有效培养学生的科学思维

徐春

2022年4月，教育部颁布了新的科学课程标准，即2022年版的《义务教育科学课程标准》，顺应时代的发展趋势，针对我国科学教育现状，借鉴了国外的科学研究成果，提出了针对性、有价值的科学教育解决方案，具有前瞻性、时代性、实际性。科学新课标的发布，对科学教师教学理念的更新，科学课堂教学方法的改进提出了新的要求，第一次明确科学思维是科学核心素养之一，更注重在科学领域的运用，更注重掌握科学思维的方法，为科学教学指明了方向。

新课标提出不仅要让学生掌握一般的思维方法，如分析与综合、比较与分类、抽象与概括、归纳与演绎、联想与想象、重组、发散、突破定式等基本思维方法及其在科学领域的具体应用，还要掌握科学思维方法，即模型理解和模型建构、推理与论证、创新等科学思维方法。这些论述对科学课堂教学提出了新的更高的要求。到今年为止，教科版的小学科学新教材全面更新完毕，让我们对新教材有了一个系统的了解，对于一到六年级的小学科学新教材也摸清了全部的逻辑结构。以下是我根据新教材的教学要求，关于培养学生的科学思维做的一点小小探索。

一、以学生为本位，用兴趣激发学生思维

在进行一年级《水》这一课时，水虽然常见，但是要讓一年级学生系统地说出水的特征来还是比较难的，他们对水的认识比较零碎和模糊，怎样让课堂“趣”起来？进行教学时，我在开头导入的水滴视频，水滴形的可爱小瓶子，以及后面设计找水在哪个袋子的小游戏，都让学生思维活跃起来。要有趣味方能有助思维，组织学生思考水的特征，这节课就灵动起来。要让每个学生了解水，必须让每个学生都能动手体验，小视频、小瓶子、小游戏，对于学生兴趣的激发都有着不可或缺的作用。学生激发了思维，对于水的理解水到渠成，更是提高了学生的科学思维水平。因此，有趣味的课堂，对于学生主动思维功不可没。无论是触发学生思维的语言还是提问的方式，都要符合一年级学生的思维方式，学生能够听懂并被老师抓“牢”，整个科学思维过程迎刃而解，学生参与度才会很高，这样的科学思维才是行之有效的。

再如一年级下册《我们周围的物体》单元的第4课，在了解物体的基本特征后，他们要对之前用到的所有物体进行分类，进一步清晰、有序地认识它们的属性。本节课的重点是能够根据一个特征对物体进行分类，难点是了解科学准确地分类需要将标准细化。

我在设计的整个教学过程中，紧紧围绕教学目标引导学生发展思维。例如：首先让学生把全班同学分成两类，教师及时提炼特征，随后紧接着问：“你能把老师带来的物体根据特征分成两类吗？”明确的目标有助于科学思维的有效，这节课让学生学会初步认识分类，学生通过学习，能利用物体基本特征将其分类，有了分类的意识和初步能力。为了提高趣味性，教学时，我利用多媒体快速记录下学生的回答，用手机拍照记录学生的分类图，用小视频拍摄学生小组分类的简介，学生觉得很有趣。通过多媒体引导学生思考有什么简便快速的方法帮助记录，学生很容易融入课堂，融入科学探究。这样的多媒体记录方式大大提高了课堂效率，拍照记录、小视频记录的动作可以让学生自然而然地融入课堂，学生的思维非常活跃。这个巧妙的一步，可以让所有学生明白科学探究物体分类的方法，然后，科学思维应运而生。非常有效率，巧妙地使用手机的多媒体，使课堂效率大大提高。

二、以理性为基点，用探究促进学生思维

学生的意识是零散的，想法是多种多样的，而我们老师的教学设计，就要用一条无形的链子将学生的寻求证据的思维方式、观察的方法、对比实验的过程、知识体系等等都串联起来，有条不紊地把学生往思维的殿堂牵引。长此以往，学生的学习习惯和思维方式也就会得以培养和提高。比如让学生进行对比观察，重点指导鼻子的“扇闻法”、在摸液体时教学生用吸取的方法。描述液体形状时对学生语言的描述，强调没有“固定”形状，以及教学中进行的分类法，都是在提升学生的科学思维，在科学课堂上不断发展学生科学的、理性的思维。

