〔摘" "要〕" 小學(xué)科學(xué)作為一門非常重要的課程,既能用趣味性的科學(xué)知識激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還能加強學(xué)生的科學(xué)思維能力,讓他們在注重科學(xué)知識構(gòu)建過程中學(xué)會學(xué)習(xí),培養(yǎng)科學(xué)精神和實踐創(chuàng)新能力,推動綜合素質(zhì)得到全面發(fā)展。以核心素養(yǎng)為指導(dǎo),優(yōu)化小學(xué)科學(xué)教學(xué)質(zhì)量具有十分重要的意義。本文對有效加強學(xué)生科學(xué)思維能力的教學(xué)方法進行了探索。
〔關(guān)鍵詞〕" 小學(xué)科學(xué);科學(xué)思維能力;核心素養(yǎng)
〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " (2025)21" " 0121-03
“科學(xué)思維”是科學(xué)新課標(biāo)中的重要內(nèi)容,它突出強調(diào)提高學(xué)生的科學(xué)思維能力。學(xué)習(xí)的實質(zhì)就是一種思維活動,科學(xué)研究的有效進程以及實現(xiàn)目的都需要通過思維來實現(xiàn)。在課堂上進行深度討論,是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力的一種有效途徑。在討論過程中,應(yīng)注重學(xué)生思考的深度和廣度,指導(dǎo)他們在討論過程中對自己的理解進行評估與反思,通過有效的研討形式提升學(xué)生的科學(xué)思考能力,進而能夠獨立地構(gòu)建科學(xué)概念。
一、加強學(xué)生科學(xué)思維能力的意義
(一)激發(fā)好奇心與探究欲
科學(xué)探索的動機是好奇心。小學(xué)生的好奇心很強,他們對周圍的任何東西都有一種強烈的求知欲。科學(xué)教師在教學(xué)中要充分利用這一點,設(shè)計有趣的教學(xué)內(nèi)容和活動引起學(xué)生的求知欲,讓他們積極地思考問題。比如,教師可以通過科學(xué)實驗、科學(xué)游戲等直觀形象的教學(xué)方法,將科學(xué)現(xiàn)象的魔力和奧秘展現(xiàn)出來,讓學(xué)生通過親身體驗,體會到科學(xué)的魅力,激發(fā)更多的探索欲望。當(dāng)學(xué)生有了好奇心,就想探索這些現(xiàn)象背后的原因和規(guī)律。此時,教師可以設(shè)置一些具有挑戰(zhàn)性和開放性的題目,讓學(xué)生思考、分析、推理,大膽地提出自己的設(shè)想,并用實驗檢驗自己的假說。
(二)培養(yǎng)邏輯思維與推理能力
培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力,能使學(xué)生形成明確的思維結(jié)構(gòu)和嚴(yán)密的思維方式。教師在教學(xué)中,通過對教學(xué)內(nèi)容進行結(jié)構(gòu)化設(shè)計,使學(xué)生對科學(xué)的概念、原理、規(guī)律有循序漸進的認(rèn)識。教師要利用豐富的案例分析和問題討論,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。這樣,既能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法,又能提高他們的思路明確性和條理性。
(三)拓寬知識視野與認(rèn)知
科學(xué)教育是一種具有高度綜合性和實踐性的教學(xué)行為,可以給學(xué)生提供一扇通往自然界和認(rèn)識世界的窗戶。在科學(xué)教學(xué)中,學(xué)生可以接觸到許多學(xué)科的基本內(nèi)容,如物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、地理學(xué)等,認(rèn)識大自然的神秘與法則。這種跨學(xué)科的學(xué)習(xí)體驗,可以幫助學(xué)生突破學(xué)科屏障,形成更全面和立體的知識體系。
二、加強學(xué)生科學(xué)思維能力的教學(xué)策略
(一)引用生活案例,加深對知識的理解
生活案例是指與日常生活緊密相連、可以反映科學(xué)規(guī)律的現(xiàn)象。通過介紹生動的生活事例,可以使學(xué)生正確地、更好地理解和接受科學(xué)知識。同時,也能突破傳統(tǒng)觀念,讓學(xué)生意識到科學(xué)知識并不是遙遠(yuǎn)的、抽象的,而是無處不在的、與生活密切相關(guān)的實際知識。教師在教學(xué)中,可以根據(jù)課程的具體情況,選擇一些與生活經(jīng)歷密切聯(lián)系的案例分析和解釋科學(xué)知識,讓學(xué)生通過提出問題、分析問題、解決問題等過程,既加深對科學(xué)知識的了解,又提高邏輯思維和解決問題的能力。另外,在科學(xué)教學(xué)中,課堂引入也是一個非常關(guān)鍵的步驟,因此,小學(xué)科學(xué)教師在進行課堂引入時,應(yīng)該盡可能地挑選出一些讓學(xué)生感興趣的主題。唯有如此,更多的學(xué)生才能積極地參與對科學(xué)知識的探究,并在限定時間內(nèi)將深奧的科學(xué)知識融會貫通。
