小学科学教学中促进学生深度思考的途径

杜百顺

摘要：小学科学课程要按照立德树人的要求培养学生的科学素养，为学生继续学习和终身发展打好基础。理性思维、批判性思维和解决实际问题的能力是科学素养的核心，更是现代创新人才必备的高阶思维品质。所以，在小学科学课堂教学中，关注学生深度思考、落实学科核心素养尤为突出和重要，也是科学教师应当重视、思考和探究的问题。

关键词：深度思考;核心素养;小学科学

随着科技迅速发展，综合国力竞争日趋激烈，尤其突出的是创新人才的竞争。同时，人类头脑认知不断被刷新，知识数量迅速增长，结构形式和涉及领域不断交叉、融合，传播应用呈数字化、全球化。这就要求学生不但要具备自我学习、自我反思、自我创新的能力，还要具备核心素养强调的理性思维、批判性思维、创造性思维、实际问题解决等现代创新人才必须具备的高阶思维能力。

在小学科学课堂教学中，教师要立足核心素养和课程标准，结合“双减”政策要求，进一步开发、改进、构建出更多样、更实用、更高效的能促进学生深度思考的科学课堂教学模式，以提高课程实施能力，培养学生的核心素养。

深度思考是指思维的过程像“剥洋葱”一样逐层分析、螺旋深入、层层递进，不断逼近问题的本质。教师首先要自己会“剥洋葱”，让自己的思维有理性、有深度、有逻辑;然后才能真正落实到教学实践中，引导学生激活思维，促进学生深度思考，并努力使之思维可视化。

一、培养问题意识，引发学生深度思考

陶行知先生曾说：“创造始于问题。”有了问题才会思考;有了思考才有解决问题的方法，才有找到独立思路的可能。所以，要想引发学生深度思考，先要培养和发展学生的问题意识。问题意识可以说是深度思考的“导火索”，是创新意识和创新能力的基础。

“苹果落地”的故事很多人都听过，可生活中类似这样的现象几乎所有人都熟视无睹，而牛顿却能从中发现并提出问题“为什么苹果向下落而不向上飞”。进一步思考后，他又提出“月亮为什么落不下来”的问题，才有了里程碑式的伟大发现“万有引力定律”。因此，学生的问题意识不仅需要我们去挖掘和培养，更需要我们精心去维持、呵护和发展。在课堂教学中，就是要以教师的问题或学生的问题去引发学生思考，进而产生新的问题或新的思考，而且是深度思考。

比如，在苏教版《科学》四年级上册“不同的运动”一课的教学中，教师先很自然地提出一个问题：“你们在生活中是怎么玩足球的？”然后，让学生尽量多地说出在生活中是“怎样玩足球”的，让他们充分回忆和想象，调动前概念，并且适时地再找学生到讲台前面演示。接着，教师再提出一个有深度的问题：“你们能把足球的这些运动轨迹画出来吗？”这时，学生或凭观察到的、或凭生活经验、或凭自己体验到的去描画，基本都能完成。等学生汇报完后，教师又提出一个更有深度的问题：“谁能画得更简单、更准确？”这个问题不同于前一个问题，不是通过简单画出来就能完成，而是促使学生深入思考：怎么能够运用所学知识。这就使学生随着问题不断进阶，思维也在不断深入。

以问题为纽带进行教学，这就要求教师能够时刻关注学生问题意识的培养，在整个科学研究过程中以激发学生产生问题为开始，经过探究解决之后又以产生新的问题为终止。在这样的过程中培养学生的问题意识，帮助学生掌握解决问题的知识、程序、方法，不但渗透着科学无止境的意识，同时也培养了学生的怀疑精神和创新精神。当然，由于学生的地区差异、城乡差异、民族差异、经济差异和文化背景差异等，造成其认知风格差异，所产生的问题自然也有差异，以至于解决问题的方法、程序和结果也会有所不同。这样，科学教学的过程就不再是追求标准答案、统一结果的过程，而是发展学生富有个性的综合科学素养的过程。

二、激发探究兴趣，驱动学生深度思考

兴趣是最好的老师。兴趣是个体以特定的事物、活动和人为对象，所产生的积极的和带有倾向性、选择性的态度和情绪。兴趣是一种内在的、无形的刺激和驱动力，当我们对某件事情或某项活动感兴趣时，就会全身心地投入，而且印象深刻。学生对科学学习感兴趣，就会主动地、积极地参与其中，动手去做，动脑思考。

比如，学习苏教版《科学》五年级下册“蛋壳与薄壳结构”一课以及六年级上册“科技改变生活”单元之后，在工程设计与实践制作环节，各组设计制作建桥梁、建高塔、建房屋活动时，学生就表现出极大的热情和兴趣，他们积极投身活动中，综合运用所学的知识和积累的经验，不断地深入思考和动手实践，反复验证、解决问题。活动中，学生也要考虑实际生活中的真实要求：轻便、坚固、结实、省材、实用、美观等。学生用矿泉水瓶、易拉罐，用沙、用水配重，将“上小下大、上轻下重、上细下粗、空心框架结构”等原理充分应用。随着挑战难度的增加，学生思维的深度和广度也在无形地扩大，他们不断地思考、设计、检验、修正、再思考、再设计、再检验、再修正，使自身思维不断深化，综合素养不断增强。

