增强学生思维能力

〔摘""要〕"科学思维能力是小学科学核心素养的关键，基于科学思维能力培养的小学科学教学活动要摆脱传统科学教学模式束缚，拓展科学课堂教学思路，创设符合学生学情的多样化课堂内外活动平台，提高科学学科教学质量。从小学生学情入手，在科学课堂通过多样化活动创设问题情境、引导学生假设、鼓励学生动手实践，凸显科学学科特征的同时，调动学生学习积极性，最终实现培养学生科学思维能力的目标。〔关键词〕"小学科学；科学思维能力；核心素养《义务教育科学课程标准（2022年版）》确立科学课程核心素养包括“科学观念、科学思维、探究实践、态度责任”等四个方面，其中，科学思维是核心和关键。在科学思维引领下，小学科学课堂内外活动的组织与实施要摆脱传统教学思路的束缚，深入领悟科学思维内涵，将模型建构、推理论证、创新能力等的培养渗透到课堂内外活动中，助力学生将课堂上学习的知识延伸到生活实践中，实现学生科学思维能力的提升与发展。一、增强学生科学思维能力的重要性首先，科学思维能力是科学核心素养的关键内容之一，从本质上分析，培养学生科学思维能力有利于学生更深层次地认知事物的本质，发现科学规律，同时学会辩证地分析、看待问题，能够站在科学的角度更加全面地分析、解读事物内涵。其次，科学思维能力的培养有利于学生准确提炼信息，从而把握事物之间的联系，从中获取有效信息，在发现问题、分析问题、解决问题的过程中增强创新意识、创新能力，快速适应新环境，学习新技能。可见，科学思维能力的培养是小学科学课堂上非常重要的任务之一，为学生未来学习、生活、工作能力的培养奠定基础。二、增强学生科学思维能力的教学策略（一）巧设问，引导学生敢于质疑“问题”是培养学生科学思维的基础。问题的设计包含两个方面，一是教师要巧设问题情境，引导学生敢于质疑，在质疑的过程中逐渐建构模型；二是教师要引导学生敢于提问，科学思维的培养与发展本身就是问题解决的过程。因此在教师设问的基础上，鼓励学生发现问题、提出问题则是科学思维培养的关键环节。以往科学教学问题的设计会出现模式化、流程化的问题，问题的设计过于浅层，无法引领学生思维，对后续任务的设计也缺少足够的引导。基于此，如何“巧设问”成为培养学生科学思维的关键环节。以三年级“身边的材料——天然材料与人造材料”教学为例，教师可通过问题设计方式，将课堂板块串联起来，让学生在生活化情境中掌握分辨天然材料和人造材料的简单方法。如在导学环节中，教师可借助多媒体教学工具，将教材中以及生活中常见的图片材料展现在学生面前，还可以将生活中学生接触过的一些材料实物搬到课堂上，随后提出问题：你都认识哪些材料？这些材料有哪些相同点和不同之处？通过导学环节问题的设计，帮助学生快速搭建生活与科学之间的桥梁，初步认识人造材料、天然材料之间的区别与联系。随后，教师还可通过生活情境的创设，引发学生讨论思考。如，同学们，刚刚我们观察了一些生活中常见的材料，也简单认识了天然材料和人造材料，那么接下来谁能说一说这两者之间有什么样的区别？在学生讨论过程中，为了增加讨论的效果，教师还可以以微课视频作为辅助材料，如展示工人使用木质纤维制作纸的过程，引导学生在观察过程中提炼有效信息、梳理信息，得出教师问题的答案。通过教师设问环节，让学生对天然材料和人造材料了解更加深刻，把握天然材料和人造材料的异同，最终提炼出区分两种材料的方法建构模型。此外，在借助问题引导学生思考过程中，教师也要创建学生自主发现问题的情境，鼓励学生自主提问，如在电和磁等知识点探究学习过程中，教师可引导学生自主提问，如“磁铁能隔空吸引物品吗？”“磁铁的位置不同，磁力大小相同吗？”学生从生活经验入手，提出问题的过程也是为后续探究学习提供出发点的过程。（二）敢假设，引导学生推理论证推理论证能力是学生科学思维的关键要素之一，受多方面因素的影响，科学课堂依然存在讲解结论、背诵概念等现象，在课堂学习中仍然会出现教师为主、学生为辅的现象，学生推理论证能力的培养受限。如在科学实验教学中，很多学生只记住了实验现象，并没有了解实验原理，因此当生活中出现类似的现象时，学生无法正确地解释其中蕴含的科学原理。基于此，在科学教学中引导学生敢于大胆地进行推理论证，面对生活、学习中出现的新问题、新现象敢于猜测、敢于质疑成为科学教学的又一个关键任务。培养学生的推理论证能力的关键在于培养学生提出观点的能力，借助学生“假设、猜想”环节发展学生的推理论证能力；在这一活动中，教师首先需要为学生创设一个相对宽松、开放的学习环境，通过情境的设计引发学生思考，从而引导学生进行合理的假设、猜想。如在声音的产生一节内容学习中，教师可事先准备一些实验场景，如在非洲鼓鼓面上放置纸片，或者纸杯倒扣在桌面上，扭扭棒扭成螺旋状放在纸杯上，然后在旁边放置大分贝的扩音器，播放声音观察非洲鼓上的纸片、纸杯上的扭扭棒有什么变化，然后大胆提出猜想：声音是由物体的振动产生。