在小学科学课堂中培养学生的科学思维

在小学科学课堂中培养学生的科学思维

程海英、李丽媛

武汉市东西湖区金口小学 430040

【摘要】在小学阶段的各门课程中，思维培养的重点有所不同，像其他语文、美术、音乐等科目主要培养同学们的感性思维，而科学课培养的重点更侧重于理性的科学思维。科学教育的长期目标，就是要让学生像科学家们一样去思考。培养学生的科学思维已是小学科学教育目标的重要组成部分。故本文选取几节新教科版《小学科学》课程为例，分析讨论如何在探究学习中注重培养学生的科学思维。

【关键词】小学科学；科学思维；探究学习

2022年新版义务教育小学科学课程标准中明确指出：科学思维是从科学的视角对客观事物本质、规律与关系的认识方式，也是适应现代社会发展的核心思维方式，而且可以迁移到其他领域，是科学课程中最重要的核心素养[1]。在小学科学的课堂中，培养学生的科学思维可以通过以下几个方面：理性思考，培养实证意识；经历探究实践，提升推理能力；追求质疑与创新精神。

一、理性思考，培养实证意识

科学是一种实证的系统，它可以通过事实来证明，是可以重复多次检验的，科学结果是符合逻辑的，是可以通过推理论证的[2]。对于低年级的孩子们，教师应该引导理性思考，用证据来支撑自己想法，培养其实证意识。

比如，在上二年级《磁铁的两级》一课时，当老师提问聚焦问题时，条形磁铁的各个部位都有磁力吗？如果有，磁力的大小都相同吗？这时同学们纷纷举手，争着回答，有的说蓝色的一边磁力大，红色的一边磁力小；有同学立马反驳，他认为是红色的一边大，蓝色的一边磁力小；有的说两边磁力大，中间小；有的说中间磁力大，两边小。这些答案都还比较正常，如果老师没有给予暗示，不去肯定也不否定他们的答案，小朋友们还会有更有趣的答案出现，比如磁力大小不一定，有时红色的一端磁力大，有时蓝色的一端磁力大；比如磁力大小与我们拿的手有关系，手离哪边近哪边就磁力大……显然这些答案是出于小朋友们的猜测，而且他们也等着老师的点评，这时教师即可布置本课探索任务一，用手拿着回形针去接触条形磁铁感受磁力分布情况。来自主观感受的体验是其科学学习的重要途径，是帮助学生理性思考，培养实证意识的良好教育方法。经历初步感受后再交流，这时答案便会主要集中在两端磁力大，中间磁力较小或没有。紧接着教师再布置探索任务二，用磁铁的不同部位接触回形针。经过小组实验并分析总结后，教师再次提问聚焦问题，答案已经肯定为两端磁力大，中间磁力小，不过仍然有个别同学会对比红蓝两端哪一端更大。为了更加确定结果，老师让同学们利用铁粉盒子帮助我们探索磁力分布，铁粉在磁铁周围的分布的多少直观地帮助同学们证明了磁力的大小不同。这时引出磁极概念，同学们欣然接受。在本节课中，对于学生的答案与问题，教师不直接下结论，而是耐心的倾听并引导收集证据来验证自己的猜想，这样的课堂氛围温暖的保护了学生的好奇心与求知欲。像这样围绕科学概念开展的探究式学习，不仅培养了实证意识，也增强了科学的逻辑思维能力，为今后进一步学习科学课程奠定了良好的基础。

二、探究实践，提升推理能力

探究实践是小学科学学习的主要方式，学生通过亲自探究实践不仅能很好的进行科学实验，掌握科学知识，提升动手与解决问题的能力，更能激发学生学习兴趣和探究意识，从而获得成就感。科学课与综合实践课不同，但也是一门实践性很强的课程，材料问题、能否让学生动手实践的问题都是困扰教师的难题。教师不仅要关注课堂，还要兼顾课后，不仅要关注现在，还要注意未来。所以科学课程的设计就是要在促进学生在掌握科学知识的基础之上，整合科学知识、科学技能和科学实践。

