小學科學課堂培養學生思維能力的策略探究

【摘要】科學課堂不僅是傳授知識的場所，更是激發學生好奇心、培養探索精神和提升邏輯思維能力的平臺。本文以“增加船的載重量”教學為例，深入探究小學科學課堂中培養學生思維能力的有效策略。通過教學案例分析如何在教學過程中激發學生的興趣，引導其觀察與思考，鼓勵實踐操作，以及培養批判性思維和團隊協作能力。

【關鍵詞】小學科學；思維能力；培養策略；“增加船的載重量”

【中圖分類號】G623.2 " 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2025）04-0043-03

在小學科學課堂上，如何通過生動有趣的教學活動，引導學生主動探索、積極思考，成為教師關注的焦點。本文以“增加船的載重量”這一教學為例，探討如何在教學中運用多樣化的教學策略，如設置科學小實驗，引導學生進行邏輯推理，組織小組合作探討等，以激發學生的求知欲，培養其觀察力、想象力和創造力，希望結合小學科學教學的理論與實踐，為提升小學生的科學素養和思維能力提供有益的教學參考。

一、小學科學課堂培養學生思維能力的要求分析

（一）激發興趣，培養主動探索精神

在小學科學課堂中，激發學生的興趣是培養其思維能力的首要條件。學生只有對所學內容產生濃厚興趣，才會主動探索、積極思考。以“增加船的載重量”教學為例，教師可以通過展示不同載重量的船只模型或圖片，激發學生對船只載重量及其影響因素的好奇心。或是讓學生親手制作小船，并嘗試增加其載重量，觀察哪些因素會影響船的載重量，在實踐中培養學生的觀察力和動手能力。[1]

（二）引導觀察，培養細致入微的思維能力

觀察是科學學習的基礎，也是培養學生思維能力的重要途徑。小學科學教師應引導學生學會觀察，通過細致入微的觀察，發現事物的本質特征和規律。以“增加船的載重量”教學為例，教師可以展示多種不同形狀、材料和結構的船只模型，讓學生觀察并思考哪些因素可能會影響船的載重量。進一步地，教師可以引導學生觀察這些船只模型的細節，如船體的形狀、材料的強度、結構的穩定性等，從而培養學生的觀察力和分析能力。

（三）鼓勵質疑，培養批判性思維能力

質疑是科學精神的體現，也是培養學生批判性思維能力的關鍵。在小學科學課堂中，教師應鼓勵學生敢于質疑，勇于提出自己的見解和疑問。以“增加船的載重量”教學為例，教師可以提出問題：“為什么有的船能承載更多的重量，而有的船卻不能？”然后引導學生通過實驗和觀察，探究影響船只載重量的因素。在探究過程中，學生會發現船體的形狀、材料的強度、結構的穩定性等因素都會影響船的載重量。通過質疑和探究，學生不僅能夠獲得科學知識，還能培養批判性思維能力，學會從多個角度審視問題，提出合理的解決方案。

（四）組織合作，培養團隊協作能力

小學科學課堂中的合作學習是培養學生團隊協作能力的重要方式。通過小組合作，學生可以共同解決問題，分享知識和經驗，從而提升團隊協作能力。例如，在教授“增加船的載重量”一課時，教師可以將學生分成小組，讓他們設計并制作一艘能夠承載更多重量的船。在合作過程中，學生需要分工合作，共同討論設計方案，制作船只，并進行測試。通過合作，學生不僅能夠提升動手能力和創新思維，還能學會如何與他人溝通、協作，共同完成任務。

二、小學科學課堂培養學生思維能力的策略

（一）情境導入，激發興趣與好奇心

在課程開始時，創設與課程內容相關的有趣情境，能夠激發學生的好奇心和探索欲。[2]例如，“增加船的載重量”教學中，教師可以構建一個關于探險家的故事情境，故事的主角是一位勇敢的探險家，他擁有一張古老的藏寶圖，圖上標記著一座隱藏在遙遠海域的神秘島嶼，那里藏著無盡的寶藏。然而，探險家現有的船只無法承載足夠的物資和人員以應對長途航行和可能遭遇的風浪。故事情境貼近學生的興趣和好奇心，還能巧妙地引出這一課內容，促使學生們積極思考如何運用所學知識來解決問題。在構建故事情境的基礎上，教師還可以進一步設計一些互動環節，增加情境教學的互動性，吸引學生積極參與其中。

