追求趣理共生的小学低段科学课堂

竺红波

低年级科学教学是儿童接受科学启蒙教育的一个重要阶段。科学学科作为一门基础课程，其宗旨是“培养学生的科学素养，并为他们继续学习，成为合格公民和终身发展奠定良好的基础”。可见，科学教学的目标不在于使儿童获得多少科学知识，重要的是通过科学探究培养学生可持续发展的学习能力，其核心就是科学思维能力的发展。科学思维是科学学科的本质特征，从小对儿童的思维方式进行关注，帮助儿童养成科学思维的习惯，对儿童科学素养的发展起着至关重要的作用。因此，低段的科学教学同样要聚焦于儿童科学思维能力的培养。

低年级的孩子对事物充满着好奇，对直观事物感知较强，他们的学习动机往往取决于对学习的对象是否感兴趣；他们的思维以具体的形象思维为主，对事物的判断主要以生活经验为主，但是他们的感知、记忆、表达和生活经验的丰富，促使他们的抽象逻辑思维慢慢开始发展。因此，教师应理解和把握低段儿童的认知特点和发展规律，运用一定的策略，为学生创造“有趣、真实”的教学情境，让他们在“做中思”，激发他们的积极思维。现以二年级《神奇的纸》一课为例，谈谈如何根据低段儿童的特点，培养学生的科学思维能力。

《神奇的纸》是教科版小学科学二年级上册第二单元的第四课。本课通过对普通纸的改造及功能的对比测试，让学生了解材料经过人们的加工和改造可以衍生出原本没有的性能。

聚焦问题，设计方案，激发科学思维

科学学习始于问题，没有问题就不会引发学生的思考。基于低段孩子的认知特点，教师要能在课始为学生创设有趣的、符合他们心理的教学情境，从核心概念出发，设置适当的问题情境，激发学生的认知冲突，调动学生的积极性，使其产生强烈的求知欲，并在提出和聚焦问题的过程中引发思考。

创设情境，聚焦问题，开启思维之门 低年级的孩子喜欢有趣的动物形象，因此本课的教学就从为一条可爱的小青虫解决过河问题开始，引领学生思考：“小青虫不会游泳，它现在遇到了什么困难？你能利用它身边的材料（出示一张宣纸）帮助它解决问题吗？”本课教学创设了一个虚拟的情景，将小青虫拟人化，通过小青虫充满童趣的语言，将孩子带入一个“真实的学习情境”，激发了学生的学习兴趣，让他们饶有兴趣地为“小青虫”出谋划策，从解决问题的角度切入，思考帮助小青虫过河的方法，激活了学生的思维。

提供材料，设计方案，发散学生的思维 “小青虫怎样才能利用身边的材料过河呢？”在问题的推动下，学生利用自己的生活经验思考帮助小青虫过河的方法，“我们可以用搭桥、造船等方法帮助小青虫过河。”接着教师引导，“现在小青虫身边只有宣纸，那我们先来观察一下宣纸有什么特点。”学生通过观察发现宣纸具有薄、软、支撑力差、容易吸水等特点。“如果用这样的纸去造船、去搭桥，小青虫还是过不去呀，那我们能通过改造纸的功能帮助小青虫过河吗？”于是孩子们的思维指向“如何改造紙，增强纸的承重能力；如何改造纸能减弱纸的吸水性”。这时学生在问题的引领下，结合自己的原有认知进行思考，从多方面寻求解决问题的答案。教师从二年级学生的年龄特点和概念建构的角度，精心创设问题情境，通过“用什么方法过河”“宣纸有什么特点”“怎么改造”三个有层次的问题，让学生充分调动已有认识，让每个问题都能激起一个思维的波浪，每一个思维波浪又引发一个或几个新的问题。这样学生的思维一直处在线性的发展中，他们会依托生活经验积极联想和思维，依据经验寻求新的方法，从多个方面寻求解决问题的答案，发散了学生的思维。

