發展學生科學思維的五種方法

吳夢怡

〔摘? ? 要〕新課程標準指出，科學課程旨在培養學生的核心素養，為學生的終身發展奠定基礎?？茖W思維是科學學科的核心素養，對學生的綜合發展起著極為重要的作用，也對學生的長遠發展起著關鍵作用。本文結合教學實踐，對小學5～6年級學生的科學思維現狀進行分析，并對培養策略進行了研究。

〔關鍵詞〕? 小學科學；核心素養；科學思維

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ?〔文獻標識碼〕? A? ? ? ? 〔文章編號〕? 1674-6317? （2023）? 19-0027-03

新課程標準指出，科學課程旨在培養學生的核心素養，??為學生的終身發展奠定基礎。對于小學5～6年級的學生來說，一周三節科學課，研究科學所用的時間較少。在日常的教學中，教師普遍更加注重科學觀念和探究實踐，同時也會涉及態度責任方面的教育，但是科學思維卻很難在日常教學中被考核。在科學教學中，一般都注重知識的教學、探究的開展，因而忽略了對思維的訓練。鑒于此，本文旨在將理論和實踐相結合，對小學5～6年級學生科學思維的培養方法進行探討。

一、5～6年級學生科學思維問題分析

學生在學習科學課程的過程中，科學思維薄弱，具體表現在：對客觀事物進行分析、概括能力較弱；解釋問題與現象的能力弱，語言表達能力較差；難以站在不同立場分析、思考問題，很難有創新的想法。良好的科學思維，對學生的學習和成長具有重要意義，科學思維的薄弱，對科學觀念的學習、探究實踐的開展，都會帶來不利的影響。

（一）學生科學思維水平不高

5～6年級的學生，通過前幾年的科學學習，在科學方面已經有了一定的基礎，對科學現象有了一定的認知，對科學知識有了一定的儲備，科學思維也具有了一定的發展。但在實際教學過程中，學生科學思維的發展受多種因素影響，其水平有高有低，但科學思維水平不高的情況較為普遍。

1.抽象概括能力低，難以建構模型

模型建構與運用模型分析、解釋現象和數據、形成相關概念的能力較弱。例如，在“地球的運動”單元，學生難以建構地球運動的模型，當出示地球儀和三球儀幫助學生理解的過程中，學生難以將地球儀上的發現以及用三球儀觀察到的現象，與生活現象相結合。

2.難以建立證據與解釋之間的關系

學生對觀察到的現象，難以通過分析、推理、比較等形式進行概括與解釋；缺少證據意識和邏輯思維，難以尋找知識與知識、現象與概念之間的聯結。對簡單的實驗學生容易得出常見的結論，但面對一些復雜的實驗，學生對實驗現象的分析能力較弱。對生活中的現象，也難以與課堂所學知識形成聯系，做出相應解釋。

3.思維局限性較大，缺乏創新性思維

對問題的思維發散性較低，創新性思維不足，思維具有較大的局限性。大多數的學生處于被動學習的狀態，嚴格按照教師所講授內容學習，對課堂所學難以提出獨特的見解，創造性較弱。

（二）教師忽略思維培養

學生反映出來的科學思維問題與日常教學息息相關。目前很多教師偏向于科學知識的講解與教學、實驗探究的設計與開展，常常忽略了對學生科學思維的培養，教學中仍存在一些問題。

1.缺少指向思維培養的教學活動

日常教學中，很多教師只注重科學知識的簡單羅列，應付“任務”地進行實驗探究，趨于“走流程”，課堂嚴格按照“聚焦—探索—研討—拓展”的步驟，形式單一。課堂活動“多而雜”，但千篇一律，學生看似一節課忙忙碌碌，過得很充實，實則什么也沒有學進去，只是機械地填充式地學習，對思維的培養與發展更是少之又少。

