基于“雙減”背景的小學科學思維能力的培養研究

張代華

【摘要】在“雙減”背景下，小學科學教師在進行課堂教學時，要注重學生科學思維的培養，深入了解科學思維的內涵與應用方式，為學生未來的學習發展打下堅實的基礎。鑒于此，文章將結合筆者教學經驗，對這一問題進行簡要分析。

【關鍵詞】“雙減”? 小學科學? 科學思維? 培養

【中圖分類號】G62 ? 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2023）08-0007-03

在“雙減”教育背景下，小學教師對學生日常教學的目標已經從單純重視考試成績逐步轉向重視學生實際學習能力，因此在學科課堂教學中，教師要采取合理的教學方式，正確地開展小學科學課堂教育，引導學生在課堂中學習更多的科學相關知識，提高學生的科學思維方式以及看待不同事件的多角度思考能力。基于“雙減”教育背景，小學科學教師要減少學生日常的課后作業和學習壓力，將更多的學習注意力放在課堂中，積極學習，有效學習。

一、科學思維概述

科學思維作為小學科學課程重點培養的學科思維，需要引導學生站在科學的角度觀察和思考問題，要引導學生使用科學的思維方式認識生活中客觀事物的內在含義、核心內容、本質規律等，并且能夠在遇到實際生活問題時學會使用科學思維的思考方式解決問題，總結和反思問題。科學思維作為學科思維的一種，涵蓋范圍較廣泛，包括模型建構思維、推理論證思維、創新思維等，主要運用在日常實際生活問題中，并且涉及到解決問題的分析、綜合、比較、類比、概括等相關科學方法，同時需要學生的思維具備一定的發散能力、總結能力、遷移能力、抽象能力等。由此可見，科學思維在引導學生正確看待事物，理智對待實際問題時具有重要作用。

二、科學思維的培養價值

在小學階段，學生如果能夠通過課堂的學習掌握合理的科學學習方法，養成科學思維，就能夠幫助學生逐步完善和創新自身的思維模式，獲得更高效的問題思考方式和更精確的問題切入角度。教師在課堂中更加重視學生科學思維的養成，一定程度上豐富了課堂教學模式，避免了學生長期處于較為單一和枯燥的學習環境，為學生提供了更加系統化、科學化的學習方法，幫助學生及時認識到自己的學習問題并有效改善其中的不足之處。科學思維對于學生創新能力和思維能力的提升具有較大的作用，在豐富學生科學知識的同時，向學生展示更加奇幻豐富的自然環境，強化課堂體驗，最終促進學生的健康發展。

三、當前小學科學教學中存在的問題

“雙減”背景下，學生的學習方式相比過往會發生一定變化，教師的教學實踐策略也會有所調整，教學問題也可以得到有效改善。首先，當前小學科學教育中教師的專業素養大多較為缺乏，很多科學教師并不具備較高的科學教育能力和專業素養，大多為其他專業的教師兼職，由此可能會導致實際教學中出現一些邏輯性的問題，也會導致學生在學習過程中不能梳理清楚科學學科的整體框架，教學效果較差。除此之外，不論是家長、學生，還是教師，都缺乏對小學科學課程的重視，教師的教學重心并不在于課堂本身，學生的學習重心也會逐漸偏向語文數學等基礎科目。事實上，教師應該在課堂中充分強調科學學習的重要性，不僅在于科學與學生的日常生活緊密相關，更在于科學學習中會涉及到不同的學科知識，如當下學生學習的數學、語文，未來初高中學習的物理、化學等，能夠充分體現學科之間的融合。只有學生和教師足夠重視小學科學教育，課堂教學質量才能夠有所提升。

