發(fā)展學(xué)生思維打造數(shù)字化教學(xué)課堂

〔摘 要〕 在現(xiàn)代教育研究中，發(fā)展學(xué)生的思維能力已經(jīng)成為教育改革的首要目標(biāo)。針對(duì)小學(xué)科學(xué)課程的交互性、實(shí)踐性特點(diǎn)，教師應(yīng)該在課程活動(dòng)開發(fā)環(huán)節(jié)落實(shí)學(xué)生思維能力發(fā)展目標(biāo)，提升學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)水平。為發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維，打造小學(xué)科學(xué)數(shù)字化教學(xué)課堂，教師可以在發(fā)掘教學(xué)資源、創(chuàng)新教學(xué)任務(wù)的同時(shí)，驅(qū)動(dòng)小學(xué)生展開自主學(xué)習(xí)，整合學(xué)科知識(shí)點(diǎn)。本文從學(xué)生科學(xué)思維培養(yǎng)要求入手，思考構(gòu)建小學(xué)科學(xué)數(shù)字化教學(xué)方案的有效策略。

〔關(guān)鍵詞〕 小學(xué)科學(xué)；科學(xué)思維；數(shù)字化教學(xué)

〔中圖分類號(hào)〕 G424 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕 A 〔文章編號(hào)〕 1674-6317 （2025） 01 025-027

2023年，《數(shù)字中國(guó)發(fā)展報(bào)告（2022年）》出爐，報(bào)告結(jié)果顯示，我國(guó)在現(xiàn)代教育研究活動(dòng)中已經(jīng)建立了較為完善的數(shù)字化教育指導(dǎo)體系，數(shù)字技術(shù)與現(xiàn)代教育活動(dòng)之間的交流越發(fā)密切。對(duì)于小學(xué)生來說，數(shù)字化教學(xué)將多元學(xué)習(xí)資源、任務(wù)轉(zhuǎn)化為視頻、動(dòng)畫等形式，學(xué)生可以在學(xué)習(xí)過程中探究科學(xué)原理，剖析科學(xué)現(xiàn)象，從而積極發(fā)展自身的科學(xué)思維能力。面對(duì)復(fù)雜的教學(xué)指導(dǎo)要求，教師應(yīng)該嘗試在數(shù)字化資源開發(fā)、數(shù)字化課堂建設(shè)、數(shù)字化學(xué)習(xí)任務(wù)投放的多元視角下，創(chuàng)新教學(xué)方案，引導(dǎo)學(xué)生在觀察、思考、實(shí)踐與反思的同時(shí)，進(jìn)行科學(xué)學(xué)習(xí)，將科學(xué)知識(shí)與教學(xué)成果內(nèi)化為推動(dòng)學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展的養(yǎng)料。

一、小學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展中出現(xiàn)的問題

（一）學(xué)生缺乏科學(xué)意識(shí)，科學(xué)思維難以發(fā)展

法國(guó)著名昆蟲學(xué)家法布爾認(rèn)為，科學(xué)思維能力是個(gè)體通過理性思考去探究事件原理、解讀現(xiàn)象的一種能力，包含了信息分析、邏輯推理、抽象想象與假設(shè)推導(dǎo)等要素。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維，教師要積極培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究意識(shí)，基于對(duì)既有問題的分析、對(duì)邏輯關(guān)系的梳理、對(duì)科學(xué)現(xiàn)象的探究，引導(dǎo)學(xué)生積累學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，以好學(xué)、求知的科學(xué)意識(shí)驅(qū)動(dòng)小學(xué)生科學(xué)思維的全面發(fā)展。但結(jié)合既有的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來看，小學(xué)科學(xué)教學(xué)活動(dòng)多是以教師授課為核心，學(xué)生缺乏獨(dú)立探究科學(xué)現(xiàn)象、分析科學(xué)問題的機(jī)會(huì)，科學(xué)意識(shí)無法展現(xiàn)在課堂上。在科學(xué)學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生的科學(xué)思維無法快速發(fā)展。

