李松葉

［摘 要］科學(xué)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和問題解決能力的重要途徑。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師注重引入科學(xué)實(shí)驗(yàn)，不僅可以激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探究興趣，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、推理和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，還可以發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維。教師可以從明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、凸顯學(xué)生主體地位、注重實(shí)驗(yàn)反思等方面組織學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)，深化學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維。

［關(guān)鍵詞］小學(xué)科學(xué);科學(xué)實(shí)驗(yàn);科學(xué)思維

［中圖分類號(hào)］ G623.6［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A［文章編號(hào)］ 1007-9068（2024）09-0087-03

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》明確指出，科學(xué)思維是科學(xué)課程要培養(yǎng)的學(xué)生核心素養(yǎng)之一?？茖W(xué)思維是指符合認(rèn)識(shí)規(guī)律、遵循一定的邏輯規(guī)則，并能夠正確認(rèn)識(shí)結(jié)果的思維，具有客觀性、精確性、可檢驗(yàn)性、預(yù)見性、普適性等特點(diǎn)。科學(xué)可以啟迪學(xué)生的智慧，科學(xué)實(shí)驗(yàn)可以發(fā)展學(xué)生的手眼協(xié)調(diào)能力，讓學(xué)生充分地動(dòng)手、動(dòng)腦，在“觀察—思考—提問—?jiǎng)邮帧献鳌磉_(dá)”中發(fā)展科學(xué)思維，提升探究創(chuàng)新能力。但當(dāng)前，科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在實(shí)驗(yàn)時(shí)間短、探究過程不完整、學(xué)生主體性缺失以及重結(jié)論輕反思等不足?；诖耍處熆梢詮拿鞔_實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、凸顯學(xué)生主體地位及注重實(shí)驗(yàn)反思等方面組織學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)，以發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的進(jìn)階發(fā)展。

一、明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，激活科學(xué)思維

科學(xué)實(shí)驗(yàn)是發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維的有效途徑。實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)對(duì)學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展具有指引作用，可以使學(xué)生科學(xué)探究的路徑更加明晰。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師要基于學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)，圍繞學(xué)生的興趣點(diǎn)制訂實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，以激活學(xué)生的科學(xué)思維。

1.圍繞興趣點(diǎn)

發(fā)現(xiàn)問題、提出問題是學(xué)生思維活動(dòng)的重要體現(xiàn)?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)要圍繞具體的問題展開探究。實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師從學(xué)生的興趣點(diǎn)入手，確定需要解決的問題，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，促使學(xué)生在圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)展開探究的過程中發(fā)展科學(xué)思維。以蘇教版科學(xué)教材三年級(jí)上冊(cè)《研究土壤》的單元為例，教學(xué)目標(biāo)是知道沙質(zhì)土、黏質(zhì)土和壤土是土壤的三種類型，能夠通過實(shí)驗(yàn)比較三種土壤的滲水性特點(diǎn)等。教學(xué)時(shí)，教師先讓學(xué)生說說自己最想了解土壤的哪方面知識(shí)。通過調(diào)查研究，教師發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)哪種土壤最好和不同土壤適合種植哪些植物比較感興趣。基于此，教師把探究哪種土壤最好以及不同土壤適合種植哪些植物作為實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，激活學(xué)生的科學(xué)思維。在實(shí)驗(yàn)過程中，教師要了解學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，針對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)疑問進(jìn)行適當(dāng)點(diǎn)撥。這樣，有助于學(xué)生圍繞需要解決的問題展開探究，從而發(fā)展科學(xué)思維。

2.基于已有經(jīng)驗(yàn)

學(xué)生是帶著已有經(jīng)驗(yàn)走進(jìn)課堂的。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)會(huì)影響實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開展。因此，教師要注重對(duì)學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)的調(diào)查，確保學(xué)生的探究活動(dòng)能有效促進(jìn)其科學(xué)思維的發(fā)展。如蘇教版科學(xué)教材五年級(jí)下冊(cè)《斜坡的啟示》一課，教學(xué)目標(biāo)是知道斜面是簡(jiǎn)單機(jī)械，斜面可以省力；能夠借助對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)斜面的省力與斜面坡度大小之間的關(guān)系；能夠發(fā)現(xiàn)生活中的斜面，并借助斜面解決生活中的一些簡(jiǎn)單的問題；知道哪些屬于簡(jiǎn)單機(jī)械及簡(jiǎn)單機(jī)械的作用等。學(xué)生對(duì)斜坡并非一無所知，因此教師可以從學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)入手，先讓學(xué)生說說自己對(duì)斜面的認(rèn)識(shí)及如何利用斜面達(dá)到省力的效果等，再通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生明白斜面在生活中的應(yīng)用，提升學(xué)生分析問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，已有經(jīng)驗(yàn)對(duì)學(xué)生順利完成科學(xué)實(shí)驗(yàn)具有助力作用。教師要關(guān)注學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展。