《义务教育小学科学课程标准（2017年版）》（以下简称《课标》）中的课程基本理念提到：保护学生的好奇心和求知欲。“小学生对周围世界具有强烈的好奇心和求知欲，这种好奇心和求知欲是推动学生科学学习的内在动力，对其终身发展具有重要的作用。小学科学课程的组织与教学要兼顾知识、社会、儿童三者的需求，将科学本质、科学思想、科学知识、科学方法等学习内容镶嵌在儿童喜闻乐见的科学主题中，创设愉快的教学氛围，保护学生的好奇心和求知欲，激发学生学习科学的兴趣。”基于此，教师要注重引导学生不断探索、实践和创新，形成有利于终身发展的必备品格和关键能力。

三、亲历探究过程，促进学生深度思考

科学课程强调让学生亲历科学探究的过程，让学生就像科学家那样亲身观察、体验、感知、经历科学探究的全过程，从中获得科学知识，增长才干，体会科学探究的乐趣，理解科学的真谛。

《课标》中提到了“倡导探究式学习”，科学探究包括8个要素：提出问题、做出假设、制订计划、搜集证据、处理信息、得出结论、表达交流、反思评价。小学1～2年级要求在教师指导下完成各要素的目标;小学3～4年级要求在教师引导下完成各要素的目标;小学5～6年级要求学生自己能基于所学知识综合运用完成各要素的目标。而每个要素的达成都要求学生整合所学、理性思维、逻辑思考，也是在师生亲历科学探究过程中达成目標。在科学探究中，教师要引导学生真正参与，学生通过经历各个环节，进行深度思考，才会有所收获。

比如，在“研究小车运动的快慢与哪些因素有关”的实验中，教师可引导学生自己提出问题、做出假设、制订和设计对比实验、搜集整理分析实验数据、得出结论并应用。学生要懂得哪些是变量、哪些是不变量，怎样设计实验，如何减小误差等。學生通过深度参与其中，提升自身的实验能力。

所以，教师要让学生主动、积极地参与探究活动，从中获得真实的体验，进行深入思考，掌握实验要领，提升科学素养。

四、设计结构性材料，助力学生深度思考

科学学习、科学探究离不开各种各样的材料，而有结构、精雕细琢的材料会使科学探究事半功倍，也更能激发学生的深度思考，趋于“理性+证据”的逻辑思维。

比如，在教科版《科学》五年级下册“马铃薯在液体中的沉浮”一课中，教师把前几天放到水里下沉的土豆再放到水里时却浮在了水面上，提出问题：“为什么前几天还是下沉的土豆今天却上浮了？”学生全都静了下来，一时间无人回答，但却在头脑中回顾那天上课实验时土豆下沉的情景：当时往水里加盐并搅拌，然后其中一个土豆上浮了，另一个土豆下沉了。可今天的水里并没有加盐，那个下沉的土豆怎么就上浮了？这时，学生的思维已经进入深度思维阶段。教师及时地组织学生在小组内互相交流讨论，学生思维高速运转，积极思考，组织语言尝试解释：“土豆干巴了，变轻了”“土豆丢失水分，重量变小了”“水槽里的盐水水分蒸发了，盐分变大了”“水槽里盐水的浓度变大了，所以土豆上浮了”。学生的思维全部被调动起来，他们积极寻找证据支撑自己的观点。这时，学生的直线思维已经变成了发散思维，思维程度也由浅入深，趋于理性。

教师可围绕材料，提出环环相扣、逐步深入的问题，使学生的思维逻辑递进、深入发展。教师要巧妙设计结构性材料，引导学生动手与动脑相结合，理论与实际相结合，逻辑与证据相结合，使学生逐步形成理性思维、创新思维、实践能力、解决实际问题的能力等。

五、组织大单元教学，融合学生深度思考

大单元教学是教育教学改革研究的发展趋势。个人单元整体备课、教研组单元集体备课、单元核心概念统领教学，是科学教师应该具备的意识和能力。学生只有了解了整个单元知识的横向结构和纵向联系，才能融会贯通地理解科学概念、形成科学素养，才能避免“盲人摸大象”带来的知识与能力的割裂;同时促使思维连贯和深入发展，形成深度思考模式。

教师要基于大单元教学理论备课，从单元视角理解、设计每一课时教学;让整个单元的知识、能力以及目标的达成和思维的发展成体系、呈螺旋上升梯度;使核心素养和课程标准统筹兼容。这样，教师的问题构想、思维伸展都是成单元体系的，那么引导学生思考时也呈综合和纵深发展。另外，所有教同一年级的教师应进行单元集体备课，通过修正与互补，对整个单元的理解都达到一个高度，这样更有利于促进学生整体思维水平均衡发展。

“万物得其本者生，百事得其道者成。”教师只有掌握科学课堂教学规律和学生发展规律，才能把准教育脉搏，握紧教学抓手，在课堂教学实践中引发学生深度思考，形成高阶思维能力和创新学习能力，并以此落实立德树人目标，培养学生核心素养。

参考文献：

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[2] 王红艳，胡卫平. 基于思维型教学理论的科学概念问题式教学策略研究[J]. 中国科技教育，2021（9）.

[3] 刘其成. 小学科学教学中学生问题意识培养的思考[J]. 新课程，2021（26）.

[4] 李霞.基于核心素养的小学科学思维型教学模式研究[D].陕西：陕西师范大学，2018.

（责任编辑：杨强）