（二）科學(xué)活動(dòng)路徑單一，科學(xué)思維缺乏鍛煉

新課標(biāo)指出，課程教學(xué)要以發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)教學(xué)活動(dòng)與學(xué)生實(shí)踐的有機(jī)統(tǒng)一，從而提升學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)表現(xiàn)。面對(duì)“教學(xué)活動(dòng)+目標(biāo)”的全新方案，小學(xué)科學(xué)教師要突破既有的教學(xué)限制，就必須開發(fā)多元化科學(xué)活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐、體驗(yàn)的同時(shí)，鍛煉自身的科學(xué)思維。在不同的環(huán)境與活動(dòng)中激發(fā)學(xué)生的求知欲，圍繞問題探究、抽象想象、科學(xué)實(shí)驗(yàn)的多元過程鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維能力。但在教學(xué)實(shí)踐過程中，科學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)并沒有滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。一方面，教師所開發(fā)的科學(xué)活動(dòng)方案較為單一，科學(xué)活動(dòng)只能從課堂教學(xué)展開，對(duì)于一些具有操作性、實(shí)踐性特點(diǎn)的科學(xué)任務(wù)，教師并沒有對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用。在這種情況下，學(xué)生所掌握的科學(xué)知識(shí)仍以理論為主，無法形成解決問題的能力與科學(xué)思維。另一方面，在發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維的過程中，科學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)多是以問答交流為核心，學(xué)生缺乏自我展示的機(jī)會(huì)。教師與學(xué)生之間缺乏必要的交互。學(xué)生不愿意進(jìn)行深度思考，科學(xué)思維自然無法得到有效提升。

二、發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維，打造小學(xué)科學(xué)數(shù)字化教學(xué)課堂

（一）聚焦課前科學(xué)活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生探究

學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展離不開多元化學(xué)習(xí)活動(dòng)的支持。只有引導(dǎo)學(xué)生生成在生活中發(fā)現(xiàn)科學(xué)問題、探究科學(xué)原理的優(yōu)秀學(xué)習(xí)素養(yǎng)，才能創(chuàng)新小學(xué)科學(xué)數(shù)字化教學(xué)方案，激發(fā)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)的熱情。對(duì)于小學(xué)生來說，春暖花開、石潤(rùn)而雨、北雁南飛等常見的生活化現(xiàn)象中都包含著極為豐富的科學(xué)知識(shí)。為提升小學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)能力與科學(xué)思維，教師可以嘗試在課前活動(dòng)開發(fā)環(huán)節(jié)逐步調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，基于學(xué)生的自主體驗(yàn)創(chuàng)新小學(xué)科學(xué)數(shù)字化教學(xué)模式。

在教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，教師可以在開展課前科學(xué)活動(dòng)之后布置科學(xué)探究任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生在自主學(xué)習(xí)、數(shù)字化學(xué)習(xí)的多元化視角下進(jìn)行科學(xué)探究活動(dòng)。以科教版科學(xué)一年級(jí)第二學(xué)期第一單元“紙的世界”教學(xué)為例，為了發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維，教師應(yīng)該基于紙的使用、誕生等多元視角，驅(qū)動(dòng)學(xué)生進(jìn)行課前探究。首先，在課前活動(dòng)環(huán)節(jié)引導(dǎo)小學(xué)生開展生活化學(xué)習(xí)活動(dòng)。教師以“生活中的紙”為主題，結(jié)合生活中的演算紙、卡紙、彩紙等不同素材指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自學(xué)，要求小學(xué)生以繪畫的方式記錄紙的特點(diǎn)。在課堂上，教師與小學(xué)生展開互動(dòng)：不同的紙有哪些特征？這些紙分別如何應(yīng)用？隨后，教師對(duì)紙的類型、功能進(jìn)行講解，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維。其次，教師準(zhǔn)備彩紙、A4紙卡紙等材料引導(dǎo)學(xué)生開展科學(xué)探究活動(dòng)。教師利用數(shù)字化教學(xué)視頻給出教學(xué)案例，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立實(shí)踐。如普通A4紙的加工，教師可以在視頻中播放A4紙的誕生過程：將樹皮打碎之后混合成漿，加入特定的化學(xué)材料，在陽(yáng)光下分?jǐn)偂⒘罆瘢阈纬杉垺Ｒ揽繑?shù)字化視頻的支持，調(diào)動(dòng)學(xué)生的實(shí)踐熱情。當(dāng)學(xué)生觀看視頻之后，教師可以利用數(shù)字化視頻資源為學(xué)生講解不同紙的制作工藝與制作技巧。如常見的彩紙，便是選擇在厚涂紙漿之后上色，從而保障紙的厚度與色彩；而A4紙則省略了上色的過程，紙也更為輕薄。在數(shù)字化教學(xué)視角下，教師可以從科學(xué)知識(shí)普及、科學(xué)技巧探究等角度入手，通過數(shù)字化視頻材料鼓勵(lì)學(xué)生挖掘生活中的科學(xué)故事，從而提升小學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

