试论如何培养小学生科学思维能力

朱高青

一、培养小学生科学思维能力的实践意义

（一）助力学生的未来发展

小学阶段科学终结性评价的重点是课程目标的达成度，教师通过多样化的活动设计，从科学概念理解方面入手，引导学生进行基础知识的学习;从科学探究能力方面深入引导，深入培养学生的科学知识应用能力。在小学科学的教学实践中，着眼于学生的成长，着眼于学生的未來发展，有效地发挥出科学思维教育的正向影响作用。

（二）落实思维可视化教育理念

培养小学生科学思维能力的实践教学有助于推动思维可视化在小学教育阶段的贯彻落实。思维可视化在教学中有着巨大的应用价值：利用图形将知识生动形象地展示出来，可清楚展现出知识点之间的联系，加深学生对知识的理解。

（三）发挥学生主观能动性

基于科学思维培育的课堂教学，使得学生在科学课上不仅收获了知识，还意识到与人合作的必要性，唤醒了学生成长的内驱力，让学生敢于表达自己的意见，善于倾听和接受别人的建议……基于科学思维教育理念之下的科学课能够让学生能发挥自己的主观能动性，成为一个善于思辨、善于接纳的人。教师采用“非良构问题”的模式进行教学，通过设计课堂的任务驱动，提出问题引导学生自己设计实验方案并用实验验证结果，培养学生在解决问题时的科学思维能力。

（四）推动小学科学创新教育

将劳动教育、美育等与科学探究活动结合起来，拓展学生视野。引导学生积极主动投身于科学探索中，通过对比实验，实事求是地记录实验数据、分析实验结果，体验科学小实验带来的学习乐趣，培养科学思维。教师既要尊重原创，通过种子课程的落地，以真实的科技创新任务、项目式学习为载体，培育学生的科技创新能力，也要进一步思考拓展型课程和探究型课程的不同功能与特点，有机整合，有效推进学校科技创新教育。

二、培养小学生科学思维能力的实践路径

（一）开展科学教研，深化教师科学教学能力

先进的教材理念为教师导航，丰富的实验操作为教师赋能。生动有趣的科学实验课，让教师更加清晰怎样引导学生经历科学探究过程，激发学生对科学的兴趣，形成科学素养。

开展实践教研活动使得教师更加明确科学新教材的教学目标，对具体实验操作理解更深刻。科学课程不仅要让学生学得会，还要让学生容易学会，更要让学生知道如何学会。要从全面性、针对性着手，让学生从自身实际出发，充分发挥主观能动性，学好科学，乐于学科学、用科学。深度学习要基于学生视角和已有经验，开展项目化学习，可以以任务驱动式或问题解决式开展，引导学生走向深入地学习，让学生主动参与、自主探究，化被动为主动，真正体现学生主体性，在实践教学之中培养学生的科学思维。

在教研活动中，教师重视对学生创新精神、实践能力、理性思维等科学核心素养的培养，在每一节课中都要体现国家设立科学这个学科的价值，真正备好课、上好课，让学生从各学科教学中受益，全面发展。重视学生观察实验探究能力的考查，为后续的科学复习备考奠定坚实的基础。教师在教学教研中进行深度的科学探究，建构更高效的思维课堂，全面提升自身的专业教学能力。

（二）根于课堂实践，培养学生科学思维

在开展实践教学时，教师：一要“抓基础”，将知识进行梳理，注重横向和纵向联系，形成知识链;二要“重实验”，让学生亲历实验，提高学生动手的能力;三要“会运用”，将知识拓展深化，提高学生综合应用能力。关注学生科学素养提升，关注学生创新精神和实践能力培养。

