◇劉希艷（天津：天津市北辰區(qū)第二模范小學）

2022 版《義務教育科學課程標準》明確提出：“小學科學課程是一門綜合性課程，具有實踐性?！痹谡n堂教學中，學生能力的提升需要教師提前設計，只有這樣才能更加有效地利用好課堂時間。如何在課堂教學中提升學生的思辨能力呢？本人在課堂教學中注重運用以下幾點教學策略，收到了較好的成效。

一、以了解前概念為抓手，提升學生的思辨力

在現(xiàn)行小學科學教材中，許多實驗由于探究時間長、探究過程復雜，往往會使學生在實驗時忘卻實驗目的、迷失實驗方向。如果教師能根據(jù)實驗內容，事先提示一些與實驗有關的前概念，既可以降低實驗的難度，又能使學生在實驗的過程中鍥而不舍地朝著預期的目標前進。比如，四年級上冊《物質在水中是怎樣溶解的》一課是利用觀察實驗，讓學生總結得出溶解的主要特性。通過對兩組實驗的觀察，學生基本能總結出溶解的特性。通過猜測、實驗驗證、比較分析、歸納整理等實驗步驟，實現(xiàn)突出重點、突破難點的教學目的。

因為學生在生活中很多時候不能細致地觀察溶解的過程，所以這一課我選用高錳酸鉀這種物質，讓學生通過直接觀察，描述高錳酸鉀溶解于水后逐漸變化的過程。通過對不同物質在水中的溶解進行對比，學生逐漸在腦海中形成“溶解”的科學概念。降低實驗難度是為了更符合學生的特點，實現(xiàn)教學目標。

總之，了解了學生的前概念，才能讓我們的教學設計更有抓手，設計出更適合學生的教學活動，讓學生更大程度地吸收知識、理解理念，思辨力也能得以提升。

二、以巧設質疑為趣點，提升學生的思辨力

科學的質疑點是科學活動中最具有探索意義、最有魅力的一個過程，這種最終能得到實驗證據(jù)支持的假說就是通向發(fā)現(xiàn)的敲門磚。

小學科學教學中的提問，主要目的在于發(fā)展和引導學生的思維活動，而科學實驗的操作能引起學生激烈的思維活動，因而科學課堂上開展什么實驗，應該讓學生提出?！缎W科學學科教學建議》也提到“探究從問題開始，教師要善于鼓勵學生發(fā)現(xiàn)問題”?？茖W課上的每一個實驗，都是為解決科學學習中產生的問題，有問題，才會有實驗。所以在實驗操作前，一定要讓學生討論，自己提出實驗要研究的問題。對于學生的問題，教師要充分調控，化繁為簡，及時剔除那些沒有研究價值的問題。教師要引導學生提問：對于這個實驗操作，你們還有什么問題？由于學生實驗活動不是由教師提出，而是由學生自己提出的，既激發(fā)了學生實驗興趣，又使學生掌握了實驗的過程和方法。

如，教學《晝夜交替現(xiàn)象》一課，在課件交替出現(xiàn)幾張白天和黑夜的圖片后，教師提問：你看到了什么現(xiàn)象？對于晝夜交替現(xiàn)象，你有什么問題要提出？從而引出“地球上的晝夜現(xiàn)象為什么會不斷交替出現(xiàn)呢？”這個問題。教師可進一步質疑：晝夜交替現(xiàn)象是不是跟太陽、地球的運動有關呢？如果有關，那么你們猜想它們怎樣運動才會導致這種現(xiàn)象發(fā)生呢？于是學生提出很多種假說，教師及時排除一些明顯不正確的假說，如，地球不動、太陽自轉等。然后讓學生依據(jù)自己提出的假說，開展實驗加以驗證。學生實驗的興趣高漲，完成的效果也十分理想。

科學課最重要的就是讓學生在不經意之間引起認知沖突，然后通過論證來尋找答案。而學生的合作探究活動往往能激發(fā)學生思維的火花，能將質疑點發(fā)散，論證的效果更好，有利于學生科學素養(yǎng)的提升。

