經(jīng)歷思維過(guò)程夯實(shí)科學(xué)素養(yǎng)

江蘇常州市武進(jìn)區(qū)李公樸小學(xué)（213000） 惲亞杰

思維是行為的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力。小學(xué)科學(xué)素養(yǎng)的落實(shí)，教師要根據(jù)科學(xué)學(xué)科特點(diǎn)，吃透教材，立足學(xué)情組織靈活多樣的科學(xué)探究活動(dòng)，讓學(xué)生參與科學(xué)體驗(yàn)，圍繞科學(xué)問(wèn)題來(lái)展開(kāi)交流，激活學(xué)生的主動(dòng)思維。下文就以學(xué)習(xí)“天氣”為例，談?wù)勅绾卧诳茖W(xué)教學(xué)中發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維力，使學(xué)生獲得科學(xué)素養(yǎng)的提升。

一、尊重學(xué)生前概念，定位科學(xué)思維的起點(diǎn)

在科學(xué)課堂上，概念的學(xué)習(xí)是必不可少的。導(dǎo)入科學(xué)概念，要順應(yīng)學(xué)情，尊重學(xué)生原有認(rèn)知水平，精準(zhǔn)定位學(xué)生的思維起點(diǎn)，重視讓學(xué)生從觀察、閱讀、探究中領(lǐng)會(huì)科學(xué)概念。

對(duì)“天氣”的認(rèn)識(shí)之前，學(xué)生已經(jīng)了解了風(fēng)、雨、雪等自然現(xiàn)象。課堂開(kāi)始，教師通過(guò)天氣視頻，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，讓學(xué)生感知與天氣相關(guān)的氣象知識(shí)，并引發(fā)思考：“請(qǐng)同學(xué)們想一想，剛才所看到的自然現(xiàn)象中，有哪些天氣現(xiàn)象？除了這些天氣現(xiàn)象，你還知道哪些天氣現(xiàn)象？”

學(xué)生有了前期的關(guān)于天氣的認(rèn)知積累，教師就可以適度拓展天氣知識(shí)，拓寬學(xué)生主動(dòng)探究的視野，讓學(xué)生從科學(xué)素材中把握科學(xué)概念。例如，對(duì)于天氣的特征如何描述？在觀察天氣時(shí)，應(yīng)該從哪些方面來(lái)獲得全面信息？通過(guò)思考，學(xué)生知道，對(duì)天氣的特征，可以從云的多少、有無(wú)降水、風(fēng)力大小、氣溫高低等四個(gè)方面來(lái)說(shuō)明。同時(shí)，教師還可以引入天氣符號(hào)，讓學(xué)生理解天氣符號(hào)與天氣現(xiàn)象是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。教師還可以借助于磁貼，讓學(xué)生自主去歸納、梳理天氣符號(hào)有何特征，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)天氣符號(hào)的記憶和內(nèi)化。在觀察、交流中，學(xué)生找到天氣符號(hào)之間的共同屬性，從中抽象出科學(xué)概念。這樣，學(xué)生就能夠清晰地把握一日天氣的具體特征了。

二、注重實(shí)踐體驗(yàn)，引領(lǐng)科學(xué)思維的形成

科學(xué)課標(biāo)強(qiáng)調(diào)要讓學(xué)生參與課堂探究，認(rèn)識(shí)和參與科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維力。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師要根據(jù)小學(xué)生心理特點(diǎn)組織科學(xué)活動(dòng)，要抓住每一個(gè)訓(xùn)練契機(jī)，讓學(xué)生親歷實(shí)踐過(guò)程，讓學(xué)生從中感知科學(xué)，引領(lǐng)學(xué)生科學(xué)思維的形成。

