科學教學中小學生科學思維的培養

張翠花

隨著學科核心素養理念的推廣應用，教師開始在科學教學中自覺強化小學生的思維啟迪、能力培養以及素養提升，努力打造一個有設計、高品質、探索性以及高效性的主體認知環境，助力小學生科學思維的快速養成。為此，科學思維培養優化了科學教學的價值取向與研究內容，開啟了科學教學的新局面。

一、科學思維的概念簡析

科學思維（理性思維）是指教師在科學教學中立足于小學生的感性信息積累，推動小學生有條理、有次序地對感性信息進行主觀處理與知識提取，并借助小學生的思維活動、解決方法以及主體能動科學整合認知信息，獲得高品質的認知結果。可見，科學思維屬于小學生的高階思維能力，內含小學生的信息處理能力、邏輯思維能力、問題解決能力以及整合判斷能力，能幫助小學生獲得高價值、高水平的主觀處理結果，因而科學思維是小學生學科核心素養的重要組成部分，教師應在科學教學中大力推進小學生科學思維的優質培養，優化育人環境。

二、科學思維的三大原則

第一，科學思維應遵循邏輯性原則。小學生在進行感性信息處理時應凸顯思維活動的邏輯性、推理性以及嚴謹性，能夠借助小學生的思維能力與主體素養得出具有一定品質性的探究結果。因此，科學思維是一種高層次的主體思維活動，隱含著小學生的個性思維、邏輯推理、主觀思辨以及科學判斷，能夠幫助小學生在信息處理過程中展示出良好的條理性、標準性以及高度性。

第二，科學思維應遵循方法性原則。小學生在處理感性信息時還要注意思維活動的設計性、方法性、思辨性以及智慧性，從而幫助小學生有設計、有步驟、有目的、有實效地處理所有積累信息，確保探究成果的層次性以及品質性?？梢姡茖W思維屬于高階思維活動，承載著小學生的智慧能動、主觀考量與思維方法，推動著小學生有指導、有次序地開展信息處理與知識萃取，提升思維活動水平。

第三，科學思維應遵循科學性原則。小學生應立足辯證思維、實踐觀點以及發展理念去進行思維活動，從中能夠獲得具有較高正確性、精準性、驗證性的探究成果，對小學生的信息處理與主體成長具有良好的指導價值。所以，科學思維能夠幫助小學生客觀、高效、優質地進行信息處理，確保探究成果的品質性與持久性，能夠經得起時間的考驗與實踐的驗證，助力小學生學科核心素養的落實。

三、科學教學與科學思維培養的契合性

首先，科學教學具有較強的生活性與趣味性，能夠給予小學生非常強烈的趣味引導，并借助良好的生活情境促使小學生獲得親切感、熟悉感以及融入感，幫助小學生積極參與到科學教學活動中，為煥發生命活力創造條件。因此，科學教學的生活性、趣味性以及吸引力能夠引導小學生快速融入科學教學活動之中，切實提升小學生的關注度、參與度、探究度以及實效度，務實提升科學教學活動的人性化與引導性，有效啟迪科學思維活動。

其次，科學教學擁有突出的探究性與能動性，能夠給予小學生豐富多彩的生活實踐、規律驗證以及知識應用，從而為小學生的科學思維活動提供了良好的主體實訓空間與智慧能動展示，幫助小學生獲得強烈的榮譽感以及成就感。這樣，小學生具有的開放思維、活躍意識、表現欲望以及榮譽訴求都會得到非常好的滿足與提升，有助于強化小學生的認知興趣與表現動機?？梢姡茖W教學能夠為小學生提供一個科學思維平臺，充分展現思維能力與主體素養。

最后，科學教學具有明顯的拓展性與創新性，可以幫助小學生實現從未知到有知、從理論到實踐、從低級到高級的認知進階與思維提升，因而具有較大的跨度性、拓展性與創新性，非常有助于小學生的科學思維培養。小學生就會在嚴謹推理、邏輯思維、科學推敲、客觀判斷中獲得高品質的思維訓練與能力提升，在實訓化活動中持續提升小學生的科學思維能力。所以，科學教學能夠有效培養與提升小學生的探究能力、拓展能力以及創新能力，優化主體科學思維素養。

四、科學教學中科學思維培養的價值性

教師在科學教學中進行科學思維培養能夠為小學生創造一個設計合理、順暢有序、主體實踐、生活感悟、深度挖掘以及開放交互的快樂認知情境，充分激發小學生的思維能力、主觀考量能力以及個性拓展能力，以此來實現小學生科學思維的實訓培養。這樣，小學生就會在生活情境中積極獲取課程知識信息，主動提取生活現象中隱含的科學知識，借助實訓認知機會有序提升他們的科學思維能力。因此，科學思維培養能夠將小學生培養成為會思考、善推理、能歸納的優秀人才。

