呂會聰
新課標提出科學課程要培養學生的核心素養,包括科學觀念、科學思維、探究實踐、態度責任等方面,其中科學思維是核心。筆者通過研讀新課標,在教學實踐的基礎上,探索出提高學生科學思維能力的幾個策略,現分享給大家。
一、創設情境,喚醒學生原有認知
創設基于學生經驗的問題情境,有助于激發學生對問題的好奇心和探究欲望。因此,教師在教學設計前可以采用問卷、訪談等方法,充分了解學生的前概念。基于此,創設的問題情境才能最大限度地引起學生的共鳴,使學生產生探究實踐的本能傾向。
二、實踐探究,基于事實搜集證據
新課標提出科學思維包括模型思維、推理論證、創新思維,提到推理論證要基于證據和邏輯,也就是在實踐探究過程中要做到實事求是地記錄實驗現象和數據。探究活動前,教師要讓學生明白觀察點是什么,用什么方法記錄,科學證據的獲得不是一次實驗就夠的,允許學生反復實驗。在探究活動中,教師要合理把控課堂,讓學生經歷充分的探究體驗,盡可能搜集到所有相關的實驗數據。因為只有在如實搜集數據的基礎上,才能在推理論證時得出更接近客觀事實的結論。
三、動手與動腦相結合,建立證據與觀點之間的關系
當學生在探究活動中獲得的證據跟自己原有的經驗發生沖突時,自然會促使他們主動思考、反復驗證,進而改變原有認知,建構新概念。教師在這個過程中,要引導學生層層分析實驗現象、數據,不斷追問、適時點撥,促使學生仔細觀察和分析搜集到的信息,找到它們之間的聯系或規律。另外,教師要注重把核心概念的自主建構與合作建構結合起來,充分發揮師生互動、生生互動在課堂教學中的作用,拓展學生的思維,讓學生在有效真實的研討中,逐步建立起事實與觀點之間的聯系。
例如,在三年級《空氣能占據空間嗎》的課堂教學中,學生在做“壓杯入水”實驗時,得到的實驗現象是紙團濕了、杯中充滿了水、杯子入水后有大量氣泡冒出,這樣的實驗現象顯然跟教師的預設相去甚遠。這時如果教師僅僅宣布學生實驗失敗,學生就錯失了思維發展的好時機。反之,如果教師引導學生細細分析出現這種現象的原因,并讓學生重新做幾次再觀察,學生就會在不斷動手、動腦中明白科學探究的本質,養成尊重客觀事實的習慣,為科學思維能力的形成打好基礎。
四、應用遷移,思維升華
在基于科學思維訓練的課堂教學中,學生完成實踐探究活動、形成科學概念不是教學的終點。用課堂所學去解決生活中的問題,才是學習的最終目的。所以,我們要讓學生能用學到的概念和思維方法解決現實情境中的問題,促進科學核心概念的真正理解和運用。
對于科學學科來說,實現學生科學思維能力的提升,需要我們科學教師在理論與教學實踐相結合的基礎上不斷探索。
(本文系2021年河南省教育教學“十四五”規劃課題“基于TPACK的中小學教師信息化教學能力調查研究”的研究成果,課題編號:2021YB1395)