获取证据，处理信息，发展科学思维

动手实验、亲历活动是低段学生在科学课中最喜欢的环节，这一环节也是探究学习中获取证据的过程，是解决问题的关键。低年级的学习内容虽然简单，但是科学本质不能丢。也就是在教学过程中，让学生通过证实的方法得出结论，而且这个结论是符合逻辑的，是可以用推理的方法得出的。在具体的低年级科学课堂中，教师要引导学生经历有序的观察活动，实事求是地记录和描述观察到的现象，在科学实践中既要注重探究能力的提升，又要加强实证意识的培养。

有序观察，自主探究，促进思维发展 学生已经想到了用搭桥和造船的方式帮助小青虫过桥，但他们手中可用的材料只有宣纸。于是教师让学生对宣纸进行观察，看看它有什么特点，“我们可以用什么方法观察这张纸的特点呢？”引导学生用看一看、摸一摸、掂一掂、折一折等方法有序观察宣纸的特点，并发现宣纸具有薄、透、软、承重力差、易吸水等特点。低年级学生具有一定的感知能力，但在探究过程中，他们还不懂得有目的、有步骤、全面、细致地开展观察活动，需要教师引导。因此，教师在观察活动时，要引导学生充分利用感官，从整体到局部或从部分到整体对观察对象的表象进行有序观察，并让学生结合自己的发现将观察到的事实用语言表达出来，让学生经历从具体形象思维逐步上升到抽象逻辑思维的过程，促进学生思维的发展。

收集证据，整理信息，培养实证意识宣纸易吸水，直接把它做成船，小青虫肯定不能过河，所以要先解决宣纸易吸水的问题。结合生活经验，学生可能会联想到纸杯不易吸水，于是开始对纸杯进行观察，发现纸杯表面涂了一种防水的物质。那这种防水物质真的可以减弱宣纸的吸水性吗？随着学生思维的深入，他们的探究欲望也不断加强，由此，教师组织学生进行了一个对比实验，在宣纸上涂油，过一会儿在涂油和没涂油的宣纸上分别滴上3-4滴水，然后观察水滴的变化，并发现涂油后的水滴是一滴滴的，而没有涂过油后的水滴则渲染开了。教师将孩子们在活动中看到的现象用拍照的方式进行了证据的收集，并在后续的交流中呈现在PPT里，让学生看到添加一种物质也可以改变纸的性能。

低年级学生在思维层面，有时会表现出跳跃、散漫的特点，缺乏对证据逻辑的关注，更多注重探究活动的本身。针对这个特点，在教学中，教师要学会及时捕捉课堂生成，引导学生变被动学习为主动学习，开展有目的的探究活动，在活动中全面、细致地观察，基于呈现的事实收集证据，并将证据转化为有用的信息，既为建构科学概念服务，又能发展思维的逻辑性。

分析比较，论证解释，提升科学思维

小学科学实践是一个不断探究未知和基于证据进行推理论证的过程。学生只有将观察到、搜集到的事实转化为基于“证据”开展的论证，并能解释现象，将证据和结论建立联结，才能形成连贯的思维，促进思维的发展。

分析比较，完整表达，培养思维的严密性 造桥活动中，学生经历了原来的纸承重活动→改造纸的活动→改造后纸的承重活动，亲历原来的小青虫（橡皮）无法过桥（宣纸会碰到底部），改造后小青虫可以成功过桥的过程。学生通过对改造前后“小青虫”在同一张宣纸上的状态的观察、比较和描述，得出改造桥的形状可以帮助小青虫顺利过河的结论。在这个活动中，学生的思维是一个连贯的过程，学生基于实验现象，进行了观察——分析——比较的过程，根据这一思维过程，对如何改造纸，增强它的承重能力有了自己的理解，并在后续的交流汇报环节，能清楚、完整表达自己的观点，既帮助学生建构了科学概念，又培养了学生思维的严密性。

