系统思维在科学课教学中的应用

张云

小学科学课程是一个知识范围非常广的学科，教师为了提高教学效率，往往会忽视章节之间的关联和深度融合，知识非常碎片化，学生学习结束后能知道许多“常识”，但仅仅浮于表面。《小学科学课程标准》指出：小学科学课程内容包含“物质科学，生命科学，地球与宇宙科学，技术与工程”四个领域，旨在培养学生的科学素养。本文将以苏教版五年级科学下册第一单元“神奇的机械”中的第一课《什么叫机械》为例，谈谈系统思维在小学科学教学和学习中的应用。

一、系统和系统思维

钱学森认为：系统是一个有机整体，是由相互作用、相互依赖的若干部分结合而成的，具有特定的功能。而且整体和局部是一个相对概念，整体也可以是另一个整体或局部的组成部分。系统思维强调要从整体上把握，有序分析、重点解决关键问题。

二、系统思维的运用

以《什么叫机械》为例，本课属于小学科学课程中“技术与工程”领域。本课我们将以四个基本问题提问，形成完整的科学知识与思维系统。

什么叫机械？

为什么木棍、筷子、扫帚之类的是机械？

如何解决生活中的实际问题？

机械给我们带来了什么？

（一）博学之，审问之，慎思之

“什么叫機械？”在学习此课之前，用系统思维的方式，先从整体出发，考虑全局，再细化到单个知识点。

1.将本课放到小学科学课程整体中

“技术与工程”领域在小学科学课程中的纵向分布与设置

“技术与工程”领域在小学科学课程中的横向分布

教师应该观察并思考：

是否有效建立了“技术与工程”领域的知识系统？

本课是否处于该领域知识系统的位置？如何联系前后文？

要解决以上的问题，教师应该引导学生，将以往琐碎的“技术与工程”领域的一些认知，构建成一个完整的循环系统：认识自然规律和原理→技术是人们利用和改造自然的方法和程序→工具是物化的技术→能帮助人们降低工作难度或者省力的工具叫机械→技术对人们的生活和自然造成影响。

2.将本课放到所有学科整体中

除了科学课本中提到的机械之外，其他学科又是怎么讲述机械的？

综合以上方面，我们可以提问：什么叫机械？学生可以从整体到局部，由浅入深地充分挖掘和理解“机械”的内涵，并形成系统全面的认知。

（二）知其然，更知其所以然

为何木棍、筷子、勺子、扫帚等都是机械？

学生根据问题，以“提出问题、搜集和处理信息”这一系统方法为指导，搜集和处理信息，完成下列表格。

学生在搜集资料回答问题的同时，也将“神奇的机械”单元所有课时内容作为一个完整的学习系统，要动手做实验验证，自学探究关于机械的知识。

完成表格中涉及的实验

用系统思维的方式，在学生脑海里建构完整的思维导图，将知识点串联起来，前呼后应，首尾呼应。

三、问渠那得清如许  为有源头活水来

在生活中如何用机械解决实际问题？实践是检验真理的唯一标准。

教师引导学生，从动手实验到解决生活中的具体问题。

任务一：请同学们设计一个游乐园，在玩中学，在学中玩。根据常见的生活中的机械装置和原理，设计，形成产品。包含以下项目：

四、用辩证的眼光看待科学

系统的对立是矛盾，教师也要引导学生辩证地看待关于机械的问题。

机械给生活和环境带来的什么？

系统思维作为一种思维方式，适用于各个领域。利用系统思维，可以使小学科学教学从整体出发，引导学生构建完整的知识体系，突出重点。各个节点是相互影响的，知识点不再是孤岛，而是相互链接、彼此影响的一个完整的系统。