小學科學課堂上培養學生科學思維的策略分析

陳延飛

摘 要：今天，全面發展理念已成為共識，學生認識世界并不僅僅依靠學習語數英等主科，在科學課上學生也會跟隨著科學老師的腳步一步步揭開神秘的自然面紗，小學是學生認識自然、認識規律的啟蒙階段，小學科學是最為貼近自然和學生生活的科目，主要是圍繞學生生活中常見的現象進行分析研究。當然科學課程有它自身的特點，學習的過程中，學生也要掌握探究方法，因此科學教學中，教師要密切注意對學生的科學思維培養。

關鍵詞：小學;科學課程;科學思維

科學思維是學生學習科學課程的基本方法，也是學生圍繞自然現象和規律進行探索得出答案的金鑰匙，在科學課程教學中，教師要針對教學內容的特點，巧妙地構思教學每一個過程，將課堂問題情境、教學實驗情境以及生活實踐應用情境引入教學。指導學生思考研究，培養學生從分析現象、探索原因、構思結論的過程中，理解知識的形成過程。當前教育對小學科學的重視程度越來越高，很多教師也開始將科學思維的培養作為小學科學教學的主線，但在小學科學教學中，教師仍要注意一定的教學策略。在每一個教學階段，重視科學思維在科學概念建立中的作用。

一、課前導入情境中的小學科學思維能力培養研究

在小學科學教學中，對科學現象的分析研究過程需要有一個導入的環節，因為每一個科學知識和方法，都和學生日常生活中常見的現象相關聯。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、短片甚至學生熟悉的影視作品，使學生對導入的內容產生興趣，再讓學生圍繞情境中的內容展開想象，讓學生認識到科學知識就在我們的身邊，我們每節課學習的科學知識都和實際生活密切相關。教師在導入中滲透具有一定指向性問題讓學生思考，這樣能夠讓學生動腦筋，卻又不至于使思維過于發散，讓思維聚焦在直接經驗下的前概念轉化為知識結構的過程。

例如，在學習《熱空氣和冷空氣》這一節課時，本節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行分析。本節知識比較簡單直觀，最主要的是讓學生事先有一個體驗的過程。因此在導入情境中，教師可以通過照片向學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備，學生平時經常看到，但卻沒有仔細地觀察過，通過照片學生可以發現他們在機構上存在很大不同。烤箱取放食物的開口在下面，這是什么原因呢？為什么冷柜可以不加蓋子，難道不怕費電或食物壞掉嗎？這些現象都是學生生活中常見的但是從來沒有仔細去思考過的，這些問題也直接指向了本堂課要學習的內容。在導入情境中激發學生對現象的思考，從而能夠有效地引導學生快速投入新課學習。

換一種引入方式，這節課教師也可以先向同學們展示熱氣球旅游節的照片，以壯觀美麗的場景吸引學生的注意力。當學生的興趣被激發，教師再給出熱氣球自重數據和熱氣球點火圖片，以認識沖突引導學生思考自重很重的熱氣球是靠什么飛起來的？在學生有了初步猜測后，再引導他們從生活經驗和課外知識中尋找證據來支持自己的觀點，通過情境來充分挖掘學生的前概念，引發科學思維的產生，為后續的教學過程探明方向，做好鋪墊。例如學生提到和熱空氣相關的孔明燈，就可以自然地過渡到制作一個孔明燈來驗證一下關于熱空氣性質的猜測。

課堂導入情境是科學思維萌發的起點，小學科學探究基于自然現象和規律，以及生活經驗，如果教師直接向學生講授新課，必然會給學生造成一種生疏的感覺，很難調動學生的思維，沒有思維的學習只會枯燥無味。教師若能在導入中巧妙地結合生活情境，讓學生圍繞生活情境，通過觀察和概念沖突展開思考，分析這些現象產生的原因，逐步引導到新知識學習上，對新的概念形成必然事半功倍。

二、探究實驗過程中的小學科學思維能力培養研究

在新課講授的過程中，科學概念的建立關鍵是理解，發現與驗證是科學研究的主要脈絡，不能夠只依靠教師講授學生記憶的方式來學習，所以在小學科學課堂教學中進行探究實驗非常的重要。科學是研究自然現象和規律的學科，教師要想讓學生理解現象和規律產生的原因，建立新的科學概念，必須要將現象再現在學生面前，直接進行演示，或者讓學生進行小實驗，又或者進行戶外教學，等等，引導學生觀察描述，培養學生發現問題、分析問題、解決問題的能力，從而有效地在課堂上提升的學生科學思維能力。