例如：在我校的科学课堂实践展示周中，陈老师执教《点亮小灯泡》，她以圣诞树导入，激发了学生的探究兴趣，引导学生勇于表达自己的想法;李老师执教《地球的形状》，灵活运用多媒体手段，并且教学设计环环相扣，逐步引发学生的思考;刘老师执教《直线运动和曲线运动》，她直接引出本课主题，在活动中判断运动类型时，通过观察动图、描述现象、判断运动形式来达到知识的迁移应用;习老师执教《空气占据空间吗？》，他语言风趣、幽默，课堂设计巧妙，层层深入，让学生思考怎么样让浮着的乒乓球沉下去、怎么样让沉下去的乒乓球又浮起来;廖老师执教《地球的形状》，她充分挖掘学生对地球形状的概念，重视学生的思维过程，一步一步带着学生根据线索以不同的方式进行探究;夏老师执教《里面是怎样连接的》，她不仅温故而知新，而且最后让学生提出问题并解决问题，充分发挥了学生的自主创新能力和科学思维。

黄老师执教《点亮小灯泡》，她的提问非常具有针对性，让每位学生都能自由思考小灯泡的连接方法，除同留异之后再对所有情况进行验证，体现了完整的探究实验过程;阳老师执教《轮轴的秘密》，通过大水瓶角力赛导入课题，并尝试从多角度引发学生科学思考、清晰表达，学生情绪饱满，积极性高;曾老师执教《里面是怎样连接的》，注重让学生有序方法进行检测，六个接线柱暗盒能发散学生思维，最后联系生活中的暗盒，回归生活，联系实际;余老师执教《物体在水中是沉还是浮》，教学思路清晰，设计巧妙，实验也具有可视性，在追问中层层引导，最终找到解决问题的方法;彭老师执教《比较不同的土壤》，从“土砖房”导入，制作土砖主要利用了土壤的黏性，先加水塑形，再晾干成胚，最后高温烧制，它既来源于生活最后又回归到生活;谭老师执教《影子的秘密》，她引导学生思考如何模拟一段真实记录影子的变化的环节，从一个影子的模拟到一天的影子的模拟，极大丰富了学生的想象力。

（三）结合生活元素，深化学生科学认识

基于生活教育理念之下，教师通过有机地结合生化教学理念，在开展实践课程时有机地融入生活之中的实例、生活之中常见的现象，从科学现象出发，提出研究问题，作出假设，设计方案，进行科学实践，寻找证据，得出结论。在学生的讨论、交流、观察和对比后，教师进行层层引导，学生才能够顺利总结出知识重点。

凌老师执教《岩石与土壤的故事》一课，通过观察科学实验和阅读资料，让学生了解到岩石和土壤背后蕴藏着的科学知识，在阅读与交流中培养学生勤于思考的习惯，提高学生思维能力;傅老师带来《认识几种常见的岩石》一课，整个课堂思路清晰，各个环节紧紧相扣，通过三个小实验让学生学会如何观察一块未知的岩石，让学生充分参与到课堂中来。甄老师执教的内容是《让小车运动起来》，从各种各样车的动力出发，从让小车动起来，到让小车运动一定的距离，教师引导学生进行小组交流讨论，最后探究小车运动的快慢与拉力大小、力的方向等要素之间的联系，层层递进，在学生已有经验的基础上引导学生深度思考;张老师带来《食物中的营养》一课，通过聚焦关键问题，经历丰富的实践活动，帮助学生了解食物中存在的营养物质，树立健康的饮食观;陈老师执教《观察与比较》这节课，巧妙的生活情境设计，通过人体不同的感官来观察信息，以不同的小情境来串联课堂，让学生反复对比，寻找主人公糖糖、给橙子排序、找到水果盘中的仿真水果等等，一环扣一环，流程紧凑，教师还教会了学生一个日常辩味操作：扇闻，告诉大家要谨慎对待不明物体的气味，不可直接嗅闻。

