余向輝

〔摘? ? 要〕? 以構(gòu)建學(xué)生思維能力為方向的小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)設(shè)計(jì)符合小學(xué)生的發(fā)展規(guī)律，符合小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)改革要求。小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)構(gòu)建學(xué)生思維能力應(yīng)從基本思維方法入手，逐步培養(yǎng)學(xué)生思維能力，從簡(jiǎn)單的觀察到分析現(xiàn)象，從描述問(wèn)題到根據(jù)不同觀點(diǎn)和結(jié)論有創(chuàng)造性地表達(dá)見(jiàn)解，由此不斷提升學(xué)生的科學(xué)思維能力，增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)意識(shí)。

〔關(guān)鍵詞〕? 小學(xué)科學(xué)；學(xué)生思維能力；教學(xué)設(shè)計(jì)

〔中圖分類(lèi)號(hào)〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號(hào)〕? 1674-6317? ? （2024）? 10? ? 040-042

2022年版《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《課程標(biāo)準(zhǔn)》）明確提出，科學(xué)課程旨在培養(yǎng)初步的科學(xué)觀念，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì)并掌握與認(rèn)知水平相適應(yīng)的科學(xué)知識(shí)，初步形成基本的科學(xué)觀念并用于解釋有關(guān)的自然現(xiàn)象。以構(gòu)建學(xué)生思維能力為方向的小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)設(shè)計(jì)，應(yīng)堅(jiān)持以學(xué)生為本的思想，積極開(kāi)展科學(xué)課程指導(dǎo)工作，不斷探索科學(xué)教學(xué)方案，提升科學(xué)教學(xué)質(zhì)量。

一、小學(xué)科學(xué)課教學(xué)強(qiáng)化學(xué)生思維能力必要性

（一）符合學(xué)生發(fā)展規(guī)律

小學(xué)階段學(xué)生的學(xué)習(xí)是從現(xiàn)象認(rèn)識(shí)到本質(zhì)理解的過(guò)程，是從直觀思維向抽象思維轉(zhuǎn)化的過(guò)程。在科學(xué)教學(xué)過(guò)程中堅(jiān)持培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維，符合小學(xué)生的發(fā)展規(guī)律，學(xué)生在初期的科學(xué)學(xué)習(xí)中基本是以科學(xué)現(xiàn)象為主，通過(guò)對(duì)科學(xué)現(xiàn)象（自然現(xiàn)象、科學(xué)小實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象）的觀察等，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)意愿。隨著小學(xué)生的成長(zhǎng)，科學(xué)學(xué)習(xí)從簡(jiǎn)單地觀察科學(xué)現(xiàn)象向分析科學(xué)本質(zhì)轉(zhuǎn)化，從單一實(shí)驗(yàn)向類(lèi)比實(shí)驗(yàn)、構(gòu)建科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ娃D(zhuǎn)化，從簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)操作向?qū)茖W(xué)本質(zhì)的探索轉(zhuǎn)化。這一過(guò)程就是學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展的過(guò)程，也是學(xué)生成長(zhǎng)的過(guò)程。小學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中會(huì)逐步將自身所學(xué)、生活經(jīng)驗(yàn)與科學(xué)知識(shí)進(jìn)行對(duì)比、分析，逐步形成科學(xué)觀念、科學(xué)思維和科學(xué)意識(shí)，以此實(shí)現(xiàn)學(xué)生自身的發(fā)展、進(jìn)步。

（二）符合《課程標(biāo)準(zhǔn)》要求

《課程標(biāo)準(zhǔn)》明確提出了培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的要求，并將培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維明確為小學(xué)生必備科學(xué)核心素養(yǎng)，因此加強(qiáng)學(xué)生科學(xué)思維培養(yǎng)、明確思維培養(yǎng)方向的課程設(shè)計(jì)符合新課標(biāo)的要求。在教學(xué)過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維需要教師轉(zhuǎn)變教學(xué)思想，加強(qiáng)方法滲透和指導(dǎo)。教師從思想上重視培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，必然反映在教學(xué)設(shè)計(jì)的改進(jìn)上。體現(xiàn)在為學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展提供必要方法支持，對(duì)現(xiàn)有課程教學(xué)方法進(jìn)行調(diào)整、優(yōu)化；在具體的教學(xué)實(shí)踐中，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生科學(xué)分析方法的指導(dǎo)、科學(xué)模型自主構(gòu)建以及創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)等，促進(jìn)小學(xué)生科學(xué)思維的有效發(fā)展。

二、以強(qiáng)化學(xué)生思維能力為方向設(shè)計(jì)小學(xué)科學(xué)課教學(xué)