三、以設計方案為依托，提升學生的思辨力

每一堂科學課，在做實驗之前都要有一個實驗方案的設計。這項活動可以在腦子里，也可以在圖紙上，并且要向學生提供一些有結構的材料。這是保證實驗獲得成功的關鍵。所謂有結構的材料，就是經過精心設計、有利于引出學生發(fā)散性思維的材料?？茖W實驗活動很大程度上依賴材料，有結構的材料能引起學生的思維矛盾，幫助學生找到證據(jù)，得出合理的解釋，實現(xiàn)實驗的目的。

比如，我在上《運動與摩擦力》這課時，在設計接觸面光滑程度與摩擦力大小又有怎樣關系的實驗時，是這樣進行設計的。

師：你們都進行了大膽預測，怎么證明我們的推測呢？

生：做實驗。

師：而且是對比實驗。

師：為了快速地完成實驗，咱們來分分工好嗎？前三組做摩擦力與重量關系實驗，另外三組做摩擦力與接觸面光滑程度的實驗。在桌子左手邊，已經為每組準備了不同的實驗材料。利用這些材料我們能不能驗證自己的猜想呢？

生：能。

師：實驗中怎么保持某些條件不變？只改變一個條件，你準備怎么改變？具體怎么操作？需要注意哪些問題？

小組快速討論，并填寫記錄單前兩列。（只討論，不做實驗）

讓學生在挑選材料的過程中對實驗的設計有一個預測和推理。

像這樣的實驗方案設計例子還有許多許多，雖然沒有讓學生動手實驗，卻在思想上已經形成了做實驗的方法，比事前什么都沒有思考就直接做實驗，對于學生的思維提升有效許多。

總之，小學科學實驗探究要貫穿于小學科學實踐研究學習過程中。小學科學生活化實驗就是要激發(fā)學生的興趣，充分利用其好動的天性和好奇心。

四、以實驗操作為陣地，提升學生的思辨力

2022 版《義務教育科學課程標準》強調設計適宜的探究問題，引發(fā)學生認知沖突，激發(fā)積極思維。倡導以探究和實踐為主的多樣化學習方式，讓學生主動參與、動手動腦、積極體驗，經歷科學探究以及技術與工程實踐的過程。只有學生積極主動地參與活動，課堂教學才有生成，這樣的課堂也才是生動的有效課堂。

遇到比較復雜的實驗活動，就需要教師集體指導，讓學生在實驗過程中少走彎路，提高成功率。巡視指導適合比較簡單的實驗，教師在巡視過程中能及時發(fā)現(xiàn)問題。結合各小組的實驗情況，有利于把握實驗的方向，防止學生偏離實驗目標隨心所欲地“玩”而令實驗高耗低效。

如，教學《日食和月食》一課時，學生在做“日食形成原因”模擬實驗時，有兩種不當?shù)牟僮鳎茈y形成日食的現(xiàn)象：一種是學生模擬月球圍繞地球公轉時太快，以至于小組其他學生無法看到月球的影子投射到地球上的現(xiàn)象；另一種是月球的位置明顯高于太陽和地球，因此在地球上根本不會有月球的影子。這兩種操作法都無法形成日食現(xiàn)象，如果實驗任由學生這樣盲目操作，就達不到預期的目的。此時，我在巡視時，指出個別組學生實驗中的錯誤做法，并指導他們怎樣正確操作實驗，使全部小組都完成了實驗。

