬的吞咽”模擬“人的吞咽”，使學生更真實地理解吞咽的細節，同時學生也理解了吃東西時最好不要說話，不然會厭軟骨蓋不嚴氣管，食物落入氣管會引起劇烈咳嗽，直至把異物咳出來，這樣就把科學的學習引向了縱深，學生思維的深刻性得到訓練。

（三）以任務驅動啟動科學思維。

基于“任務驅動”的科學探究教學具有“以學生為主體、以任務為主線、以自主探究為核心、以小組合作為主要形式”等特點，也是以問題推進教學的一種教學思路。“問題”產生于任務情景中，是激發思維的火花，因此，教師必須重視任務情景的設計，任務必須具有“承載力”，蘊涵或體現相關的科學概念，問題的背后隱含著某些科學概念，同時又與學生的原有知識經驗相關聯；另外，任務應該是開放的、真實或接近真實的，能在學生的經驗世界中產生共鳴，使學生感到完成任務的意義、挑戰性和趣味性。

（四）綜合運用，解決問題，深化科學概念。

學習科學的目的是培養學生良好的科學素養，將科學與生活相聯系，綜合運用科學概念解決生活中的問題，深化學生對科學概念的理解。一堂課中，學生不僅要掌握科學知識，重要的是掌握科學概念建構的方法，即科學方法。比如《運動與摩擦力》一課中，學生對“摩擦力”和“摩擦力與接觸面狀況和物體重量之間的關系”的科學概念有了一定的理解后，教師舉例“怎樣能比較輕松地搬動一個很重的柜子呢？”“要想在拔河比賽中獲勝，需要做哪些準備？”“下雪天，怎樣防滑呢？”……學生運用學到的知識解決生活中的這些常見問題，認識到科學學習的重要性，加深學生對科學概念的理解，從中體會到科學與技術、生活的聯系。

三、結語

科學概念從學生的實踐中產生，也要在實踐中得到檢驗和發展，學生對任何一個科學概念的認識，都不是一次完成的，會隨著科學學習的深化和發展逐步提高，逐步完善，逐步加深。在不同的階段，教師要引導學生一步一步拓展他們的觀念，建立科學的概念，最終實現學生科學素養的形成。

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