（二）投放課堂資源，引導(dǎo)學(xué)生思考

在數(shù)字化教學(xué)視角下發(fā)展學(xué)生的科學(xué)意識(shí)，教師要做好課堂教學(xué)資源的開發(fā)與整合工作，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合相關(guān)教學(xué)材料展開深度思考，從而提升小學(xué)生的科學(xué)探究熱情。在數(shù)字化教學(xué)理念支持下，教師可以通過數(shù)字化平臺(tái)、技術(shù)同步發(fā)起教學(xué)工作，進(jìn)而與學(xué)生展開綜合性互動(dòng)交流。將教學(xué)資源全面應(yīng)用到課堂教學(xué)活動(dòng)中，構(gòu)建交互式教學(xué)方案，有助于學(xué)生在思考的同時(shí)，展開科學(xué)探究，形成良好的科學(xué)素養(yǎng)。

以科教版科學(xué)三年級(jí)第二學(xué)期第二單元“物質(zhì)的溶解”教學(xué)為例，在課堂教學(xué)活動(dòng)中，教師可以利用數(shù)字化教學(xué)技術(shù)與學(xué)生展開交流。首先，為學(xué)生講解溶解的有關(guān)概念。在互動(dòng)過程中，教師配合數(shù)字化視頻資源與學(xué)生進(jìn)行交流：溶解指的是固態(tài)物體溶于液體中的一種反應(yīng)。在給出科學(xué)定義之后，引導(dǎo)學(xué)生展開新一輪的思考：生活中有哪些物質(zhì)能夠溶解在水中？此時(shí)，教師可借助電子投屏技術(shù)為學(xué)生展示白砂糖、蘇打粉、石頭、沙子等材料，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行探究，思考物質(zhì)溶解的特點(diǎn)。其次，教師可以利用數(shù)字化技術(shù)開展虛擬實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。在數(shù)字化教學(xué)視角下，教師從“如何加快溶解速度”這一問題入手，選擇白砂糖、蘇打粉、食鹽等材料作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。教師在課堂上設(shè)計(jì)互動(dòng)任務(wù)，鼓勵(lì)學(xué)生自由選擇，并根據(jù)學(xué)生的意見調(diào)整實(shí)驗(yàn)方法。在利用數(shù)字化技術(shù)開展虛擬實(shí)驗(yàn)的過程中，教師可以為學(xué)生提供“加熱”“攪拌”“增加水的含量”等選項(xiàng)，隨后，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)動(dòng)畫中物質(zhì)溶解的時(shí)間、速度進(jìn)行記錄，從微觀細(xì)節(jié)入手鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維。在設(shè)計(jì)互動(dòng)問題之后，教師可以嘗試借由數(shù)字化技術(shù)對(duì)教學(xué)資源進(jìn)行重新加工，引導(dǎo)學(xué)生在互動(dòng)、實(shí)踐的同時(shí)，獨(dú)立整合科學(xué)知識(shí)，發(fā)展學(xué)生從微觀現(xiàn)象中進(jìn)行探究的科學(xué)思維。

（三）布置課后作業(yè)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)

在科學(xué)思維發(fā)展視角下構(gòu)建小學(xué)科學(xué)數(shù)字化教學(xué)模式，教師除了為學(xué)生講解科學(xué)知識(shí)之外，也應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立探究，從而發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。為創(chuàng)新小學(xué)科學(xué)教學(xué)方案，教師應(yīng)該積極落實(shí)作業(yè)任務(wù)開發(fā)工作，以學(xué)生自主實(shí)踐、科學(xué)探究為切入點(diǎn)，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行綜合性科學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)。依靠作業(yè)任務(wù)延伸小學(xué)科學(xué)教學(xué)范圍，有助于學(xué)生科學(xué)探究能力的進(jìn)一步發(fā)展。