（一）做好課程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)科學(xué)思維方法

強(qiáng)化學(xué)生思維能力，前提是培養(yǎng)學(xué)生掌握基本的科學(xué)思維方法，通過(guò)方法指導(dǎo)提升學(xué)生思維能力，助力學(xué)生發(fā)展?；究茖W(xué)思維方法包括分析與綜合、比較與分類(lèi)、抽象與概括、歸納與演繹、聯(lián)想與想象、重組思維、發(fā)散思維、突破定勢(shì)等，需要教師根據(jù)課程教學(xué)的內(nèi)容和科學(xué)課程設(shè)計(jì)，靈活地進(jìn)行選擇和應(yīng)用。

在科學(xué)課程教學(xué)中，教師應(yīng)注重對(duì)學(xué)生基本科學(xué)思維方法的培養(yǎng)和指導(dǎo)。例如，在蘇教版四年級(jí)上冊(cè)《哺乳類(lèi)》一課教學(xué)時(shí)，教師設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)“體驗(yàn)脂肪的作用”，指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)對(duì)比的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即把一塊動(dòng)物脂肪綁在一只手的一根手指上，另一只手的手指不綁動(dòng)物脂肪，將兩根手指同時(shí)放入冷水1分鐘進(jìn)行對(duì)比，體驗(yàn)兩根手指的不同體感。這樣的對(duì)比方式，能讓學(xué)生了解動(dòng)物脂肪對(duì)保持溫度的重要性，從而培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S，認(rèn)識(shí)脂肪的價(jià)值。此外，在“動(dòng)物大家族”單元教學(xué)中，涉及動(dòng)物的分類(lèi)，教師要指導(dǎo)學(xué)生用歸類(lèi)思維的方式，對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)、哺乳類(lèi)和魚(yú)類(lèi)進(jìn)行對(duì)比。在歸類(lèi)過(guò)程中，幫助學(xué)生了解動(dòng)物歸類(lèi)的基本方法，包括脊椎動(dòng)物和無(wú)脊椎動(dòng)物的分類(lèi)等，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，通過(guò)類(lèi)比等方式，逐步歸納出動(dòng)物分類(lèi)的內(nèi)容，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)動(dòng)物大家族的認(rèn)識(shí)。在完成本單元教學(xué)后，教師還應(yīng)做好個(gè)例說(shuō)明，如可以設(shè)問(wèn)“鯨魚(yú)是哺乳動(dòng)物還是魚(yú)類(lèi)？”鼓勵(lì)學(xué)生用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析和綜合，然后通過(guò)魚(yú)的特征與鯨魚(yú)的對(duì)比、哺乳動(dòng)物特征與鯨魚(yú)的對(duì)比，引導(dǎo)學(xué)生用知識(shí)歸納、分析、綜合的方式，逐步形成正確的結(jié)論，認(rèn)識(shí)到“鯨魚(yú)雖然叫魚(yú)但不是魚(yú)，是哺乳動(dòng)物”。

（二）學(xué)會(huì)建構(gòu)模型，培養(yǎng)科學(xué)提煉能力

科學(xué)建構(gòu)模型，是提高學(xué)生分析能力、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維方法的有效途徑。教師在科學(xué)課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)逐步培養(yǎng)學(xué)生基于經(jīng)驗(yàn)事實(shí)抽象概括出理想模型，具有初步的模型理解和模型建構(gòu)能力。在這一教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)從直接為學(xué)生提供科學(xué)分析模型轉(zhuǎn)變?yōu)樽寣W(xué)生自主科學(xué)提煉并建構(gòu)模型，助力學(xué)生發(fā)展和能力提升。