在關(guān)于天氣符號(hào)的探討中，教師先設(shè)置課堂任務(wù)：聯(lián)系我們的生活，請(qǐng)同學(xué)們說(shuō)一說(shuō)自己認(rèn)識(shí)的不同的天氣現(xiàn)象；接著，要求學(xué)生找出與這些天氣現(xiàn)象對(duì)應(yīng)的天氣符號(hào)，并進(jìn)行分類(lèi)；最后，結(jié)合不同的天氣符號(hào)及天氣現(xiàn)象，要求學(xué)生思考：“哪些符號(hào)應(yīng)該歸為一類(lèi)？為什么？哪些天氣是特殊天氣？”在對(duì)比交流中，學(xué)生將自己的經(jīng)驗(yàn)與新學(xué)的不同的天氣符號(hào)聯(lián)系起來(lái)，建立了新舊知識(shí)鏈接，增進(jìn)了對(duì)不同天氣符號(hào)的理解。

在學(xué)生對(duì)天氣符號(hào)進(jìn)行分類(lèi)后，教師又組織學(xué)生來(lái)闡述自己分類(lèi)的方法。A組學(xué)生代表認(rèn)為：將晴、多云、陰歸為一類(lèi)，將小雨、大雨、雷陣雨歸為一類(lèi)，將小雪、雨夾雪、大雪歸為一類(lèi)，將6級(jí)風(fēng)、12級(jí)風(fēng)、臺(tái)風(fēng)歸為一類(lèi)，將氣溫歸為一類(lèi)，將霾、沙塵暴歸為一類(lèi)。針對(duì)該組的天氣分類(lèi)方法，教師追問(wèn)：“其他同學(xué)對(duì)他們的分類(lèi)有何意見(jiàn)嗎？”此時(shí)學(xué)生紛紛發(fā)言。有的學(xué)生提出，“雨夾雪”應(yīng)該為特殊天氣，因?yàn)榧扔杏暧钟醒挥械膶W(xué)生提出不同意見(jiàn)，“雨夾雪”是一會(huì)下雨，一會(huì)下雪，所以要放在“雨”和“雪”中間；有的學(xué)生將“12級(jí)風(fēng)”歸為特殊天氣，因?yàn)?2級(jí)風(fēng)發(fā)生的可能性很小，不常見(jiàn)；有的學(xué)生認(rèn)為，“12級(jí)風(fēng)”也是風(fēng)，應(yīng)該與“風(fēng)”歸為一類(lèi)；有的學(xué)生認(rèn)為，將“臺(tái)風(fēng)”歸為特殊一類(lèi)，因?yàn)榘l(fā)生臺(tái)風(fēng)時(shí)，有大暴雨，也有大風(fēng)，天氣很特殊。對(duì)天氣現(xiàn)象的爭(zhēng)論，激活了學(xué)生的認(rèn)知思維，促進(jìn)了學(xué)生新舊知識(shí)的有效整合，有助于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的建構(gòu)。

三、強(qiáng)調(diào)多元交流，外顯科學(xué)思維的表達(dá)

在科學(xué)素養(yǎng)中，語(yǔ)言表達(dá)能力是重要品質(zhì)。教師要讓學(xué)生去表達(dá)自己的想法，要給學(xué)生創(chuàng)造表達(dá)的機(jī)會(huì)和時(shí)間，以提升學(xué)生的表達(dá)力。同時(shí)，教師是課堂的引導(dǎo)者，在語(yǔ)言表達(dá)上要規(guī)范，讓學(xué)生通過(guò)耳濡目染，從教師的言傳身教中來(lái)日積月累，增進(jìn)對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解和體認(rèn)，充分外顯科學(xué)思維的表達(dá)。

在天氣符號(hào)分類(lèi)中，對(duì)不同的天氣符號(hào)，教師要做到規(guī)范表達(dá)，同時(shí)要鼓勵(lì)學(xué)生大膽去表達(dá)。例如，對(duì)這些符號(hào)如何進(jìn)行科學(xué)分類(lèi)？天氣符號(hào)與日常生活有哪些聯(lián)系？在不同的天氣條件下，適合做什么？回答這些問(wèn)題，能培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)思維來(lái)思考問(wèn)題的習(xí)慣。