以科教版科學(xué)五年級(jí)第一學(xué)期第六單元“巖石與土壤”的教學(xué)為例，教師可以利用課后作業(yè)對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充，從而逐步發(fā)展小學(xué)生的科學(xué)思維。一方面，7p55ilmzC4oDLyTjIFYWgw==教師利用數(shù)字化技術(shù)開展課堂教學(xué)活動(dòng)。在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)的過程中，教師可以選擇數(shù)字化投屏技術(shù)發(fā)起授課，選擇石英石、大理石、花崗巖、礫巖與土壤等材料開展教學(xué)活動(dòng)。教師配合投屏技術(shù)為學(xué)生展示不同巖石的形態(tài)、顏色與硬度特征，幫助學(xué)生掌握巖石的基本分類特點(diǎn)，并探究巖石與土壤之間的差別。另一方面，教師可以為學(xué)生布置課后探究作業(yè)。在這一環(huán)節(jié)中，教師對(duì)學(xué)生提出學(xué)習(xí)問題：在布滿巖石的山坡上也能看見一些土壤，思考一下，這些土壤是如何形成的？在課后交流環(huán)節(jié)，每個(gè)學(xué)生要獨(dú)立開展科學(xué)實(shí)踐，結(jié)合課堂上所給出的科學(xué)探究方法開展自主學(xué)習(xí)活動(dòng)。當(dāng)學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù)之后，教師利用數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)對(duì)學(xué)生所搜集的科學(xué)知識(shí)進(jìn)行整理，引導(dǎo)學(xué)生探究巖石與土壤之間的關(guān)系，并對(duì)土壤、巖石進(jìn)行分類，豐富學(xué)生的科學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備。以交流、實(shí)踐的多元過程發(fā)展小學(xué)生的科學(xué)思維，教師要鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自主探究，從而創(chuàng)新小學(xué)科學(xué)數(shù)字化教學(xué)路徑。

（四）開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)，豐富教學(xué)內(nèi)容

小學(xué)生的探索熱情與求知欲很強(qiáng)，針對(duì)多元化科學(xué)知識(shí)，學(xué)生已經(jīng)形成通過實(shí)踐進(jìn)行互動(dòng)、學(xué)習(xí)的熱情。小學(xué)科學(xué)數(shù)字化教學(xué)體系逐漸成熟，在發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維的教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師可以嘗試逐步開發(fā)科學(xué)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，整合教學(xué)內(nèi)容，鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，創(chuàng)新小學(xué)科學(xué)數(shù)字化教學(xué)路徑。

以科教版科學(xué)二年級(jí)第二學(xué)期第三單元“小帆船”的有關(guān)教學(xué)為例，教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)字化資源展開獨(dú)立實(shí)驗(yàn)，搜集科學(xué)知識(shí)。首先，借助科普平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)科普教學(xué)專欄開展教學(xué)活動(dòng)。教師為小學(xué)生推薦數(shù)字化科學(xué)學(xué)習(xí)平臺(tái)，鼓勵(lì)學(xué)生圍繞帆船的特征、造船技術(shù)等話題展開互動(dòng)。在教學(xué)活動(dòng)中，教師向?qū)W生提出學(xué)習(xí)問題：帆船包含了哪些結(jié)構(gòu)？有著怎樣的特征？結(jié)合帆船的大小、形狀，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探究活動(dòng)。在數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)的支持下，教師可以在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，布置學(xué)習(xí)任務(wù)，逐步豐富教學(xué)內(nèi)容。其次，教師鼓勵(lì)學(xué)生在數(shù)字化課堂上展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)成果。在教學(xué)環(huán)節(jié)，教師可以通過線上課堂開展教學(xué)工作。學(xué)生輪流對(duì)相關(guān)科學(xué)知識(shí)進(jìn)行展示，分享自己所設(shè)計(jì)的帆船，從帆船是否能夠航行、影響帆船穩(wěn)定性的因素等角度入手，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生可以基于解決問題的過程，與教師共同分享科學(xué)學(xué)習(xí)成果。在完成實(shí)驗(yàn)、交流任務(wù)之后，教師可以通過數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行保存，以“作品+觀點(diǎn)”的形式完善教學(xué)內(nèi)容。讓學(xué)生結(jié)合既有的知識(shí)展開探究，并在探究過程中提出新的觀點(diǎn)，有助于小學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展。

三、結(jié)語

在科學(xué)思維發(fā)展視角下構(gòu)建小學(xué)科學(xué)數(shù)字化教學(xué)體系，教師可以圍繞課前預(yù)習(xí)、課堂教學(xué)、課后作業(yè)設(shè)計(jì)的多元過程開展教學(xué)工作，以此逐步調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。針對(duì)小學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展特點(diǎn)，教師要以創(chuàng)設(shè)生活情境、進(jìn)行科學(xué)實(shí)踐、整合科學(xué)理論為核心，讓學(xué)生在看、學(xué)、做的同時(shí)，進(jìn)行綜合性學(xué)習(xí)，從而實(shí)現(xiàn)深度育人目標(biāo)。

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