科學思維培養為教師規劃與開展科學教學提供良好的教學內容、育人任務與培養目標，因而能夠提升科學教學的指向性、設計性、目標性以及實效性，打造高價值的育人空間，提升小學生的科學思維素養?？梢?，科學思維培養活動能夠幫助教師自覺踐行學科核心素養理念，立足新課程改革思想提升科學教學的品質性、思維性、能動性以及素養性，加速小學生科學思維能力的提升。所以，科學思維培養能夠幫助教師高效實施科學育人觀，直接優化科學思維培養。

五、科學教學中科學思維培養的策略

科學教學與科學思維培養具有非常好的契合性，因而適合教師挖掘科學教學的課程優勢，有效啟迪小學生的科學思維，有序提升小學生的思維素養。

（一）立足電化教學培養學生科學思維

小學生在科學教學活動中以直觀認知與形象思維為主，因而教師可以實施電化教學，滿足小學生的認知需求與思維偏好，投其所好地為小學生提供高品質的感官信息刺激，因勢利導地啟動小學生的科學思維活動。以多媒體設備為物質基礎與科技支持的電化教學具有非常高的趣味性、虛擬性、感官性以及刺激性，能夠有效影響小學生的認知情緒、主體心理以及精神狀態，自然能夠激發小學生的探究思維與主體能力。因此，教師應借助電化教學幫助小學生積累充足的感官信息，借助小學生良好的情感體驗與內心變化進行科學思維活動。

在人教版《科學》三年級上冊第一章第一課“身邊的動物”的電化教學中，教師可以利用多媒體設備為小學生展示現實生活中的小動物。為此，教師可以制作一個小動物的電子相冊，在流行歌曲的伴奏下讓小學生在大屏幕上看到熟悉而親切的小動物。教師不僅要為小學生提供精美的小動物圖片，還要在圖片上融入小動物的名稱、習性、食物、繁殖、活動區域等信息，幫助小學生盡可能多地了解身邊的小動物，如麻雀、黑喜鵲、灰喜鵲、土狗、寵物狗、貓、藍貓、蝴蝶、燕子、青蛙、蜻蜓、蛇等。而且，小學生能夠在林林總總的本地小動物中慢慢展開科學思維，能夠從候鳥如燕子地去了又來中總結出燕子對當地的自然環境的滿意度，能夠在年復一年的來來回回中證明著自然環境的宜居性。而且，小學生還能夠想到本地大型池塘中日漸增多的不知名水鳥，水鳥數量的增多也說明自然環境的改善以及魚類數量的增多。所以，開心快樂的美好畫面能夠給予小學生優質的感官信息刺激，啟動小學生的科學思維，獲得一定的主觀信息積累。

（二）立足討論教學培養學生科學思維

教師可以利用電化教學提供的感官信息刺激小學生的科學思維，還可以在集體活動中討論交流小學生的認知靈感與探究方法，以此為小學生的科學思維活動集聚充足的活動經驗與思維訓練。這樣，小學生就可以在獲得豐富多彩的靈感刺激、思維刺激與方法導引，在輸出思維、展示靈感、悅納方法中給予主體高品質思維的訓練活動，助力小學生在科學教學活動中開啟科學思維，切實提升小學生思維活動的層次性、品質性以及實效性。因此，討論教學活動能夠為小學生提供一個高水平的思維交流活動平臺，助力小學生科學思維的實訓提升。

在人教版《科學》三年級上冊第二章第一課“動物的食物”的討論教學中，小學生能夠立足教材內容以及生活常識積極發言，列舉出一些常見動物的食物內容。如貓愛吃魚肉、狗愛吃肉與骨頭、牛愛吃草、羊愛吃草、雞愛吃糧食、燕子愛吃蟲子、鴨子愛吃小魚與小蝦、鵝愛吃魚蝦與野草、麻雀愛吃糧食與蟲子、蜻蜓愛吃小飛蟲、啄木鳥愛吃樹里的蟲子、蛇愛吃青蛙、老鼠等小動物、野獸愛吃小動物的肉等。小學生能夠在集體討論中慢慢醒悟到大型、兇猛的野獸大都以小動物為食，而性格溫順的小動物大都以草為食。而且，以草為食的小動物的眼大都長在頭的兩側，便于實時觀察周圍環境，便于逃避敵害，而肉食動物的眼睛多長在前面，便于追擊目標，不會撞到樹上。所以，小學生能夠在集體討論中整合大量的相關信息，訓練與提升科學思維能力。