生生交流，可以讓學(xué)生擁有更多的發(fā)言機(jī)會(huì)。課堂上，教師要積極創(chuàng)設(shè)話(huà)題情境，增進(jìn)學(xué)生之間的對(duì)話(huà)交流。在設(shè)計(jì)話(huà)題上，教師要明確討論內(nèi)容，要把握課堂秩序。當(dāng)學(xué)生產(chǎn)生疑問(wèn)時(shí)，教師要給予啟發(fā)與引領(lǐng)。例如，“雨”的天氣符號(hào)，有小雨、陣雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨等不同符號(hào)，這些符號(hào)是怎樣通過(guò)云和雨點(diǎn)的多少來(lái)區(qū)分呢？教師在課堂上以分組的方式，讓學(xué)生先在小組內(nèi)展開(kāi)討論，然后再讓各組將討論結(jié)果進(jìn)行匯報(bào)。各組之間展開(kāi)意見(jiàn)交流，能最大化給學(xué)生提供了發(fā)言的契機(jī)。又如，讓學(xué)生圍繞“天氣”說(shuō)想法。教師挑選了一個(gè)不愛(ài)說(shuō)話(huà)的學(xué)生上臺(tái)，畫(huà)出自己喜歡的天氣符號(hào)，學(xué)生畫(huà)出了“太陽(yáng)”，卻不知如何介紹天氣。教師便以鼓勵(lì)的方式，讓學(xué)生想想：有太陽(yáng)的天氣是什么？學(xué)生很快想到“晴天”。對(duì)氣溫的認(rèn)識(shí)，教師又挑選了一個(gè)學(xué)生說(shuō)一說(shuō)今天的氣溫。學(xué)生說(shuō)道“18～20℃”。而實(shí)際氣溫是“21～35℃”。如此大的差異，如何糾正呢？教師便請(qǐng)學(xué)生聯(lián)系生活經(jīng)驗(yàn)，觀察溫度計(jì)上的讀數(shù)來(lái)推測(cè)氣溫范圍。輕松、快樂(lè)、平等的交流，讓學(xué)生的表現(xiàn)欲得到激發(fā)，對(duì)科學(xué)知識(shí)的體認(rèn)得到加深，學(xué)生發(fā)言更積極，課堂學(xué)習(xí)勁頭兒更足。

四、多維拓展延伸，促進(jìn)科學(xué)素養(yǎng)的形成

對(duì)科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，教師要善于進(jìn)行多維拓展延伸，特別要鏈接學(xué)生的生活體驗(yàn)。從生活中尋找科學(xué)的素材，讓學(xué)生從生活中體會(huì)科學(xué)，拓寬學(xué)生的科學(xué)視野，這樣能有效夯實(shí)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

在本節(jié)關(guān)于“天氣”的教學(xué)中，由于天氣與我們的生活緊密相關(guān)，所以教師就聯(lián)系生活實(shí)際，讓學(xué)生從生活中體會(huì)科學(xué)。例如，在課堂上，教師就將某個(gè)人從海南三亞乘坐飛機(jī)飛往哈爾濱，在三亞登飛機(jī)時(shí)拍下的自己的照片，和在哈爾濱下飛機(jī)時(shí)拍下的周?chē)笥训恼掌寣W(xué)生觀察，看有何發(fā)現(xiàn)。學(xué)生認(rèn)真觀察后發(fā)現(xiàn)，在三亞上飛機(jī)時(shí)，這個(gè)人穿的是短袖、短褲，而在哈爾濱下飛機(jī)時(shí)，迎接他的朋友都穿著羽絨服，這個(gè)人看著凍得瑟瑟發(fā)抖。這是為什么呢？教師出示中國(guó)地圖，請(qǐng)學(xué)生找到三亞與哈爾濱的位置。這時(shí)，學(xué)生便發(fā)現(xiàn)，三亞與哈爾濱相隔非常遠(yuǎn)，一個(gè)在中國(guó)的南方，一個(gè)在中國(guó)的北方，這么遠(yuǎn)的距離使得兩座城市在同樣季節(jié)里天氣明顯不相同。在三亞時(shí)，天氣預(yù)報(bào)氣溫達(dá)到35℃，而在哈爾濱，氣溫則在零下12℃，因此，這就決定了人們的穿著也不同。由此，學(xué)生得出結(jié)論：如果打算出游，一定要對(duì)目的地的天氣狀況進(jìn)行了解，準(zhǔn)備相應(yīng)的衣服，否則會(huì)遇到更多的天氣難題。