基于“生活教育”的核心理念，罗老师在开展小学科学教学时，对点亮小灯泡的连接方式进行了大量数据收集，给学生充分的时间，在纸上画出不同的连接方式，归纳总结不同的连接方法。通过学生动手实验，验证了學生之前的猜测，总结了点亮小灯泡连接方式的共同点。罗老师做到了从趣中学，从学习中感受到趣味。在开展科学观察教学课程时，教师通过学生熟悉的人物柯南，创设一个又一个探究情景，娓娓道来，引领学生“通过感官来发现”。学生兴致勃勃地当了一次侦探家，通过对材料的看、摸、闻、听等方式最终顺利完成了侦察任务，获得了教师颁发的“最佳小侦探”证书。在《空气占据空间吗？》课程之中，喻老师设计了多样的实验，课堂充满激情。教师规范地演示实验，学生小组合作完成压杯实验、套在瓶中不一样地吹气球方式带来不一样的结果等活动，有层次地推进了课堂进程。学生兴致勃勃地投入其中，“空气占据空间吗？”的问题水到渠成地得到解答。

在《物质的变化》单元复习时，林老师以“神奇的变色”魔术引入，学生的学习兴趣被瞬间引爆，林老师紧紧围绕本单元的大概念——“世界是物质的，物质是运动变化的。物体在变化时，构成物体的物质可能改变，也可能不改变”，以大量结合实际生活的实例，引导学生梳理单元重要概念和观察实验，学习系统性的科学思维方法，建构知识网络体系。整堂课教学设计环环相扣，由浅入深，层层推进，夯实基础，提升思维，如行云流水，让所有学生和听课教师都沉醉其中，聚精会神，生怕错过每一个精彩瞬间。基于这种教学模式，我校开设了丰富多彩的社团课程，每周五下午的两节社团课是花实小学生期盼一周的惊喜。趣味科学社团的学生用自己灵巧的双手制作出了水陆两栖装甲战车、双翼滑翔机、液压挖掘机、自动升降电梯、蛇形摆、平衡独轮机器人、木板时钟、胡克滚轮、古代纺织机等等，对于学生都有着积极的影响作用。

（四）由“教”向“学”，优化小学科学教学体系

科学教师从“教”的研究走向“学”的研究，教师不自觉地开始重视科学课的学生学习活动的研究、科学课的教学研究。从局限于“教”的研究中走出来。走向学生科学学习活动的研究;走向学生学习概念、探究活动的研究;走向学生的研究、学习主体的研究。

胡老师课堂教学语言浅显易懂，用简单易懂、充满童趣的语言解释了月相变化背后所蕴藏的科学道理，让学生感受到宇宙世界的奇妙，激发了学生的创造性思维，课后学生还意犹未尽。龙老师执教的研究课《证明地球在自转》，首先研究摆具有保持摆动方向不变的特点，然后让学生通过实验观察发现摆在底盘不转动时在下面的细沙里划出来的是一条直线痕迹，而在底盘转动时，在下面的细沙里划出来的是多条线交叉的痕迹，分析得出底盘转动才造成沙痕发生改变，从而将这个发现类比到用傅科摆证明地球在自转。该课主要培养了学生的推理论证思维。刘老师执教的研究课《直线运动和曲线运动》有三个探究活动，先在击球游戏中提出任务，讨论方法时引出直线轨道和曲线轨道，从而得出运动的两种不同形式;接着通过观察动图来描述并判断运动形式;第三个活动用自制教具来玩推球游戏，通过推测、验证来判断运动形式。整节课以任务驱动的方式，在建构概念的过程中发展学生的科学思维。

许老师开展的《比较不同的土壤》课堂促进学生深度学习课堂知识。许老师从生活中常见的选土种植植物情境导入，激发学生对土壤的不同特性的探究热情。随后，在小组合作中，通过对比、观察和交流，学生在深入思考中了解到土壤的成分含量、黏性、渗水性等方面的不同。在学生探究后的研讨交流环节，许老师细致的串式追问，促使学生的思维走向深刻。在教师不断的有效追问中，学生深度理解了土壤与植物生长的关系，并最终解决了植物和土壤“搭搭配”的问题。

课题研究过程是一个不断质疑、探究和挑战的过程，在定期的研训活动中，我校的教师组围绕“聚焦深度学习建构思维课堂”的教学研讨，展示了教师在课题研究中敢于质疑、探究、实践的科学魅力，有效地推动了小学科学教学模式的进一步革新和发展。