另一個情境導入的案例是圍繞“海上貿易”展開的，教師可以講述一個關于海上貿易商人的故事，他擁有一條航線，連接著兩個不同的國家，貿易量巨大。然而，由于船只的載重量有限，每次只能運輸少量的貨物，這嚴重限制了他的貿易規模和利潤。于是他希望能夠找到一種方法來增加船只的載重量，從而提高貿易效率。在引入“海上貿易”情境后，教師可以引導學生思考船只載重量與貿易量之間的關系，以及如何通過改進船只設計，或采用新材料等方法來增加載重量。

（二）動手實踐，培養觀察與實驗能力

組織學生進行動手實踐活動，如使用紙張、塑料瓶等材料制作簡易船只，并測試其載重量，能夠引導學生觀察船只的結構、材料對載重量的影響，培養其觀察力和實驗能力，從而加深對科學原理的理解。[3]

例如，在“增加船的載重量”這一科學課題的教學中，教師可以先引導學生了解船只載重量的基本概念，以及影響載重量的主要因素，如船只的結構、材料、形狀等。然后，教師可以分發紙張、塑料瓶、鋁箔紙等簡易材料，讓學生分組進行船只制作。在制作過程中，教師應鼓勵學生發揮創意，嘗試不同的設計方案，并引導他們思考如何通過改進船只的結構和材料來增加載重量。

例如，教師首先向學生展示幾種不同形狀和結構的船只模型，并解釋它們各自的特點和優勢。然后，要求學生以小組為單位，使用提供的材料制作一艘簡易船只，并設定一個具體的載重量目標。在制作過程中，學生需要仔細觀察船只的結構和材料對載重量的影響，不斷嘗試和調整設計方案，以達到或超過設定的載重量目標。在制作完成后，教師可以組織學生進行載重量測試，學生可以使用小石子、硬幣等物品作為載重，逐步增加船只的載重量，直到船只沉沒為止。在測試過程中，教師應引導學生觀察并記錄船只的載重量、形狀變化、材料變形等情況，或者探討不同材料在船只制造中的應用及其優缺點等，激發他們對科學探索的興趣和熱情。

（三）問題引導，激發批判性思維

在實踐活動后，提出一系列與課程相關的問題，能夠拓寬學生的思維視野，培養學生的團隊協作和溝通能力。

例如，在“增加船的載重量”這一科學課題的教學中，實踐活動結束后，教師可以提出一個基礎性問題，如“為什么有的船能承載更多重量？”這個問題旨在引導學生回顧并總結他們在實踐活動中觀察到的現象和得出的結論。學生可能會提到船只的形狀、結構、材料以及制作工藝等因素。在此基礎上，教師可以進一步提問：“這些因素是如何影響船只的載重量的？”以引導學生深入思考每個因素的具體作用機制。這樣的提問方式不僅能夠激發學生的批判性思維，還能幫助他們鞏固和深化對科學原理的理解。

或者，教師可以圍繞“如何通過改進船只的設計來增加載重量？”這一問題展開，教師可以先向學生展示一些經典的船只設計案例，并引導他們分析這些設計的特點和優勢。然后，教師可以提問：“如果我們要設計一艘能夠承載更多重量的船，我們應該從哪些方面入手？”鼓勵學生提出自己的設計方案，并引導他們思考如何驗證這些方案的可行性。

教師還可以提出一系列問題，如“在實際應用中，我們如何平衡船只的載重量和穩定性？”“如果我們要在有限的材料和預算下設計一艘船，我們應該如何做出最優選擇？”引導學生從實際應用的角度出發，思考如何在滿足載重量要求的同時，兼顧船只的安全性、穩定性和經濟性。