同樣，結(jié)合天氣預(yù)報(bào)，了解不同天氣可以知道適合做什么。例如，在晴天時(shí)，可以曬衣服，可以出行，可以去田野里玩，可以去釣魚(yú)，可以在室外做游戲等；在有風(fēng)的日子，可以去放風(fēng)箏，如果風(fēng)太大則不宜出行。這樣的生活話(huà)題討論，讓學(xué)生對(duì)不同天氣特征的了解更加深刻，并認(rèn)識(shí)到天氣與我們的生活存在著密切的關(guān)系。這樣的多維拓展延伸的學(xué)習(xí)，不僅夯實(shí)了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，而且改變了學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的方式，讓學(xué)生真正走進(jìn)科學(xué)大門(mén)，認(rèn)識(shí)和掌握科學(xué)知識(shí)，從而用科學(xué)知識(shí)來(lái)打造健康幸福的生活。

五、強(qiáng)調(diào)直觀感知，發(fā)展辯證思維

小學(xué)科學(xué)課程的教學(xué)，要根據(jù)學(xué)生的心理特點(diǎn)，多一些直觀感知與體驗(yàn)，少一些灌輸與死記硬背。對(duì)于科學(xué)現(xiàn)象的解釋?zhuān)瑔渭兊卣f(shuō)明原理，顯得蒼白、無(wú)趣。如果讓學(xué)生親身去做，那么他們就會(huì)有深刻的體驗(yàn)，他們對(duì)科學(xué)的探究就會(huì)更積極。特別是一些對(duì)比實(shí)驗(yàn)，更有利于發(fā)展學(xué)生的辯證思維。

例如，對(duì)云的觀測(cè)，教師引入模擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生體驗(yàn)云的作用。首先，教師讓四名學(xué)生圍成圈，并將一盞浴霸燈放置在離他們頭頂較遠(yuǎn)的地方，確保安全。其次，教師打開(kāi)浴霸燈，燈光放射出熱量。這一體驗(yàn)，好比“晴天”的太陽(yáng)照耀，學(xué)生能夠感受到熾熱。其三，教師將一張大一點(diǎn)的卡紙，放在某一名學(xué)生與浴霸光線(xiàn)之間，卡紙好比“云朵”，遮擋了一部分光線(xiàn)，創(chuàng)設(shè)出“多云”情境。被“云朵”遮擋的學(xué)生感到不太熱，而沒(méi)有“云朵”遮擋的學(xué)生，依然感到很熱。最后，將四張卡紙遮在學(xué)生與浴霸燈光之間，“云朵”多了，就變成了“陰天”。如此設(shè)計(jì)“云”的變化，學(xué)生從簡(jiǎn)單的材料、對(duì)比的實(shí)驗(yàn)中，有了直觀、深刻的體驗(yàn)，對(duì)“云”“云量”的概念也有了認(rèn)知，為后續(xù)認(rèn)識(shí)天氣奠定了基礎(chǔ)。

在科學(xué)教學(xué)中，運(yùn)用對(duì)比實(shí)驗(yàn)不僅可以讓學(xué)生對(duì)科學(xué)概念有深刻的認(rèn)知，還可以發(fā)展學(xué)生的辯證思維。例如，暴雨是一種特殊的天氣，那它對(duì)我們的生產(chǎn)、生活有哪些影響呢？教師讓學(xué)生回顧自己的生活體驗(yàn)進(jìn)行交流，但他們所談的影響多是零散的、空洞的。課堂上，教師先擺出一些小的盆景植物，這些盆景要盡量保持干燥。接著，利用一桶水來(lái)模擬“暴雨”，讓學(xué)生觀察盆景植物在“暴雨”下所發(fā)生的變化。“暴雨”初期，“雨水”與土壤接觸后，大大地緩解了干旱；植物在“雨水”的洗禮下更加油亮。隨著“雨水”的增加，盆景中的植物開(kāi)始出現(xiàn)倒伏、折斷現(xiàn)象，特別是低洼的地方，綠植被水淹沒(méi)。由此來(lái)看，雨水可以滋潤(rùn)植物，但持續(xù)不斷的暴雨天氣卻會(huì)對(duì)植物造成致命的傷害。通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生加深了對(duì)暴雨這種天氣現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)，同時(shí)獲得了辯證的科學(xué)思維的發(fā)展。