在教学《给物体分类》一课，让学生交流分类结果时，有一组学生说到他们是按照是否滚动来分类的，我马上引导学生说滚动是属于在形状特征里的，但是没有明确解释该如何分，因为形状特征当时黑板上的分类就有3种。而究竟属于哪一种分类结果，这时候，抓住契机，让学生展开讨论，有的学生认为，多边形都不会滚动，有的学生说，滚动的都是圆形。但是仔细想这一分类法是有错误的，越接近圆形的多边形也能滚动，老师适当引导，发展学生的理性思维，不要人云亦云。

然后，教学过程中给予了学生充分的探究时间，放手让学生去讨论分类，充分体现学生是学习的主人。因为，一年级学生还小，探究活动对于一年级学生来说是需要时间的，每每我在自己的课堂上限制探究时间时，效果往往是适得其反的。探究要建立在明确的目的前提下。在此前提下给一年级学生充分的思维时间，可以争论，可以不同意见，摸索材料研究问题更能激发学生的科学意识，发展学生的理性思维。

在教学《观察土壤》一课，课堂初始我就开门见山提出：“今天我们要研究土壤。关于土壤你知道什么，想研究什么？”由于在课前老师布置了让学生采集土壤，因此在课前学生已经对土壤有过一些思考，这也大大提高了课堂的有效性。随后，老师以“你觉得土壤里会发现什么？”这一问题推动了本课的探究，这一问题相信也是很多孩子在采集土壤时会有的疑惑，这样的探究让学生自发思考，促进科学思维的发展，而不是步步跟随老师。完全推崇老师，唯老师论是不可取的，唯有不断发展学生的理性思维才是科学课堂的目的。

再如在教学《电和我们的生活》，我则通过出示“对人类巨大贡献的十大工程排行榜”，让学生想象无限，自主思考。对“电”有哪些了解？对“电”你还想知道些什么？同样的问题，我不仅仅局限于师生的交流，而是，通过让学生“独立思考”“小组交流概括”“全班展示”三步骤活动，开展了一场别开生面的“头脑风暴”。这样的课充分发挥学生的主观能动性，发展了学生的科学思维，尤其是理性思维。

在平时的教学中，我们大多数老师会直接采取小组讨论和全班汇报，却忽视了学生的独立思考。这一环节其实很重要，它可以让每一个学生对问题进行更好地思考，在心中有想法之后再去小组交流，这才是真正的“头脑风暴”，也让我对小组讨论有了新的认识。这里有2个注意点：一个是老师对每一个步骤都询问了同学们需要的时间，这样的处理让活动更高效了，同时也确保了学生有足够时间独立思考，而不是敷于形式。采用询问的方式，则体现了以思考促探究的理念，尊重学生的科学思维，把科学课堂还给孩子，让我们的学生充分体验思维的快乐。另一个注意点则是在全班板贴卡片时提出了归类的要求。但是在一开始，孩子们并没有很好地完成，在第三次活动展示时，学生都主动进行了归类。在两个活动后，老师提出了“你们觉得先研究什么比较合理”这一问题时，学生开始调整思维，发现错误，然后第三次活动主动更正。这样其实很好，没有刻意，没有老师强加的答案式教学，学生自主思维，然后在探究中调整。这让先前的错误反倒成了亮点，后续的探究完全转变成了儿童自发的思考后的条件活动了。科学课堂如何让孩子们真正喜歡？我们要学会适当放手，让学生犯错误，然后引导他们纠正错误，在探究中获得思维的深化，那就是真正的科学的、理性的思维，才能推动学生自主地进行探究活动，这才是科学课的真谛，而不是强加给学生的硬性的目标。这样既发展了学生的动手能力，又提升了学生的科学思维。