2.缺少指向核心概念的關鍵問題

科學課中有很多問題能引導學生思考，推動課堂的發展，但是大多數問題指向現象、指向知識點，學生只要能描述現象、能說出對應的結論和相關知識，教師就覺得滿足了，這一節課就結束了。課堂環節、課堂問題以獲得課堂結論為目的，課堂的研討往往指向單一的結論，課堂的探究往往指向“操作—現象—結論”，忽略了學生在學習過程中思維的提升，缺少指向核心概念的關鍵問題，更是忽略了學生為什么這樣想，可以怎樣想。

3.缺少指向創新性思維的學生研討

原有課堂的提問常常答案單一，教師為了盡快完成教學任務也會急于否定學生不正確的想法與答案，學生的科學學習往往拘泥于所學內容。一整節課中，教師忙于布置任務，按照流程引導學生往下走，學生忙于完成任務，按照機械的流程學習，來不及思考就要學習新的內容，對所學內容的聯系難以理解。課堂也缺少必要的研討與思考，學生思維難以得到發展，思維的發散性更是難以得到培養。

二、發展5～6年級學生科學思維的五種方法

基于新課標教學理念，依據對小學5～6年級學生科學思維出現的問題的分析，為改變現狀，提出以下五種方法。

（一）寓教于樂，啟發思維

指向科學思維培養的教學，一定是從學生的認知出發，激發學生學習的主動性與學習欲望。寓教于樂，讓學生在“做中玩”，在“玩中學”，以學生能理解能接受的方式，將一些難以理解的科學概念與規律呈現出來，再運用靈活多樣的教學方式，將科學趣味性與嚴謹性相結合。讓學生在學習的過程中逐步實現科學思維的進階。

1.借助項目式教學

從真實情境入手，以任務為驅動，引發學生一系列的思考與討論，通過一系列的設計與實踐解決問題的過程，培養學生以經驗事實為基礎，對客觀事物和現象進行抽象和概括、分析與綜合的能力。

2.開設科學小講堂

以小組展示、小老師、講解員、解說員、情景表演等多種活動形式，發展學生思維。加強學生的課堂參與度與主人翁意識。讓學生擔任起“小老師”的角色，對自己的所學所獲、對自己發現的有趣的內容進行展示與分享。滿足學生的表達欲，減少教師的過度講解，讓學生在輕松、快樂的氛圍中掌握知識，發展思維。

3.增強實踐與探究

思維的培養需要結合動手動腦動口的過程，要引導學生在動手實踐中不斷思考，形成科學思維習慣，這樣，既能避免實踐探究流于形式，又能有效培養學生科學思維。科學課堂上有著多種多樣的實驗，首先要確保實驗的落實，在此基礎上要對課堂實驗進行思考，設計更多更有意義的實驗，不能讓實驗變成一種走形式的存在。課前、課后可以設計更多實踐性的任務，讓學生的實踐探究有更廣闊的活動空間，變成生活中的習慣，而不僅僅局限于課堂。

（二）問題引導，點撥思維

基于科學13個學科核心概念，研讀教材與課表，提出每單元、每課中指向核心概念的關鍵問題，引發學生的思考。

1.指向思維發展的關鍵問題

指向課中核心概念的問題就是關鍵問題。在課堂關鍵問題的設置中，要注重思維的發展與培養。改變日常教學中“目的—步驟—現象—結論”的簡易模式，多問“為什么”，善問“為什么”，將學生隱性的思維可視化，在日常教學中逐步形成學生的思維進階，構建學生的科學思維能力。

2.指向思維聚焦的導學問題

小學5～6年級的學生專注能力較1～2年級學生有所增強，但也存有一定的問題，在科學學習過程中，容易出現注意力不持久、注意力分散等情況。在教學中，就要求教師圍繞關鍵問題，將其分解成多個小的導學問題，形成“問題鏈”，以恰當的問題鏈為引導，不斷地推動學生的思維聚焦，促進學生自主思考，進而更深層次地探究問題。通過教師的引導問題，促使學生不停地對課堂教學內容進行審視，對實驗現象進行多方位的觀察與思考，讓難以理解的問題轉變成一個個分散的小問題，基于學情，形成思維的不斷進階。