六、鼓勵(lì)理性思辨，幫助建構(gòu)科學(xué)概念

在科學(xué)教學(xué)中，照本宣科是低效的。科學(xué)課程的教學(xué)強(qiáng)調(diào)要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。為此，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生理性思辨，幫助學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念。

結(jié)合“降水量的測(cè)量”實(shí)驗(yàn)，教師指導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手制作雨量器，這樣的動(dòng)手實(shí)踐更能激活學(xué)生的思維，使他們獲得創(chuàng)新能力的發(fā)展。觀察常規(guī)雨量器，學(xué)生發(fā)現(xiàn)它的上下口徑是一致的。在制作活動(dòng)中，教師將學(xué)生分成不同小組，每個(gè)小組所制作的雨量器規(guī)格、大小各不同。雨量器做好后，教師又組織各小組將雨量器放置在一起，在室內(nèi)創(chuàng)設(shè)下雨的情境。在測(cè)量降水結(jié)果中，各小組所得的降水量測(cè)量值也不同，最多的小組測(cè)量值是49毫米，最少的小組測(cè)量值是4毫米。教師請(qǐng)學(xué)生思考：為什么在同樣的降雨環(huán)境下，各組所得的降雨量值不同呢？

于是，學(xué)生將注意力聚焦在雨量器的類(lèi)型不同上。大家發(fā)現(xiàn)，雨量器的測(cè)量值與容器的口徑及造型有直接關(guān)系。測(cè)量值是49毫米的雨量器，口徑大，且上大下小，因此其測(cè)量值最大；測(cè)量值是4毫米的雨量器，口徑小，且上小下大，則其降雨量測(cè)量值最小。而口徑相同、上下一致的雨量器，所得結(jié)果也存在差異性。對(duì)這種情況，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行求平均值計(jì)算。當(dāng)然，對(duì)于降雨量的測(cè)量，考慮到不同地區(qū)降雨量的差異性，也會(huì)影響降水量的測(cè)量值。在對(duì)雨量器的制作與實(shí)際測(cè)量中，教師通過(guò)問(wèn)題引領(lǐng)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)了雨量器的原理，并在觀察、思考、辨析、交流中，關(guān)注到雨量器的口徑與測(cè)量值，從而逐步建立起“雨量等級(jí)”等科學(xué)概念。教師在講解與“天氣”相關(guān)的概念時(shí)，要注重課堂形式的多樣性，激活學(xué)生的參與意識(shí)，讓學(xué)生在動(dòng)手體驗(yàn)、實(shí)踐交流中獲得理性思辨能力的發(fā)展，讓科學(xué)課堂更具開(kāi)放性、探究性、科學(xué)性。

總之，科學(xué)素養(yǎng)是學(xué)科教育的重要目標(biāo)。小學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，途徑很多，教師要加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)，轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，以生為本，深入了解學(xué)生的學(xué)習(xí)訴求，圍繞核心素養(yǎng)來(lái)展開(kāi)教學(xué)，讓學(xué)生理解科學(xué)概念，運(yùn)用科學(xué)規(guī)律來(lái)解決生活問(wèn)題。小學(xué)生好奇心強(qiáng)，求知欲高，科學(xué)活動(dòng)的組織，要突出趣味，貫穿科學(xué)探究過(guò)程，助力學(xué)生科學(xué)思維的構(gòu)建。