教師可以科學實驗為基礎，與數(shù)學、工程、技術等相關知識相結合，整合教學資源，激發(fā)學生學習興趣，同時鍛煉學生的思辨能力。

五、以交流研討為進階，提升學生的思辨力

交流匯報是學生通過實驗操作進行思考、得出結論、形成概念模型的過程。做好這一環(huán)節(jié)的工作、實際上是對科學實驗的一個升華。但課堂上我們經常見到這樣的現(xiàn)象：部分學生還沉浸在有趣的探究中，顧不上傾聽其他學生的匯報展示；或者由于實驗時間不足，還在慌亂操作著實驗。為了使學生的參與交流更廣泛，使課堂實驗更有效，教師對匯報表現(xiàn)突出的小組要適時獎勵，更要對認真傾聽的小組大張旗鼓地集體獎勵。獎勵可以是口頭表揚或適當?shù)奈镔|獎勵，或是在教室的宣傳欄張貼學生的實驗成果，或是上課前在多媒體設備上展示學生實驗時表現(xiàn)好的小組的照片。這些做法有時會有意想不到的效果?；咏涣?，包括師生互動、生生互動，都是學生更深入地學到方法或明白其中道理的有效途徑。比如，我在教學《機械擺鐘》這一課探究自制擺的等時性的時候，就關注了師生之間和生生之間的交流和研討，使學生的思維得以進階。我分為兩個層次來和學生一起研討。

（一）探究自己組簡易擺具有等時性

師：第一組看你們組的數(shù)據(jù)，你發(fā)現(xiàn)了什么？

生：我們每分鐘擺動次數(shù)差不多，可能有誤差。

師：你們組的擺是不是在相同時間內擺動次數(shù)相同呢？

生：是。

師：第二組的數(shù)據(jù)呢？

（3個組分別匯報）

師：第四組，你們組呢？

生：我們組不能說明等時性呢。

師：什么原因造成的呢？

生：可能配合不同步。

師：科學家遇到這種情況會怎么辦呢？他們還要再做實驗，做很多次實驗，最后才能得出一個科學結論。

通過剛才學生的實驗，發(fā)現(xiàn)我們自制的擺在相同時間內擺動次數(shù)相同，在科學上我們稱之為擺的等時性。出示板書。

（二）比較不同組數(shù)據(jù)的不同

師：把你的數(shù)據(jù)和別的組的數(shù)據(jù)比較，你發(fā)現(xiàn)了什么？

生：每分鐘擺動的次數(shù)不一樣。

師：這說明什么呢？

生：擺擺動的快慢不一樣。

師：這個組的擺每分鐘擺動40 次，這個組每分鐘擺動60次，你能提出什么問題呢？

師：不同的擺擺動快慢不一樣了？跟什么有關系呢？我們大家觀察一下，你有什么發(fā)現(xiàn)？

生：擺錘的重量。

師：哦，有輕有重。

生：擺繩長短。

師：有的組擺繩長，有的擺繩短。

生：我們有的時候拉到這個程度，有時拉到這個程度，是不是跟這個也有關？

師：擺繩拉開的程度叫擺幅。

師：你們很聰明，有很多發(fā)現(xiàn)。有的說跟擺錘重量有關，有的說跟擺繩長度有關，有的說跟擺幅有關。

師：拉得高，叫擺幅大；拉得低，叫擺幅小；拉中間，叫擺幅適中。由于時間關系，我們這節(jié)課就先來研究一下，擺幅的大小跟擺的運動快慢有什么。

師：我給大家做了這個實驗，我們來數(shù)一下。咱們別計時一分鐘了，15秒行不行？

生：行，只要相同時間就行。

（播放三個擺幅視頻）

師：你們發(fā)現(xiàn)什么了？

生：相同時間內，擺動的次數(shù)都是8。

師：說明什么問題？

生：擺幅大小與擺動快慢無關。

師：那么，擺動快慢跟擺幅無關，到底跟什么有關呢？下節(jié)課由郭老師領著大家繼續(xù)探究。

學生在小組匯報過程中，交流、匯報、傾聽、完善，進而得出實驗結論，形成科學概念，實現(xiàn)預設的實驗目標。這樣的科學課會讓學生興趣更濃，更有思考方向，對學生科學素養(yǎng)的發(fā)展也有更好的促進作用。

科學教學包含諸多環(huán)節(jié)，而開展更加高效的科學實驗則是科學教學的重中之重。只要教師不斷探索和實踐，不斷改進并靈活地實施相應的教學策略，就能不斷提高科學實驗的實效，促進學生科學素養(yǎng)的全面發(fā)展。