三、以细节为抓手，用活动提升学生思维

我执教的《测试反应快慢》，考虑到低年级学生的年龄特点，设计了有趣的“口令小游戏”，激发学生参与科学活动，还把板书设计简图式的，便于学生了解、记忆，这都是小细节。活动中，我让学生体验了三种方法抓尺子——“闭眼，不提示”“闭眼，提示放”“睁眼，提示放”。在活动前，我通过视频、提问、学生演示以及PPT温馨提示等多种方式反复指导学生活动，把探究活动组织好。要知道二年级学生的实验操作能力有限，通过视频、提问、演示等等小细节，反复指导能让二年级学生更好地完成探究实验，实现低年级学生的有效实验。实验后，再通过问题引导让学生自己发现总结，二年级学生就容易了解，科学思维在活动中得到发展，活动就非常有效。

科学老师的教学课堂，往往充满了探究活动。以溶解的内容为例，我在教学中选择了有结构的材料。例如有一节课选择了透明的瓶子，这个瓶子的透明度相当高，学生就能清楚地看到物质是否溶解了。这时，细节决定成败，如果用白糖，效果不明显。然后，教学中做了一个小小的改变，选择了红色的方糖，就能让学生清楚地看到溶解的过程，辨别溶解的快慢，这个小细节就非常关键，活动就很成功。课堂中，最终材料的选定，往往一个小细节都要好好设计，不停地尝试和改进中确定，如此，才能让学生的探究活动，达到最佳的效果。

在上《热》这节科学课中，进行情景设计时，我都是让学生说说自己的小窍门，让学生能够积极主动地汇报想法，当学生合作，共同思考完成实验设计后，让学生交流探究中的发现，自己发现了什么？这些数据又能告诉我们什么？我往往引导学生充分思考，分析加热前后，“热气球”有什么变化？我的课堂，真正的以学生为中心，使科学思维深入科学本质。我在课堂上，充分引导学生仔细观察，有效交流，养成倾听的习惯。我把科学思维的训练贯穿在科学课堂的每一个环节中，让学在既要“做”，更要“思”，注重学生的学习过程的每一个细节。

我在教学中，设计实验降低难度，分解步骤。经过这些细节的调整，我们的教学，特别是《水沸腾》这一课中，温度计和酒精灯的使用，以及加热水的观察和记录，必须要分成两部来做，一个小细节的调整，这样可以让学生扎实地学会工具的使用，让学生全面而又细致地观察。并且通过降低了探究实验的难度，使学生更容易获得正确的实验结论。再比如，上溶解这一节课，我没有让学生用搅拌棒来进行溶解实验，而是选择了用晃动透明瓶子的方法，不要小看一点点的小细节的改动，这样的设计，探究实验时，让学生降低了一点难度。因为过多的材料会影响他们的操作，而且学生不管是操作还是记录，速度都是比较慢的。所以明确探究步骤，注重实验细节，进行分部操作，在科学学科教学中是十分重要的。往往一个小细节的把握，决定了学生探究实验的成败。

老师的课堂教学细节处理越到位，学生的科学探究就越容易，学生的科学思维发展就越快。在教学《电和我们的生活》一课，我把每个细节都考虑到位。比如，分组讨论的严格要求：一分钟独立思考，两分钟小组讨论，按顺序轮流发言，最后全班交流。一次次的强化小组合作学习，这些细节处理，让学生的小组交流真正落到实处。在播放高质量的视频环节：三个视频都以动画的方式加学生的配音，拓展了学生的科学知识。每个视频因为有班级学生的参与，就相当的精彩，学生思维大大激发，观看的时候，让学生聊聊收获与感受，学生的科学思维放松而深入，科学思维得到了一个更深的发展。巧妙的板贴，让学生来上台贴，不是老师刻板的、严谨的板书。小细节的改变，学生乐于参与，思维活跃，踊跃上台。基于儿童年龄的小贴画，来自学生的思维，学生的选择，学生更乐于去探究学习，最后再回到板贴，总结本节课已解决的问题，水到渠成。科学课堂处处都要有老师的细节设计，相信只有用心把握科学课堂每一个细节，方能放飞学生自由思维，学生对科学课的参与度才热烈，学生的思维活跃度才踊跃。