四、小學科學思維能力的培養策略

（一）注重模型建構

1.進行模型準備，分析建模原型

模型建構是小學科學教育中較為重要的科學實踐，主要是利用科學教材中的經驗事實，結合客觀事物的顯著特點進行實際模型的構建，在建構模型中，最重要的就是充分進行模型建構前的準備工作，包括對于實際模型原型的分析與搭建，對于理論知識的了解，對于實際應用場景的設想等。通過模型構建，學生能夠結合科學教材，更加深入地了解科學理論知識，從另外一個角度重新認識事物，提高學習效率。例如，在學習《計量時間》時，教師可以帶領學生在課堂上建構一個鐘擺模型，既能夠減少學生的課后學習壓力，又能夠幫助學生解決模型建構問題。在制作鐘擺時，首先要分析鐘擺的模型原型，找出主干成分，結合科學教材，學生需要設計一個帶有擺球和擺線的鐘擺，并且固定在一個支架上。隨后，仔細研讀教材的設計要求：“設計一個像機械擺鐘里能夠每分鐘擺動60次的鐘擺”，由此得出設計的模型要符合每分鐘擺動60次的要求，學生就需要計算或者是通過多次嘗試得出合適的擺線長度，然后在已經設計好的模型基礎上進行完善。教師為學生提供合適的實驗器具，并且檢查學生的模型制作準備分析之后，就可以讓學生自由制作模型。在制作科學模型前，如果學生能夠仔細分析建構的模型原型，找出重要的成分，設計滿足實際設計要求的指標和參數，就能夠大大縮短最后的結果驗證時期，得出較為完美的設計模型。條件允許的情況下，學生還應該分析模型建構所用的材料對于設計效果的影響，如乒乓球和鐵球，麻繩和棉繩對鐘擺擺動的影響，學生要能夠結合理論所學進行細致的分析，有利于后續的模型制作。

2.檢驗完善模型，進行實踐運用

模型建構完成之后，學生還需要進行模型的成果驗證，檢驗是否滿足設計要求，并通過自主設計的模型進行其他實驗結果的檢驗，在準確性得到滿足之后，要盡可能完善模型的美觀程度和創新程度，并在設計過程中不斷提高創新能力和科學綜合能力，有效增強學生的科學思維。例如，在《計量時間》章節中學生自行設計的鐘擺，在完成初步的模型搭建之后，學生可以進行結果的檢驗，通過觀察每分鐘的擺動次數，與設計要求的60次進行比對，然后再進行修改完善。如果學生設計的模型無法達到每分鐘擺動60次，那么可以通過調整擺繩的長度再次進行模型驗證。在得到較明顯的實驗結果之后，學生就能夠使用制作的模型進行其他科學問題的研究學習，如“鐘擺的擺球對于每分鐘擺動的次數是否會產生影響？如果會影響，是擺球的材質影響程度更大？還是擺球的重量影響程度更大？”以及“擺球的擺繩長度是較為重要的參數指標，那么不同材質的擺繩如果想要得到同樣的實驗結果，合乎設計要求的擺繩長短是否相同？”將設計好的模型運用到科學結果的檢驗中，有效幫助學生利用實踐強化對理論知識的學習，增強學習效率。

（二）開展推理論證

1.創設問題情境，提出相關問題

由于小學科學課程與實際生活有較為緊密的聯系，因此教師在課堂教學時要能夠充分結合相關情境，如通過創設問題情境的方式引導學生逐步進入科學課堂，學生在回答教師所提問題的過程就是科學思考的過程，對學生開展科學推理論證，提高自身科學思維有較大的幫助。例如，在學習《環境與我們—解決垃圾問題》時，教師可以在課程開始之前為學生布置與“垃圾”相關的生活現狀調研作業，需要學生了解日常生活環境中垃圾的處理情況等。隨后，課堂上教師可以向學生提問：“我們周圍生活環境中垃圾是怎樣的地位，是一種怎樣的社會環境元素？”“垃圾對于我們的日常生活會造成哪些影響？影響是良性的，還是惡性的？”“日常生活中的垃圾可以分為哪些種類？分類的依據是什么？”或者是舉一些與生活場景相關的問題，如“當你需要處理廢棄的電池時，應該怎樣處理？”“家中的垃圾要保持多久的頻率進行處理？”學生在上述問題情境中，可以結合自己的生活常識進行思考和回答，并根據自己提出的觀點，結合他人的看法進行推理論證，得出較為正確的處理方式，然后與教材中給予的參考措施進行比對，分析不足和優勢之處，對比記憶學習。通過問題情景設置，教師可以激發學生對科學知識的好奇心，引導學生積極思考，提高科學思維。