3.指向思維性創新的開放問題

問題的單一性與目的性常常讓學生的思維受到限制，容易導致思維固化，難有新的發展。因此，創設問題時，教師要注重問題的開放性與創造性，通過問題引導，推動學生的創新性思維的發展，打破思維定式。

（三）開放研討，發散思維

目前，小組合作已經成為科學課堂的常用教學方式。但在實際課堂教學中，小組合作更側重實驗的探究與操作，而常常忽略學生的研討與交流，課堂教學往往都指向單一的過程與結果。為了促進學生創新性思維的發展，可設置更多開放性的研討活動，讓學生獲得自己的思考與想象空間。

當課堂上出現“特殊”的現象或者不正確的答案時，要允許不一樣的存在，不要急于否定學生的表現與想法，而要組織學生對課堂上出現的有價值的現象與回答展開開放性的研討。對“特殊”的現象，可以研討其產生的原因；對不正確的或有疑問的回答，一是研討其是否有可能是正確的，二是研討為什么會出現此類答案，偏差出現在哪里。

針對課堂活動設計的研討，要具有開放性。學生想做什么、要做什么，不應該是由教師規定與控制的，要給學生自主選擇的空間。以小組為單位的活動，首先要讓小組有一定程度的自主性。但在此基礎上，在研討的過程中，要讓每一個學生自己選擇感興趣的內容，再進行自由重組。在研討主體上，首先要保障開放性。讓學生自由重組后，進行自主研討、自主選擇材料、自主設計實驗，再自主進行實驗，從而尋求結果。

（四）回顧反思，突出思維

科學思維的發展難以有量化的評價。在教學中，教師要注重引導學生對自己的思維形式進行反思，將內隱的思維外顯化、可視化。每一節課、每一單元結束后，不僅要對知識進行梳理概括，更要對獲得新知的方法進行反思總結，突出科學思維的過程。

小學5～6年級的學生，雖然不像1～2年級的學生那樣需要教師規定語句的表達，但是語言表達能力還有所不足，仍需要教師適當地引導學生用完整的語言表達其思維過程與思維方式。面對生活中的現象，嘗試用完整的語言進行表達，通過“說”，讓學生將內在的思維呈現出來。利用思維導圖形式，幫助學生建立科學概念的內在聯系，讓學生將看不見的思維，在紙上以思維導圖的形式展示出來，在此過程，發展學生分析、綜合、比較等能力，也方便學生建立知識之間的聯結。用“寫”幫助學生思維可視化。

（五）課堂延伸，拔高思維

科學是來源于日常生活與學習的學科。如果只有課堂上的時間來認識、學習科學是遠遠不夠的，在課堂上對學生思維的培養也是有限的。因此，在教學過程中，要將課堂延伸至課外，打破時間與空間的界限，進一步拔高學生的科學思維。課堂延伸也有多種形式，如課前，利用觀察、查閱等方式，對生活中的物品、現象進行初步感知與了解，以預習性問題的形式，讓學生進行思考。課中，聯系生活實例，形成課堂教學內容與生活實際的聯系。課后，關注學以致用，要讓學生能用所學知識解決生活中的實際問題。

三、研究反思

科學思維是科學核心素養之一。對科學思維的培養與發展策略研究具有重要的意義?？茖W思維是隱性的、內在的，難以用量化的指標去評價，注重科學思維培養的策略就需要長期的實踐與研究。

對比實踐前后及實踐過程中的變化，筆者發現，學生科學思維的提升可以通過一些外在的表現形式來反饋：學生對現象的描述、分析與解釋能力有所提升；模型建構與模型分析能力有所加強；思維發散性與創新性思維有明顯變化。

這一系列的策略仍需要在實踐中不斷地改進與完善，同時如何將這一系列的策略，轉化為有效的教學活動，還需要不斷地思考與實踐。

參考文獻

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