有序呈现，交流论证，增强思维的批判性 学生经历“搭桥”和“造船”两项活动后，都需围绕“我们采用的方法是否可以改变纸的性能，帮助小青虫成功过河”这一问题展开论证活动。在论证中采用个体论证和集体论证相互补充的方式，让学生有序呈现自己的证据，表达自己的看法。教师将学生探究中拍摄到的小青虫成功过河的照片呈现在PPT中，请该组学生对比造桥前后小青虫能否过河，说说自己成功的造桥经验（改造的方法）。同样，在“涂油”改变纸的性能这一活动中，教师拍摄并呈现巡视中搜集的小组观察活动照片，让学生看到：涂过油的宣紙喷水后，水珠呈现半球体，宣纸不会湿；没有喷过油的宣纸上的水珠慢慢在宣纸上散开，宣纸处也湿了。在活动中，教师结合低年级学生的特点，通过实物、照片等形式收集、呈现每个小组发现的事实，在有序、有层次并且直观精准的证据面前，逐步让学生建立事实与证据的联系，经历基于证据的思维论证过程。教学中，教师给予学生充足的时间进行汇报交流，让他们通过语言将内在的思维活动外显，通过生生对话，结合呈现的图像证据，引导学生说话有理有据，帮助学生厘清现象之间的关系和规律，在证据链的帮助下，让学生进行有效的思维互动，帮助建构科学概念。

建构概念，迁移应用，拓宽科学思维

通过科学实践活动帮助学生建构科学概念是小学科学课堂教学的目标之一。低段学生科学概念的形成通常是以事物或现象充分观察为基础，通过分析、比较等思维活动概括出事物的本质特征。低段学生建构科学概念的过程，需要感性认识和理性分析的共同参与。所以，在课堂教学中，教师要围绕大概念和核心概念帮助学生积极建构科学概念，并通过问题的提出或情境的创设，帮助学生加深对概念的理解和迁移应用，拓宽学生的思维。

丰富材料，建构概念，拓展思维深度当学生发现通过改变形状可以增强宣纸的承重能力、通过添加物质可以减弱宣纸的吸水能力，从而帮助小青虫成功过河完成任务后，教师继续基于拟人化的场景，向学生表达小青虫的谢意，并为大家带来了礼物——出示不同性能的纸以及用这些纸做成的不同物品：如油纸（糊窗户、做雨伞）、牛皮纸（做信封）、卡纸（做成纸质作品）、砂纸（磨砂物体）、瓦楞纸（包装箱）等等。学生受到启发，结合生活实际，还能发现更多不同的纸：皱纸、铜版纸、铅画纸……学生的思维在丰富的感性材料面前，得到了进一步深化，他们通过看——想——说，发现纸经过人们的加工和改造，可以衍生出原本没有的性能，服务于我们的生活。教学让学生的思维从对事物特有属性的认识逐步走向对一类事物的认识，丰富了概念的外延，在理解和意义建构科学概念的基础上，拓展了思维的深度。

联系生活，有效迁移，拓宽思维广度 本节课的最后，教师和孩子进行了最后一个互动活动：让学生将橙汁泼在事先涂过防护层的衣服上。孩子们惊喜地发现衣服上竟然没有留下橙汁的痕迹。这一真实的情景，再次让学生的思维走向深入：泼橙汁衣服会留下痕迹——衣服没有留下痕迹——为什么衣服不会留有痕迹？学生会结合本课所学，对建构的概念进行迁移和应用，提出：“是不是也像宣纸一样，因为涂了一种像油一样的其他物质，改造了‘布这一材料？”一个问题的结束，又引发了一个问题的思考，他们也大胆地提出了自己的猜想：像布这样的不同材料，也可以经过加工和改造产生新的性能。在这个环节中，教师巧妙地结合生活实例，让学生看到了一个“神奇”的现象，这个现象与日常现象大不相同。从新的情境中激发学生新的思考，围绕科学大概念，借助生活化的事例，教师不断创设真实的情境让学生的思维一直处在动态的发展的过程中，让学生尝试迁移运用所学的科学概念解释这一情境中产生的问题，既帮助学生丰富了概念的外延，又拓宽了学生思维的广度，给予学生更开阔的思维空间。

低年级的学生有其特殊年龄阶段的认知特点，低年级的科学课堂更应结合小学科学的学科特点，基于低年级学生的认知规律和教学内容的把握，创设有趣、真实的教学情境，灵活地调整课堂教学的基本程序，借助多样的教学方式和手段促进学生的思维自主有序地展开，积极打造趣中蕴理、趣理共生的低段科学课堂。

（作者单位：浙江省宁波市鄞州区宋诏桥小学）