2.采用合作教學，進行交流反思

“雙減”教育背景下，教師要減少課后作業的數量以及學生的學習壓力，因此可以采取合作教學的方式開展小學科學教育，幫助學生在高效、輕松完成課后實踐作業的同時，在與小組同學的交流中增強自身的表達能力、交流合作能力，充分參與到科學實踐中，增強科學思維。例如，在學習《環境與我們—我們面臨的環境問題》時，為了幫助學生了解更多的環境問題，教師可以設置小組合作學習任務，即將班級內的學生分為不同的學習小組，并給予每一組不同的學習任務，如有的小組需要調研水資源匱乏的問題，有的小組是調研過度開發，有的是調研全球氣候變暖，有的是調研生物多樣性減少、土地荒漠化等。將不同的環境問題的調研任務分配給不同的小組，教師就可以充分調動學生的科學實踐活動參與積極性，在每個小組通過圖書館、互聯網、新聞報道等方式完成調研內容的分析總結之后，可以在課堂中開展集體研討學習，即每個小組分享自己的調研成果，給出本小組的分析結果，由此學生就能夠通過一節課了解到更多的環境問題，同時在科學實踐過程中增強了自身科學實踐能力，能夠根據已有的資料進行推理論證，增強了自身的科學思維。

（三）運用信息技術

1.結合微課視頻，拓展相關知識

雖然小學科學中有較多的科學實踐，但是仍然需要注重理論教學，教師可以結合信息技術進行理論知識的教學，比如使用微課教學視頻的方式，縮短教學時長，豐富教學內容，用最短的時間使學生最高效地獲得相關科學知識。在進行微課視頻教學時，教師還可以結合時代背景進行科學知識的拓展。例如，在學習《船的研究—船的歷史》時，由于課堂時間有限，教學知識點較多，教師可以利用微課視頻的方式將次重點的篇章進行錄課學習，如將有關于《船的歷史》相關的知識以微課形式上傳到教學平臺中，學生在課前進行預習時可以在互聯網平臺中觀看視頻，隨后在線下課堂中教師就可以直接進行后續《用浮的材料造船》章節的教學，有效提升教學效率。在微課視頻中，除了要包括與船相關的歷史，如從獨木舟發展到搖櫓木船、帆船、蒸汽船，再到輪船與核潛艇的發展過程，以及影響船質量的關鍵因素分析，體積、船體材料、動力等，還可以涉及一些與船相關的趣味故事，如英國皇家油輪“泰坦尼克號”被稱為“永不會沉沒的船”的原因，或者是我國的“海望三號”被譽為“海上科學城”的原因。通過微課講解，教師可以有效加深科學知識的趣味性，將課外拓展知識建立在教材知識的基礎上，激發學生的好奇心和學習興趣。

2.通過網絡平臺，激發學習熱情

在互聯網平臺的飛速發展下，教師的教學方式可以有所變化，可以充分結合互聯網平臺技術，為學生營造合適的科學情境，引導學生真正走進科學學習的世界中。結合“雙減”教育背景，教師能夠更加高效地利用科學課堂，激發學生的學習情趣，增強學生的學科思維。例如，在學習《地球表面的變化》時，由于學生的社會經驗較少，無法準確理解地球相關的概念，因此教師可以利用互聯網平臺，通過查找相關視頻、圖片、影像等資料，給予學生直觀的學習認知。如在講解地震以及火山噴發時，通過網絡平臺中關于地震的報道，學生能夠清楚地認識到地震給實際生活帶來的巨大影響，不僅限于家庭分離，更在于生活環境的破壞，經濟發展的受限等。除此之外，利用網絡平臺，教師能夠借助相關教學軟件，使火山噴發的過程變得清晰直觀，降低學生的理解難度，強化地殼運動相關知識。在講解到風的作用和水的作用時，更能夠通過相關資料，向學生展示適度的風和水對人們生活的有利影響，但同時也能夠借助錄音錄像和分析報告看到臺風和洪水等自然災害帶來的巨大經濟損失，為學生提供全面的科學思考角度，在所見所聞中逐步培養學生的科學思維。網絡平臺充滿了較多的學習資源，可以有效激發學生的學習熱情，滿足學生對不同方面科學知識的好奇心。

五、結束語

在以探究學習為主的小學科學教育中，教師不僅要結合“雙減”教育背景的教育要求，做到以學生為教育主體，減少課后作業和學業壓力，更要重視學生的科學思維的培養，梳理正確的科學學習方法，不斷提高學生的探究能力、合作能力、科學實踐能力，引導學生將自身興趣融入科學學習中，確保高效的課堂質量。

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