二、凸顯學(xué)生主體地位，培養(yǎng)科學(xué)思維

學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師要關(guān)注學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的主體作用，基于學(xué)生的前概念，結(jié)合學(xué)生的生活實(shí)際引領(lǐng)實(shí)驗(yàn)探究，促使學(xué)生真正沉浸到科學(xué)探究中，敢想、敢做，敢于把自己的實(shí)驗(yàn)過程以科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼Z言表達(dá)出來，從而發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維。

1.關(guān)注前概念

在走進(jìn)科學(xué)課堂之前，學(xué)生已經(jīng)積累了一定的科學(xué)常識(shí)，即所謂的前概念。這些科學(xué)常識(shí)在某種程度上會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生思維定式，限制學(xué)生思考的廣度與深度。因此，教師要關(guān)注學(xué)生的前概念，以幫助學(xué)生突破思維定式，實(shí)現(xiàn)思維的進(jìn)階發(fā)展。如蘇教版科學(xué)教材三年級(jí)上冊(cè)《空氣占據(jù)空間嗎》一課，教學(xué)目標(biāo)是知道空氣占據(jù)空間，空氣占據(jù)空間的多少可以改變，壓縮空氣具有彈性等特點(diǎn)。學(xué)習(xí)前，許多學(xué)生認(rèn)為空氣看不見、摸不著，是不占據(jù)空間的。基于這樣的認(rèn)識(shí)，教師通過三個(gè)不同的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到空氣是占據(jù)空間的。教師事先準(zhǔn)備好粉筆、水杯、水、漏斗、小口瓶、水槽、紙團(tuán)、氣球、塑料瓶、注射器、橡皮、鳳尾夾等實(shí)驗(yàn)器材，并讓學(xué)生思考“裝滿粉筆的粉筆盒里還能放進(jìn)更多的粉筆嗎？”。多數(shù)學(xué)生認(rèn)為粉筆盒已經(jīng)裝滿了，不能再裝了。教師再拿出一個(gè)裝滿水的杯子，問“還能往這個(gè)杯子里倒更多的水嗎？”。學(xué)生認(rèn)為不能。最后，教師組織學(xué)生開展“水會(huì)漏下去嗎？”“紙團(tuán)會(huì)不會(huì)濕？”“氣球吹得大嗎？”三個(gè)實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生明白了空氣跟粉筆、水一樣是占據(jù)空間的，且空氣可以被壓縮，壓縮的空氣具有彈性。這樣引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生的科學(xué)思維得到了極大發(fā)展。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師通過對(duì)學(xué)生前概念的調(diào)查，使實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)更加明確，有效激發(fā)了學(xué)生參與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的積極性和主動(dòng)性，促使學(xué)生帶著問題去探究，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展。

2.尊重實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)