（四）案例分析，提升問題解決能力

案例分析能夠幫助學生將理論知識與實際應用相結合，提升他們的問題解決能力，為未來的科學探索和創新打下基礎。[4]

例如，在“增加船的載重量”這一科學課題的教學中，教師可以先向學生介紹一些歷史上著名的船只設計案例，闡述這些船只設計的背景、目的和特點，以及它們是如何解決載重量問題的。例如，在介紹古代木船時，教師可以介紹由于古代材料和技術限制，人們通過優化船體結構、采用輕質木材以及設計合理的船艙布局等方式，來提高木船的載重量和穩定性。接下來，可以引導學生對比分析現代貨輪的設計特點，現代貨輪通常采用高強度鋼材作為船體材料，通過優化船體形狀和結構設計，以及采用先進的推進系統和裝載技術，來實現更高的載重量和運輸效率。教師可以詳細解釋這些設計背后的科學原理，如流體力學原理、材料力學原理等，并引導學生思考這些原理是如何在實際設計中得到應用的。

在案例分析的過程中，每個小組可以選取一個或多個案例進行深入分析，并討論案例中設計方法的優缺點以及可能的改進方案，激發學生的創新思維和批判性思維，促使他們在分析問題的過程中學會提出自己的見解和解決方案。

（五）設計類比項目，引導學生遷移學習

在小學科學課堂中，通過設計類比項目，引導學生遷移學習，有利于培養學生舉一反三的思維。在“增加船的載重量”這一課程中，教師可以選擇“建筑物承重”作為類比對象，因為建筑物承重和船的載重量在原理上有相似之處，都需要通過合理的設計和構造來增強承重能力。

為了讓學生更好地理解類比對象，教師需要構建一個生動的類比情境。例如，教師可以展示一張建筑物的圖片，并提問：“這座建筑物是如何承受上面的重量的？”然后，再展示一艘船的圖片，并引導學生思考：“船是如何在水面上承載貨物的？”學生能夠自然地聯想到建筑物承重和船的載重量之間的相似之處。

教師可以設計一個簡單的類比實驗，讓學生親手操作，感受類比對象之間的內在聯系。例如，可以準備一些相同大小的紙板和重物，讓學生分別用不同形狀的紙板（如長方形、三角形等）來承載重物，觀察哪種形狀的紙板承重能力更強，學生能夠直觀地理解形狀和結構對承重能力的影響，從而遷移到對船體結構和載重量的理解上。在實驗結束后，教師需要引導學生思考如何將類比對象中的原理遷移到教學內容中。例如，可以提問：“通過剛才的實驗，你發現哪些因素會影響紙板的承重能力？這些因素對船的載重量有什么影響？”激發學生的思考，促進他們進行遷移學習，培養他們的創新思維和實踐能力。

三、結語

綜上所述，從激發學生的興趣和好奇心出發，通過科學小實驗、邏輯推理題目、角色扮演和創意寫作等活動，有效提升了學生的觀察力、邏輯推理能力、想象力和創造力，通過小組合作探討和實踐操作，學生的團隊協作能力和動手能力也得到了顯著增強。另外，小學科學教育也應注重培養學生的思維能力，通過多樣化的教學策略，使學生在輕松愉快的氛圍中學習科學知識，提升綜合素養。

參考文獻：

[1]陳銀吉.基于科學思維能力培養的小學科學實驗教學方法[J].小學生（中旬刊），2024（1）：136-138.

[2]肖佳佳.STEAM教育理念下開展小學科學教學培育小學生工程思維能力[J].小學生（上旬刊），2024（3）：88-90.

[3]杜芳，方杰.指向學生思維能力發展的小學科學實驗教學路徑探索[J].名師在線，2024（11）：50-52.

[4]趙慧聰.聚焦學生思維能力發展的小學科學實驗教學策略[J].亞太教育，2024（10）：35-37.