建構(gòu)模型的核心是將科學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為學(xué)生學(xué)習(xí)的思維，提升學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)、原理的認(rèn)識(shí)。從小學(xué)生的理解能力出發(fā)，模型建構(gòu)應(yīng)以形成科學(xué)意識(shí)、培養(yǎng)科學(xué)觀念、提升思維能力為主。例如，在蘇教版四年級(jí)上冊(cè)《彈力》一課教學(xué)時(shí)，教師通常是圍繞彈力現(xiàn)象進(jìn)行說(shuō)明，讓學(xué)生理解“彈力就是用力改變物體的形狀，再去掉用掉的力”。在展示過(guò)程中包括玩握力器、拉力器、彈簧等實(shí)驗(yàn)為主。但在教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生很容易想起彈力球，進(jìn)而引出對(duì)彈力的大小以及彈力遞進(jìn)關(guān)系的認(rèn)識(shí)，因此教師可以進(jìn)一步模擬彈力球的操作，讓學(xué)生初步構(gòu)建起模型，即“彈力球每一次回彈都會(huì)比前一次的高度低直至停在地面”。這一模型的構(gòu)建，可以幫助學(xué)生初步拓展對(duì)彈力的理解，同時(shí)也是學(xué)生自主分析和理解彈力的起步，如學(xué)生根據(jù)以上模型進(jìn)一步推導(dǎo)“每一次下落，球的形狀變化會(huì)逐步縮小”，這是基于學(xué)生對(duì)彈力概念的理解而進(jìn)行的模型推導(dǎo)，是學(xué)生自主思維的體現(xiàn)。此外，在構(gòu)建模型的過(guò)程中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生將觀察到的現(xiàn)象和原理進(jìn)行推導(dǎo)。例如，在五年級(jí)上冊(cè)“水在自然界的循環(huán)”單元教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)水循環(huán)的模型并分析水變成雨、雪、露珠、云的條件，從而建立起對(duì)水資源循環(huán)的整體認(rèn)識(shí)。

（三）運(yùn)用推理方法，培養(yǎng)科學(xué)推理思維

培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)推理思維非常重要。推理、預(yù)測(cè)是學(xué)生科學(xué)思維的重要內(nèi)容，教師應(yīng)做好教學(xué)指導(dǎo)工作，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用科學(xué)信息的能力，分析與綜合判斷各種信息、事實(shí)和證據(jù)，運(yùn)用證據(jù)與推理對(duì)研究的問(wèn)題進(jìn)行描述、解釋和預(yù)測(cè)，具有初步的推理與論證能力。

推理思維的培養(yǎng)離不開(kāi)對(duì)信息的綜合運(yùn)用，需要學(xué)生從自身的日常生活、學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)中提取并與科學(xué)知識(shí)相結(jié)合。如蘇教版四年級(jí)上冊(cè)《運(yùn)動(dòng)的快慢》一課教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生逐步理解快與慢的知識(shí)，并對(duì)生活中的運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行排序和分析，從而深化對(duì)物體運(yùn)動(dòng)快慢的理解以及對(duì)運(yùn)動(dòng)快慢的預(yù)估，如人跑步的速度應(yīng)該低于自行車(chē)速度，高于人步行的速度，教材中約定自行車(chē)每小時(shí)15km，步行每小時(shí)5km，因此跑步速度應(yīng)該在每小時(shí)5～15km之間。教師還可以運(yùn)用信息綜合的方式，在推理過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)行為，如山中有大火和風(fēng)的情況下，是順著風(fēng)的方向跑還是逆著風(fēng)的方向跑是科學(xué)問(wèn)題，教師可以先讓學(xué)生進(jìn)行思考，絕大部分學(xué)生根據(jù)教師提供的問(wèn)題以及視頻資料，普遍認(rèn)為應(yīng)該順著風(fēng)和火的方向跑，因?yàn)楹ε隆＝處煾鶕?jù)學(xué)生的反饋，可以進(jìn)一步給出數(shù)據(jù)，風(fēng)的速度一般用風(fēng)的級(jí)別來(lái)定義，一級(jí)風(fēng)普遍在每小時(shí)3.6km，二級(jí)風(fēng)每小時(shí)10km左右，三級(jí)風(fēng)則是每小時(shí)20km左右，根據(jù)之前學(xué)過(guò)的跑步速度，可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)發(fā)生山火時(shí)，順著風(fēng)跑的前提是一級(jí)風(fēng)，二級(jí)風(fēng)以上則跑不過(guò)風(fēng)和火。教師用數(shù)據(jù)分析的方式以及真實(shí)火災(zāi)中的自救場(chǎng)景展示，讓學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行推理，得出“遇到山火和大風(fēng)，應(yīng)該逆著山火跑，才有一線(xiàn)生機(jī)”的結(jié)論，從而強(qiáng)化對(duì)科學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)。

總之，推理過(guò)程中，教師既要尊重學(xué)生基本的生活常識(shí)、生活思維，也要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)科學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行分析，從而幫助學(xué)生形成科學(xué)思維意識(shí)，逐步掌握正確的生活、學(xué)習(xí)方式，體現(xiàn)科學(xué)思維價(jià)值。