為了使學(xué)生了解教科版科學(xué)三年級下冊《直線運動和曲線運動》這一課的基礎(chǔ)知識,正確地區(qū)分各種類型直線和曲線的例子,并從中歸納出本質(zhì)特點,教師可以以汽車在道路上移動的案例引入新課內(nèi)容。例如,在通往學(xué)校的道路上,有許多汽車在移動,這些車的運動軌跡有哪些差異?當(dāng)問題被提出之后,教師要給學(xué)生更多回想和思索的機會,允許和鼓勵他們勇敢地說出車子的行駛軌跡,并結(jié)合過山車、豎梯等例子,獨立地歸納出一些關(guān)于直線和曲線的基本觀念。在學(xué)生對課程內(nèi)容有了一定理解之后,教師也可以開展“紅籃球碰撞”的游戲,要求學(xué)生依次上臺,嘗試用藍(lán)色球擊打紅色球,并試圖設(shè)計出100%命中紅球的路徑,并且想一想,當(dāng)這個小球在桌子上翻滾的時候,它的軌跡是什么?當(dāng)小球沖出桌面后,它的運動路線又是怎樣的?最終結(jié)合所學(xué)知識得出結(jié)論為:球在桌子上滾的時候是一條直線,沖出桌面時做曲線運動。
(二)巧用信息化手段,提升教學(xué)效率
眾所周知,信息技術(shù)能夠把一些抽象的科學(xué)概念和原理通過多媒體形式,變成更直觀、形象的圖片或動畫,這有助于學(xué)生對科學(xué)知識的了解和掌握。因此,小學(xué)科學(xué)教師要跟上教學(xué)的步伐,通過視頻、圖片等多媒體方式,直觀地向?qū)W生展現(xiàn)科學(xué)現(xiàn)象和科學(xué)原理,構(gòu)建完整、清晰的知識體系,讓其對科學(xué)知識有更深入的理解。而信息技術(shù)在提高課堂教學(xué)效果中也起到不可替代的作用,其利用在線教學(xué)平臺和智能教學(xué)軟件等工具,實現(xiàn)遠(yuǎn)程教學(xué)、實時互動、在線測試,打破傳統(tǒng)教學(xué)空間和時間的局限,提升教學(xué)的有效性。另外,利用信息技術(shù)可以拓展學(xué)生的知識面。通過對網(wǎng)上資源的集成和使用,能夠提供給學(xué)生大量的科學(xué)材料和實例,指導(dǎo)他們關(guān)注科學(xué)前沿,掌握科學(xué)發(fā)展動態(tài)。在教師引導(dǎo)下,使其能夠通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí),持續(xù)地擴大對科學(xué)的認(rèn)識。開放式的教學(xué)模式有利于提高學(xué)生的自學(xué)能力,提高其信息素質(zhì),為其長期發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。
例如,在教科版科學(xué)三年級下冊《月相變化的規(guī)律》這一課中,教師可以利用多媒體演示月相變化的視頻,并讓學(xué)生根據(jù)課本知識,講一講新月、蛾眉、上弦、凸月、滿月、缺月等不同時期月相的特點,讓學(xué)生了解,從新月到滿月再到新月,這是月相變化的整個過程,大概要29.5天。在對月相特點有基本認(rèn)識之后,教師還要指導(dǎo)他們做“小解說員”,將自主總結(jié)的月相定義與形成原理以故事等形式分享給其他同學(xué)。在此過程中,也要讓同學(xué)們自己做好觀測和記錄(包括日期、時間、天氣情況、月球方位、月相形態(tài)等),讓他們在適當(dāng)?shù)臅r間(例如初一至十五、十五至初一)、地點(視野開闊、遠(yuǎn)離光污染),精確地觀測到月相的各項參數(shù),探索月相變化的周期,研究地球自轉(zhuǎn)和月球公轉(zhuǎn)對月相的影響,并對月相的演變進行檢驗。
(三)增添科學(xué)實驗,著重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力
與“板書式”教學(xué)方式相比,科學(xué)實驗具有直觀性、探究性和操作性,既可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又可以提高學(xué)生的觀察、分析、推理和創(chuàng)新能力。在實驗教學(xué)過程中,讓學(xué)生親身操作,觀察實驗現(xiàn)象,體會到科學(xué)知識的魅力。例如,在“水的三態(tài)轉(zhuǎn)變”實驗中,通過觀察水受熱后從液體到氣體,冷卻后又從氣體到液體的轉(zhuǎn)變,加深溫度對物質(zhì)形態(tài)影響的認(rèn)識。在這個過程中,既可以訓(xùn)練學(xué)生的觀察能力,又可以加深其對科學(xué)知識的理解。此外,小學(xué)科學(xué)教師還應(yīng)該勇于突破傳統(tǒng)的教學(xué)觀念,把學(xué)生的課堂主體性放在第一位,并主動地讓他們根據(jù)自己的知識重點設(shè)計一些有趣的實驗,讓他們自己探索、分析、解決問題。這樣,才能確保科學(xué)實驗教學(xué)的總體質(zhì)量和教學(xué)效果都能實現(xiàn)預(yù)期水平。