在科學概念的形成過程中，要把看得見的實驗操作活動與看不見的思維處理加工緊密地結合在一起，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《運動和呼吸》這一節課時，主要是讓學生發現同一個人在不同狀態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下的呼吸頻率都會有差異;并能夠和肺活量大小也建立聯系，進而意識到增大肺活量、保護呼吸器官的重要性。僅僅通過學生對生活現象的回顧以及前概念的挖掘，雖然也能引導一部分學生落實到本節課的學習目標中，但很難激發學生的學習興趣，也不利于建立知識間的聯系。甚至還有一部分學生依舊保持錯誤的前概念，不能在理解的基礎上進行概念的迭代。

本課中教師可以通過開展探究實驗，要求學生在課堂上通過實踐操作來學習如何測量呼吸的頻率，與學生已有的認識相聯系，并給予學生時間，將其分成若干小組，讓其按要求互相測量并記錄一分鐘內安靜狀態下、運動結束時和休息3分鐘后的呼吸次數，并通過和別的小組交流評價，給前概念下的猜想尋找證據支撐，設法造成他們思維沖突，再由普遍規律的數據得到發現。實驗的目的就是給孩子提供充分的用于思維加工的信息，以便形成科學概念。在師生互動環節教師給出自己的數據，引導學生思考造成呼吸頻率差異的本質原因可能是什么，進而建立呼吸頻率和肺活量關聯的猜想。這時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，教師可以引導學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肺活量數據，將測出的數據和呼吸的頻率放在一起，這樣學生自然會找到肺活量和呼吸頻率之間的關系。這時去學習如何增大肺活量，如何保護好自己的呼吸器官就變得更有意義，也更能吸引學生的學習興趣。學生通過探究實驗，數據分析，思維延伸，運動和呼吸的相關知識已經了然于心。

探究實驗是科學教學必不可少的部分，在教學的過程中，學生的思維發展還不是非常全面，特別是一些錯誤的前概念，需要在教師的引導下開展科學實驗探索，在發現問題、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化為學習的結果，建立科學概念。用探究實驗發展科學思維，以科學思維發展促進實踐能力提升。

三、課后觀察為補充的小學科學思維能力培養研究

課后學習是學生鞏固知識的過程，也是課堂的延伸，還包括了很多時間花費較長的實驗。實際上課后學習在某種意義上講，其作用價值超過了課堂學習。甚至因為課后學生可以自主思考，對于小學階段的學生，課后學習的方式更多的就是科學觀察，但是一些家長和學生認為小學科學課程沒有語數英等主科的地位重要，加上學生自覺性差，學習動力弱，很多學生對于課后觀察任務非常不上心，不會主動思考分析問題，甚至根本不去完成。但是小學階段的科學是自然科學的啟蒙，是學生科學探究能力、思維能力發展的起點。如果學生在課后能夠做好科學觀察，讓思考成為一個習慣，對科學現象有刨根問底的精神，那么科學思維一定會讓他發現生活中更多的閃光點和創造性地解決問題的方法，會讓一個個科學謎團煙消云散。

課后觀察在小學科學學習中的作用非常大，科學課程中很多現象的發生需要一定時間，科學觀察無法在某一節課就完成，而課后觀察則沒有時間上的約束。比如在《肥沃的土壤》這一課中，學生通過課堂上對圖片或視頻的觀察和分析，可以知道腐殖質對土壤肥力的影響，通過科學閱讀也可以了解一些改良貧瘠土壤的方法，但是這都缺乏實踐過程，缺少直觀的證據，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，但是改良土壤的整個過程無法在課堂上觀察到，需要教師設計好課后觀察記錄表，并提供展示反饋的渠道，讓學生在課后也可以分享展示自己的改良成果，引導學生做好課后觀察，做出思考，從自己的實踐和同學的分享中汲取經驗，進一步認識土壤的肥力，并和腐殖質建立更深層次的聯系。

因此，根據學習內容和對象，借助信息化平臺，在課堂上指導后，培養學生進行有針對性課后觀察的習慣，是課外時間培養學生科學思維的重要途徑。

新時代下的小學科學教學，不再是僅僅要求學生記住那些科學概念，而是要求學生圍繞問題，針對現象思考和分析，提出假設，通過觀察描述，運用分類對比等方法，收集證據解決問題，激發學生積極思考。本次研究以科學教學為例，探索在科學教學課前導入情境、探究實驗過程、課后觀察補充，讓科學思維在課堂上真正發生。

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編輯 杜元元