为了验证自己的假设是否正确，学生自然而然地会产生验证观点、设计实验的想法，进而产生推理论证的需求。随后，围绕学生自己提出的猜想，教师可引导学生先进行简单实验的设计，鼓励学生从身边常见的事物入手，寻找科学实验所需的材料，同时鼓励学生想一想除了常规实验方法，还有没有其他实验方法。比如在声音的产生实验中能不能利用现代化手段验证你的猜测呢？借助多样化情境的创设，引导学生初步设计实验步骤，为后续实践活动、创新活动的设计提供明确的方向和思路。（三）善实践，鼓励学生实践创新实践创新能力的培养是科学教学的最终目标之一，学生学以致用的能力是在不断地探究中产生、发展的，但在以教师为主的课堂教学模式下，学生无法经历科学探究学习的过程，自然无法理解科学现象的本质，也不具备借助科学知识解释生活现象、解决生活问题的能力。因此，基于科学思维能力培养的小学科学课程中如何搭建实践平台、引导学生动手实践成为教师教学的关键任务。首先，从小学科学学科特征入手，在创新实践环节教师可以设计驱动任务，以任务带动学生自主思考、合作探究，在探究中发现科学现象，探究科学原理。其次，从学生学情入手，活动的设计要具备可操作性，小学阶段学生的知识储备有限、操作能力较弱，因此创新实践活动的设计要依托生活中现有的、常见的事物，难度安排也要适当，以充分调动学生主动参与科学实践活动的兴趣和积极性，确保后续活动能够顺利实施。以“声音的产生”为例，基于科学思维能力培养目标，在此环节实验设计中，教师可按照两个方向组织，一是常规实验小组，一是创新实验小组，给学生提供不同的实验材料，鼓励学生用自己的方式验证声音的产生；随后两个实验小组可以互换实验材料，按照对方的方式进行实验探索，看看是否和自己猜想的结论相同。在两组实验中，教师可分别提供相应的实验材料。常规实验小组：钢尺、塑料瓶、烧杯、音叉、水槽、水、铜锣。创新实验小组：鼓、蜡烛、笔记本电脑、音响、食盐、平面镜、激光笔、感应灯。随后教师进行分组，学生根据面前的实验器材对推理验证环节中设计的实验计划进行完善，尝试探究声音的产生。以创新实验小组为例，学生结合所提供的实验器材初步完善实验计划。打开电脑扬声器，播放声音，观察声波软件的声音波动图。在扬声器上放上食盐，观察声音放大、调小过程中食盐运动变化。随后，教师提问：老师为什么又提供了平面镜、激光笔等实验器材呢？这些又是做什么用的呢？接下来我们先来尝试上述两个实验，随后再想一想平面镜等实验器材与声音有什么关联吧！针对学生前两个环节的实验，教师可分层指导，如确实不能完成创新实验的小组，教师可以指导搭建实验场景。如，在电脑扬声器上放一面平面镜，激光笔发出的红色激光通过镜面反射到室内墙壁上，随后调整扬声器的音量大小，观察激光笔在墙面上绘制的图形有什么变化……创新实验过程中学生可能会遇到一些难以解决的问题，在解决问题的过程中，学生再次经历了猜想、尝试、验证、反思的过程，对学生而言，这一过程不仅是科学知识的学习，也是反思整个实验的过程，这对于学生科学思维的培养具有非常重要的意义和作用。相比较以往只进行常规声音实验的科学课堂而言，添加创新实验打开了学生的科学思维，弥补了传统实验中实验现象不明显的问题，如对着塑料瓶口吹气发声、倒水发声实验，都能听到声音，但振动现象不明显；敲击鼓面，观察蜡烛火焰的变化，验证声音具有能量实验，需要密封的环境，尤其有风时现象不明显，说服力不强等等。不仅如此，通过创新科学实验活动激发了学生主动参与科学实验的热情和积极性，使学生意识到科学的学习不能完全依赖于教材，要创造性地使用教材，要将生活与学习、科技与实践串联起来，在探究科学现象的同时认识到先进的科学技术也是我们学习、生活中非常重要的工具。（四）说结论，及时综合反思以往科学课堂教学中，“说结论”环节往往被忽略，学生的科学表达能力发展受限，部分学生虽然关注了结论的分享与反思，但是方式过于单一，忽略了科学的实践性、创新性特征，影响学生科学思维能力的培养与发展。因此，从学生兴趣爱好广泛、思维活跃等特点入手，在“说结论”环节，教师要敢于创新、敢于放手，将课堂交给学生，发散学生思维，鼓励学生创新，同时在综合反思环节发现问题，为后续科学思维培养活动设计提供思路。如上述声音的产生常规实验、创新实验结论展示环节，教师可鼓励学生用自己喜欢的方式进行实验过程、实验结论的阐述与表达，如科学小论文、科学实验小报、思维导图等，有能力的学生还可以制作PPT等，将整个实验过程记录呈现出来；通过小论文的撰写能够提高学生用科学语言解释生活现象的能力；在科学实验小报、思维导图设计中可梳理本单元知识体系；在PPT制作与展示中能锻炼学生用现代化学习工具辅助科学实践活动的能力。不仅如此，在多样化结论展示中，教师也能对学生的综合学习与实践能力进行评价与分析，更加全面地进行实验过程的总结，也能深入挖掘科学思维培养过程中呈现出的教学与活动问题，提炼后续科学活动组织思路。三、结语综上所述，科学思维能力培养是一个持