以教科版科學(xué)三年級下冊“動物的一生”單元為例。為了讓學(xué)生認(rèn)識到蠶的整個生命歷程及成長基礎(chǔ),學(xué)習(xí)如何觀察和記錄蠶寶寶的成長過程,通過對動物生長史的認(rèn)識,了解生命的輪回與變遷,培養(yǎng)對動物保育的良好觀念,教師在正式教學(xué)活動開始之前,可以給每個學(xué)習(xí)小組發(fā)放一些蠶卵。同時,指導(dǎo)學(xué)生通過上網(wǎng)搜集資料、查閱書籍、咨詢專業(yè)養(yǎng)蠶人等方法,歸納出養(yǎng)蠶所必須具備的條件(1.給蠶寶寶提供新鮮的桑葉;2.建立蠶房;3.對蠶房內(nèi)的溫度和濕度進行控制)。還可以編制一本《蠶寶寶觀察手冊》,通過拍照、繪畫或?qū)懭沼浀刃问?,把蠶寶寶成長的全過程記錄下來,向教師報告,讓學(xué)生更好地了解生命的真諦。要讓蠶寶寶健康地生長,就需要給它營造一個合適的環(huán)境:適宜的溫度,保證正常生理活動;適當(dāng)?shù)臐穸?,保證生存環(huán)境;新鮮潔凈的食物,給它生長所需要的養(yǎng)分;充足的氧氣,保證能順利地呼吸。這一切都是蠶寶寶健康生長所必需,也進一步證實生命的存在與自然環(huán)境是密不可分的。
(四)設(shè)計實踐活動,滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求
在培養(yǎng)小學(xué)生的科學(xué)思維能力方面,設(shè)計實踐活動是一項至關(guān)重要的教學(xué)策略。內(nèi)容和形式更加豐富的實踐活動,既能滿足學(xué)生對科學(xué)知識的內(nèi)在需求,又能促使學(xué)生形成和發(fā)展科學(xué)思維能力。在教學(xué)中,教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的年齡特征、認(rèn)識層次進行教學(xué)設(shè)計。小學(xué)正是學(xué)生從形象思維向抽象思維轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時期,所以在教學(xué)中,教學(xué)內(nèi)容要兼顧趣味性與啟迪性,做到既能引起學(xué)生注意,又能激發(fā)其求知欲。教師可以在課堂上演示并讓學(xué)生在課堂上實驗,從而加深對科學(xué)規(guī)律的認(rèn)識。這些活動既可以滿足學(xué)生的求知欲,又可以鍛煉他們的觀察能力,提高其實驗水平。另外,教師在教學(xué)中要注意對學(xué)生認(rèn)識和探索問題能力的培養(yǎng)??茖W(xué)思維的實質(zhì)是發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題,為此,在教學(xué)中要讓學(xué)生敢于提問,讓他們自己探索和尋求答案。必要時,可以通過一些開放性程度較大的問題幫助學(xué)生,使他們在學(xué)習(xí)中學(xué)會獨立思考、分析問題,并想出解決辦法。
以“保護環(huán)境,從我做起”實踐活動為例,可以讓學(xué)生明白目前環(huán)境問題的嚴(yán)峻和緊迫,了解到人類活動給環(huán)境帶來的不利后果,在培養(yǎng)起保護環(huán)境意識的前提下,能夠靈活地使用環(huán)境知識和技能保護自然和環(huán)境。在教學(xué)中,教師以日本向海洋排放核廢水的事件為例,引入新課內(nèi)容,請學(xué)生根據(jù)自身的生活經(jīng)歷和知識儲備,談?wù)労宋廴舅藕ι鷳B(tài)環(huán)境和人類社會造成怎樣的影響,并讓他們自己去讀課本,用思維導(dǎo)圖等方法歸納環(huán)境問題的定義、分類和原因,并讓學(xué)生將其與目前的環(huán)境問題進行聯(lián)系,并在此基礎(chǔ)上互相討論,制定出解決環(huán)境問題的辦法,使學(xué)生成為環(huán)保的決策者,親身經(jīng)歷這些決策的全過程。提倡綠色出行,提倡步行、騎車或利用公交出行,提倡回收利用和分類垃圾,降低其對環(huán)境的污染,并號召更多的學(xué)生積極參加到環(huán)保志愿者的行列中來,為保護地球的生態(tài)環(huán)境做出自己的貢獻(xiàn)。
三、結(jié)語
總之,對小學(xué)生進行科學(xué)思維能力的培養(yǎng),是一個漫長而又具有挑戰(zhàn)性的課題。在課堂教學(xué)中,教師要不斷地進行教學(xué)方式、方法的改革,以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。同時,通過更多形式和內(nèi)容更豐富的科學(xué)實驗和活動,不斷提高學(xué)生的科學(xué)思維能力和科學(xué)素養(yǎng)。
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