新课标要求在探究实践课中，学生是活动的主体，但也离不开教师的指导与支持，尤其是在确定实验方案时。当师生共同确定好实验探究目的后，最好先让学生分享各组的设计方案，全体相互讨论研究，如果发现问题教师要及时给予纠正，避免实验错误，误导学生且浪费时间。对学生的创造性方案加以肯定，但不要脱离要研究目的。只要创设了适宜的学习情境，研究内容与问题设计得当，高年级的孩子完全可以自主设计实验方案，但是因为还不具有较强的逻辑思维和知识体系，有问题也属正常，我们教师不要去责备，应多鼓励多帮助，在潜移默化中提升学生科学素养。在学生实验操作过程中，教师要巡视指导，确保学生规范操作，实验顺利进行。操作结束后通过生生讨论、师生研讨得出实验结论，并最终落脚于科学知识点。在整个过程中，教师要扮演好幕后导演的角色，关注课堂上每一位学生的发展，时时刻刻注意发现学生的问题并进行指引。学生的探究过程离不开教师的帮助，但最好不要越俎代庖[3]。

比如《摆的快慢》一课，重点在于通过实验探究摆锤质量和摆绳长度对摆的快慢的影响，在本单元教学中起着承上启下的作用。本课的研究是典型的控制变量实验，其最有教育意义的是培养探究实践的思维。科学思维经历五个环节：问题的发现和表述、假说的提出、制定计划与设计实验、实验验证、分析归纳得

出结论。学生在前一节课的学习中对“摆”已经有了一定的认识，了解了摆的等时性特点。基于此，两个对比实验相似，变量明显，教师可放手让学生去设计，并做适当指导。

培养学生推理能力，要讲求证据或数据的严谨。若实验数据出现误差，对于科学教师而言，可以不用做什么解释；但对于初学科学的小学生而言，没有多少数据处理的经验，他们可能会认为是由变量改变而引起数据变化，哪怕是很微小的改变，也会归结为自己实验的重大发现，所以如果教师不能让他们正确理解误差的存在，他们的实验结论可能会事与愿违。本课在开课时复习摆的等时性特点，最好是在教师的引导下，学生能自主答出并解释，确定同一个摆相同时间内摆动次数是固定不变的。如果三次内测到的摆动次数相差很小，摆动次数则选取出现次数较多或者在三次接近的情况下计算平均值。教师要提前解决好误差的干扰，才能让得出的实验结论更科学更严谨。保证既可以培养学生实证意识，加深对比实验在科学探究中的重要性的理解，也可以培养学生的解决问题和创新能力。本节课的活动手册中的对应的记录单没有体现出这一点，可稍作修改，学生在记录数据的同时，可直接确定出摆的固定摆动次数，在数据较多的情况下可以更快的得出实验结果，避免误差的干扰。

三、基于教材，追求质疑与创新精神

科学思维的培养，很重要的方面是体现在质疑精神的培养上。一节好课不是要机械性的让学生学到多少知识，是体现在要让学生的思维得到什么发展。当然上好一节课会受到多方面的的影响，客观上受限于教师的教育思想和教学观念，实践中体现为教学设计与实施的质量。即便是相同的教材，课堂呈现也会各有千秋。相对理解较深，站位较高的，教材解读的立意就高；相反，就字说字，就图论图，教材解读就会显得没有深意[4]。教材是用不是教，教师最好不要直接的给学生一个僵化的知识点，而是让学生带着兴趣和猜测去寻找证据推理论证，虽然这样做相对浪费时间，但这样才是最正确高效的学习方法[5]。原来是课本上现成的一个知识，通过课上大家亲自一起推理论证，这样得到到结果以及这个过程，远远比课本上的科学概念更有价值，这样的课程饱含着科学思想、科学方法以及珍贵的科学态度，保护了孩子们的科学质疑与探究精神，潜移默化的提升着孩子们的科学素养。

科学是一门综合性的课程，不应该只是简简单单的知识传授，而应该是注重培养学生的科学思维。如果课堂中不能实现科学课的教学目标，那还不如让学生去看科普书。这就要求我们教师在教学实施过程中重视激发学生兴趣，组织好交流与研讨，准备好充足的资料，在传授知识的同时展现育人的功能。

【参考文献】

[1] 义务教育小学科学课程标准［M］.中华人民共和国教育部.北京:北京师范大学出版社,2022.

[2]喻伯军.科学课要体现科学的特点［J］.科学课,2006(2):36-38.

[3]娄立新.科学实践观点在科学教学中的应用研究［J］.天津师范大学学报,2018(19):62-65.

[4]娄立新.上好科学课须深度研读教材［J］.江苏教育,2020(25):57-60.

[5]姜向阳.不给学生一个僵化的结论［J］.江苏教育,2013,（6）:47-48.

[6]喻伯军.基于学生基础有效教学［J］.科教导刊,2021,（18）:9-11.

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