在科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，教師要為學(xué)生留足探究思考的時(shí)間，讓學(xué)生能夠在探究中不斷獲得新的發(fā)現(xiàn)，從科學(xué)發(fā)現(xiàn)中領(lǐng)悟?qū)嶒?yàn)的意義與價(jià)值，從而激活探究動(dòng)力，促進(jìn)科學(xué)思維的發(fā)展。以蘇教版科學(xué)教材五年級(jí)上冊(cè)《光的傳播》一課為例，教學(xué)目標(biāo)是在教師的指導(dǎo)下，初步學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)、安裝和制作適宜的實(shí)驗(yàn)裝置，觀察與發(fā)現(xiàn)光在空氣中的行進(jìn)路徑；通過對(duì)光在空氣中傳播現(xiàn)象的研究與發(fā)現(xiàn)，體驗(yàn)科學(xué)探究活動(dòng)的樂趣。教師讓學(xué)生圍繞“光照射到物體表面時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？”展開探究。在問題的驅(qū)動(dòng)下，學(xué)生先用小鏡子把陽光反射到背光的墻上，認(rèn)識(shí)光的反射現(xiàn)象；再觀察光照射到不同物體上時(shí)物體表面出現(xiàn)的現(xiàn)象，了解到不同物體表面的反光效果是不同的，歸納出反光效果好的物體表面光滑的特點(diǎn)。在學(xué)生對(duì)光的傳播現(xiàn)象有一定了解的基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學(xué)生利用光的反射特點(diǎn)自制潛望鏡，了解平面鏡中物體的像與物體之間的關(guān)系及平面鏡反射光的特點(diǎn)。在實(shí)驗(yàn)過程中，教師要充分尊重學(xué)生的觀察發(fā)現(xiàn)，認(rèn)真傾聽學(xué)生對(duì)光的傳播現(xiàn)象的分析，以促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展。在實(shí)驗(yàn)過程中，教師不以自己的發(fā)現(xiàn)代替學(xué)生的發(fā)現(xiàn)，尊重學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的發(fā)現(xiàn)，鼓勵(lì)學(xué)生把自己的實(shí)驗(yàn)所得呈現(xiàn)出來，讓學(xué)生真正感受到科學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)科學(xué)探究的助力作用，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維，提升學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)質(zhì)量。

3.聯(lián)系生活實(shí)際

科學(xué)與生活有著密切的關(guān)系，許多科學(xué)發(fā)明都是從日常生活中獲得靈感的。教師要關(guān)注學(xué)生的生活，找準(zhǔn)學(xué)生生活與科學(xué)的聯(lián)結(jié)點(diǎn)，讓學(xué)生能夠運(yùn)用科學(xué)原理來解釋生活現(xiàn)象，從而發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維。如蘇教版科學(xué)教材四年級(jí)下冊(cè)《太陽鐘》一課，教學(xué)目標(biāo)是通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)影子的方向和長度是隨時(shí)間的變化而改變的，知道太陽的（視）運(yùn)動(dòng)與影子之間的關(guān)系。教師事先準(zhǔn)備好橡皮、鉛筆、尺子、手電筒、彩筆等實(shí)驗(yàn)器材。教學(xué)時(shí)，為了讓學(xué)生明白太陽和影子的關(guān)系及影子長短變化的不同，教師讓學(xué)生結(jié)合自己的生活經(jīng)驗(yàn)，說一說在什么地方、什么時(shí)間可以看到自己的影子。學(xué)生紛紛想到在陽光、燈光下可以看到自己的影子，但對(duì)影子的長短變化及太陽和影子的關(guān)系的感受并不深刻。于是，教師讓學(xué)生站在陽光或者燈光下感受影子的長短變化，并試著說一說這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行科學(xué)猜想及驗(yàn)證等具有促進(jìn)作用。于是，教師讓學(xué)生聯(lián)系生活實(shí)際展開科學(xué)探究，拓展學(xué)生的實(shí)驗(yàn)空間，使學(xué)生不拘泥于課堂，在廣闊的天地中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，獲得了科學(xué)思維的發(fā)展。

三、注重實(shí)驗(yàn)反思，深化科學(xué)思維

在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生掌握了一些實(shí)驗(yàn)方法。那么，哪些實(shí)驗(yàn)方法對(duì)學(xué)生來說是有價(jià)值的，哪些實(shí)驗(yàn)方法還需要改進(jìn)？教師要注重引導(dǎo)學(xué)生對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思與總結(jié)，幫助學(xué)生積累科學(xué)學(xué)習(xí)的基本經(jīng)驗(yàn)，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維，提升科學(xué)實(shí)驗(yàn)的品質(zhì)。