（三）立足項目教學培養學生科學思維

在科學教學活動中，討論教學能夠給予小學生良好的思維靈感刺激與主觀想法交流，教師還要借助項目教學活動推動小學生去實踐、驗證、優化科學思維活動，立足主體實踐訓練與提升科學思維能力。項目教學給予小學生充足的自主空間、互助時間與拓展機會，加速小學生科學思維的實踐應用與逐步完善，推動小學生科學思維能力進入良性發展軌道中。因此，科學教學中的項目化探究活動能夠給予小學生科學思維非常好的實踐空間與機會，有力加速科學思維的發展。

在人教版《科學》三年級下冊第一章第一課“觀察春天的植物”的項目教學中，教師可以為小學生提供一些教學課件，專題介紹“春天的植物信息”，節約小學生的信息查閱時間，幫助小學生擁有更多更好的探究時間與交流機會。小學生能夠立足教材內容與教學課件進行信息收集、知識萃取以及課程整合，逐漸明白春天是植物的黃金時期，是植物進行開枝散葉、主體發育、開花結果的重要區間。小學生還會想到，在春天植物借助根吸收的豐富營養長出嫩嫩的枝葉與花朵，植株生長的速度也非?？?，因而春天野菜的營養價值也最高。植物嫩嫩的枝葉也供著很多小動物成長，因而小動物在百花盛開的春天能夠吃得飽、長得快。所以，項目教學給予了小學生進行共同探究、互助交流、整合發展的好機會，自然能夠借助團隊智慧與群體合力進行高品質的科學思維活動，實現高效學習。

（四）立足翻轉教學培養學生科學思維

教師不僅要借助科教設備優化信息積累，還要借助討論教學與項目教學激發靈感、能動實踐以及思維完善，更要通過翻轉教學給予小學生充足的思考時間與實踐空間，推動小學生全面進行信息整合、科學思維與深度學習。這樣，翻轉教學就能夠成為小學生靜中生智、深思熟慮、自主拓展以及創新實踐的良好認知空間，能夠為小學生提供良好的科學思維活動平臺，以表現動機與展示沖動推動小學生積極思考、多維探究。因此，翻轉教學能夠通過課堂交流激發小學生的參與積極性與表現自覺性，以此催發高層次的科學思維活動。

在人教版《科學》四年級下冊第四章第二課“電磁鐵的磁力”的翻轉教學中，小學生可以利用家庭常見的“永磁體”如廢舊音響設備中的磁鐵切身體驗“磁鐵的磁力”。小學生可以在一個硬質紙箱子里放好磁鐵，并在箱子上放一些小型的鐵屑、細鐵絲等物品，并移動磁鐵的位置與高度，切身體驗磁鐵的吸引力對上述物品帶來的變化。另外，小學生還可以在紙箱子外放一個小鐵珠子，在箱子里使用磁鐵將鐵珠子吸住，隨意移動磁鐵，可以發現小鐵珠子會跟著磁鐵進行運動。所以，小學生會了解到“磁力”是一種非常特殊的力，存在于磁鐵與鐵器之間，也是一種看不見、摸不到卻能夠感覺到的力，因而翻轉教學可以訓練與提升小學生的科學思維能力。

六、科學教學中科學思維培養的再思考

科學思維不僅是小學生需要具有的學科核心素養，也是素質教育對科學教學的實施要求，切實促進小學生邏輯思維能力、科學推理能力、嚴謹思考習慣、客觀求實態度等良好學科核心素養的養成。另外，小學生是未來的社會建設者以及祖國保護者，科學思維能夠幫助小學生保質保量地完成現在的課程學習任務以及未來的祖國建設職責，推動小學生成為中華民族偉大復興隊伍中的高品質人才。所以，教師立足科學教學積極培養小學生的科學思維能力具有非常高的必要性與時效性，也是社會與時代賦予教師的光榮使命。

七、結語

科學教學具有突出的趣味性、生活性、主體化與能動化，因而非常適合培養小學生良好的科學思維、交流意識、協助觀念與探究習慣，以此為教學抓手可以有效促進小學生學科核心素養的持續提升。因此，教師在進行科學教學時需要立足科學教學的獨特課程優勢，立足電化教學、討論教學、項目教學以及翻轉教學，為小學生創造一個高水平、高效益的科學思維培養環境。