（四）倡導(dǎo)合理質(zhì)疑，培養(yǎng)科學(xué)創(chuàng)新思維

在小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)中，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)不同觀點(diǎn)、結(jié)論和方案進(jìn)行質(zhì)疑、批判、檢驗(yàn)和修正，進(jìn)而提出具有創(chuàng)造性的見(jiàn)解和方案，具備初步的創(chuàng)新思維能力。學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新思維的培養(yǎng)不是憑空想象，而是基于科學(xué)原理而對(duì)生活現(xiàn)象的分析和研判，通過(guò)合理質(zhì)疑，找到科學(xué)的解決方式，促進(jìn)創(chuàng)新性思維的形成。

培養(yǎng)學(xué)生合理質(zhì)疑，關(guān)鍵是要產(chǎn)生“沖突”，即知識(shí)學(xué)習(xí)與學(xué)生生活之間的沖突。如在四年級(jí)上冊(cè)《導(dǎo)體和絕緣體》一課教學(xué)時(shí)，教師提出絕緣體不導(dǎo)電的觀點(diǎn)后，很多學(xué)生表示質(zhì)疑，認(rèn)為生活中的電無(wú)處不在，部分學(xué)生甚至產(chǎn)生“老師總說(shuō)讓我們遠(yuǎn)離電，怎么還會(huì)有絕緣體不導(dǎo)電呢”的疑問(wèn)。基于學(xué)生的問(wèn)題，教師可以設(shè)置一系列的試驗(yàn)：首先，選擇學(xué)生生活中常見(jiàn)的物品，包括橡皮、直尺、鉛筆芯、木筷等，讓學(xué)生對(duì)物品是否導(dǎo)電進(jìn)行猜測(cè)，然后通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方式一一驗(yàn)證，讓學(xué)生對(duì)物品導(dǎo)電和絕緣體有初步的認(rèn)識(shí)，如很多學(xué)生認(rèn)為木筷是導(dǎo)電的，而實(shí)際上木筷不導(dǎo)電，學(xué)生因此認(rèn)為鉛筆是不導(dǎo)電的，但測(cè)試發(fā)現(xiàn)鉛筆中的鉛筆芯卻是導(dǎo)電的。用科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方式讓學(xué)生逐步形成木制品不導(dǎo)電、金屬導(dǎo)電的結(jié)論。然后教師讓學(xué)生分析常見(jiàn)的電器、電工材料和工具，分析導(dǎo)體和絕緣體，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)逐一進(jìn)行驗(yàn)證。此外，教師還要做好學(xué)生的引導(dǎo)工作，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)生活中的物品進(jìn)行導(dǎo)電測(cè)試，如學(xué)生普遍認(rèn)為水是導(dǎo)電的，通過(guò)測(cè)試自來(lái)水、純凈水和鹽水的導(dǎo)電性能，將結(jié)論和自身原有的判斷進(jìn)行對(duì)比，從而加深對(duì)水的導(dǎo)電性能的認(rèn)知。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的基礎(chǔ)是要讓學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)有深刻的認(rèn)識(shí)。在教學(xué)過(guò)程中，教師要幫助學(xué)生理解科學(xué)內(nèi)容并與自身原有的認(rèn)知進(jìn)行對(duì)比，在對(duì)比中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并歸納、總結(jié)，從而使他們?cè)谟龅絾?wèn)題時(shí)能夠用創(chuàng)新的思維解決問(wèn)題并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

三、結(jié)語(yǔ)

以強(qiáng)化學(xué)生思維能力為方向的小學(xué)科學(xué)課程設(shè)計(jì)，應(yīng)堅(jiān)持以學(xué)生為主體的原則，從培養(yǎng)學(xué)生思維能力入手，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)，既要讓學(xué)生掌握基本的科學(xué)方法，也要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，還要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，助力學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]楊煌.基于課程標(biāo)準(zhǔn)與學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域測(cè)評(píng)實(shí)踐：以小學(xué)科學(xué)學(xué)科為例[J].廣東教育（綜合版），2023（9）：42-43.

[2]嚴(yán)冉，原芳，李華.基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的體驗(yàn)式學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐研究：以小學(xué)科學(xué)課程為例[J].數(shù)字教育，2023（4）：59-66.

[3]楊力，畢思彤，苗嘉敏，等.STEAM教育理念下小學(xué)科學(xué)課程的有效實(shí)施研究：以《聲音的傳播》為例[J].江西化工，2023（4）：110-113.

[4]高燕紅.聚焦課程銜接?提升綜合素養(yǎng)：小學(xué)科學(xué)與初中化學(xué)教學(xué)銜接的策略[J].實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器，2023（8）：82-85.

[5]賴(lài)景玉.小學(xué)科學(xué)課程中邏輯思維能力培養(yǎng)的探索：以《讓小車(chē)運(yùn)動(dòng)起來(lái)》為例[J].試題與研究，2023（15）：167-169