1.關(guān)注實(shí)驗(yàn)過程，在推理中深化思維

通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)揭示現(xiàn)象或者得出結(jié)論是科學(xué)教學(xué)的常態(tài)。要讓學(xué)生真正通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)展科學(xué)思維，積累科學(xué)經(jīng)驗(yàn)，離不開對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的反思。只有引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并通過推理回顧實(shí)驗(yàn)過程，才能幫助學(xué)生更好地理解科學(xué)原理，深化科學(xué)思維。如蘇教版科學(xué)教材四年級(jí)上冊(cè)《點(diǎn)亮小燈泡》一課，教學(xué)目標(biāo)是能夠用一根導(dǎo)線和一節(jié)電池把小燈泡點(diǎn)亮；觀察發(fā)光小燈泡的連接裝置，畫出電流在小燈泡內(nèi)的流動(dòng)路線；經(jīng)歷多種簡(jiǎn)單電路的連接過程；學(xué)會(huì)檢查電路裝置，避免短路現(xiàn)象的產(chǎn)生。在實(shí)驗(yàn)過程中，有的學(xué)生能夠快速點(diǎn)亮小燈泡，有的學(xué)生卻總是點(diǎn)不亮。教師要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行反思和總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，推理出點(diǎn)亮小燈泡需要具備的條件。在教師的啟發(fā)與引領(lǐng)下，學(xué)生用假設(shè)推理的方式對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行描述，科學(xué)思維得到極大的發(fā)展。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師要善于引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行反思和總結(jié)，讓學(xué)生站在宏觀的角度闡述自己的推理過程，在推理中深化自己的科學(xué)思維。

2.關(guān)注實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在論證中深化思維

在科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，科學(xué)結(jié)論的得出需要從正反兩個(gè)方面進(jìn)行論證。教師要鼓勵(lì)學(xué)生大膽思考，通過正面和反面論證的方法來獲得對(duì)科學(xué)知識(shí)的正確認(rèn)識(shí)。如蘇教版科學(xué)教材四年級(jí)上冊(cè)《導(dǎo)體和絕緣體》一課，教學(xué)目標(biāo)是經(jīng)歷對(duì)多種物體的預(yù)測(cè)、檢測(cè)與記錄等活動(dòng)過程，能夠?qū)κ占降男畔⑦M(jìn)行整理與分析，并提出自己的問題；學(xué)會(huì)初步判斷生活物體中哪些是導(dǎo)體，哪些是絕緣體。教師事先準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)盒、泡沫、螺絲刀、海綿、回形針、鋁箔紙、玻璃杯、鑰匙、一角硬幣、五角硬幣、橡皮筋、調(diào)羹、木條、螺帽、信封、石塊、陶瓷片、插頭共18種待檢測(cè)物體。實(shí)驗(yàn)過程中，教師先讓學(xué)生預(yù)測(cè)一下這些物體中哪些是導(dǎo)體，哪些是絕緣體，再引導(dǎo)學(xué)生通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)自己的預(yù)測(cè)進(jìn)行驗(yàn)證。在驗(yàn)證過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生從正反兩方面闡述自己對(duì)導(dǎo)體和絕緣體的認(rèn)識(shí)，使學(xué)生能夠從不同角度發(fā)現(xiàn)和思考問題。教師引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表達(dá)自己的想法，可以使學(xué)生得出的結(jié)論更加科學(xué)合理和具有說服力。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師鼓勵(lì)學(xué)生從正反兩方面論證自己的觀點(diǎn)，可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)批判意識(shí)，深化學(xué)生的科學(xué)思維，提升學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)。

綜上所述，科學(xué)思維是一種創(chuàng)新、開放的思維，也是一種理性、求真的思維?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)是小學(xué)科學(xué)教學(xué)的重要組成部分，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)具有舉足輕重的作用。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)來培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，可以讓學(xué)生的科學(xué)探究過程有目標(biāo)、有方法、有過程、有反思，幫助學(xué)生在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中獲得科學(xué)知識(shí)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和探究能力，使學(xué)生的科學(xué)思維獲得真正的發(fā)展。

［ 參 考 文 獻(xiàn) ］

[1］ 方麗麗.指向科學(xué)思維發(fā)展的小學(xué)科學(xué)進(jìn)階實(shí)驗(yàn)串設(shè)計(jì)研究[J].教學(xué)與管理，2023（32）：46-49.

[2］ 魏艷紅.科學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)組織策略探析[J].小學(xué)教學(xué)參考，2023（33）：84-86.

[3］ 陰玉潔.反思與突破：小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)涵式發(fā)展的困境與路徑[J].教育與裝備研究，2023，39（12）：70-76.

[4］ 黃瑞.優(yōu)化實(shí)驗(yàn)材料，助力科學(xué)探究：以教科版《科學(xué)》三年級(jí)上冊(cè)為例[J].教學(xué)月刊小學(xué)版（綜合），2023（12）：22-26.

（責(zé)編 蔡宇璇）