基于“双减”背景的小学科学思维能力的培养研究

张代华

【摘要】在“双减”背景下，小学科学教师在进行课堂教学时，要注重学生科学思维的培养，深入了解科学思维的内涵与应用方式，为学生未来的学习发展打下坚实的基础。鉴于此，文章将结合笔者教学经验，对这一问题进行简要分析。

【关键词】“双减”  小学科学  科学思维  培养

【中图分类号】G62   【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2023）08-0007-03

在“双减”教育背景下，小学教师对学生日常教学的目标已经从单纯重视考试成绩逐步转向重视学生实际学习能力，因此在学科课堂教学中，教师要采取合理的教学方式，正确地开展小学科学课堂教育，引导学生在课堂中学习更多的科学相关知识，提高学生的科学思维方式以及看待不同事件的多角度思考能力。基于“双减”教育背景，小学科学教师要减少学生日常的课后作业和学习压力，将更多的学习注意力放在课堂中，积极学习，有效学习。

一、科学思维概述

科学思维作为小学科学课程重点培养的学科思维，需要引导学生站在科学的角度观察和思考问题，要引导学生使用科学的思维方式认识生活中客观事物的内在含义、核心内容、本质规律等，并且能够在遇到实际生活问题时学会使用科学思维的思考方式解决问题，总结和反思问题。科学思维作为学科思维的一种，涵盖范围较广泛，包括模型建构思维、推理论证思维、创新思维等，主要运用在日常实际生活问题中，并且涉及到解决问题的分析、综合、比较、类比、概括等相关科学方法，同时需要学生的思维具备一定的发散能力、总结能力、迁移能力、抽象能力等。由此可见，科学思维在引导学生正确看待事物，理智对待实际问题时具有重要作用。

二、科学思维的培养价值

在小学阶段，学生如果能够通过课堂的学习掌握合理的科学学习方法，养成科学思维，就能够帮助学生逐步完善和创新自身的思维模式，获得更高效的问题思考方式和更精确的问题切入角度。教师在课堂中更加重视学生科学思维的养成，一定程度上丰富了课堂教学模式，避免了学生长期处于较为单一和枯燥的学习环境，为学生提供了更加系统化、科学化的学习方法，帮助学生及时认识到自己的学习问题并有效改善其中的不足之处。科学思维对于学生创新能力和思维能力的提升具有较大的作用，在丰富学生科学知识的同时，向学生展示更加奇幻丰富的自然环境，强化课堂体验，最终促进学生的健康发展。

三、当前小学科学教学中存在的问题

“双减”背景下，学生的学习方式相比过往会发生一定变化，教师的教学实践策略也会有所调整，教学问题也可以得到有效改善。首先，当前小学科学教育中教师的专业素养大多较为缺乏，很多科学教师并不具备较高的科学教育能力和专业素养，大多为其他专业的教师兼职，由此可能会导致实际教学中出现一些逻辑性的问题，也会导致学生在学习过程中不能梳理清楚科学学科的整体框架，教学效果较差。除此之外，不论是家长、学生，还是教师，都缺乏对小学科学课程的重视，教师的教学重心并不在于课堂本身，学生的学习重心也会逐渐偏向语文数学等基础科目。事实上，教师应该在课堂中充分强调科学学习的重要性，不僅在于科学与学生的日常生活紧密相关，更在于科学学习中会涉及到不同的学科知识，如当下学生学习的数学、语文，未来初高中学习的物理、化学等，能够充分体现学科之间的融合。只有学生和教师足够重视小学科学教育，课堂教学质量才能够有所提升。

四、小学科学思维能力的培养策略

（一）注重模型建构

1.进行模型准备，分析建模原型

模型建构是小学科学教育中较为重要的科学实践，主要是利用科学教材中的经验事实，结合客观事物的显著特点进行实际模型的构建，在建构模型中，最重要的就是充分进行模型建构前的准备工作，包括对于实际模型原型的分析与搭建，对于理论知识的了解，对于实际应用场景的设想等。通过模型构建，学生能够结合科学教材，更加深入地了解科学理论知识，从另外一个角度重新认识事物，提高学习效率。例如，在学习《计量时间》时，教师可以带领学生在课堂上建构一个钟摆模型，既能够减少学生的课后学习压力，又能够帮助学生解决模型建构问题。在制作钟摆时，首先要分析钟摆的模型原型，找出主干成分，结合科学教材，学生需要设计一个带有摆球和摆线的钟摆，并且固定在一个支架上。随后，仔细研读教材的设计要求：“设计一个像机械摆钟里能够每分钟摆动60次的钟摆”，由此得出设计的模型要符合每分钟摆动60次的要求，学生就需要计算或者是通过多次尝试得出合适的摆线长度，然后在已经设计好的模型基础上进行完善。教师为学生提供合适的实验器具，并且检查学生的模型制作准备分析之后，就可以让学生自由制作模型。在制作科学模型前，如果学生能够仔细分析建构的模型原型，找出重要的成分，设计满足实际设计要求的指标和参数，就能够大大缩短最后的结果验证时期，得出较为完美的设计模型。条件允许的情况下，学生还应该分析模型建构所用的材料对于设计效果的影响，如乒乓球和铁球，麻绳和棉绳对钟摆摆动的影响，学生要能够结合理论所学进行细致的分析，有利于后续的模型制作。

2.检验完善模型，进行实践运用

模型建构完成之后，学生还需要进行模型的成果验证，检验是否满足设计要求，并通过自主设计的模型进行其他实验结果的检验，在准确性得到满足之后，要尽可能完善模型的美观程度和创新程度，并在设计过程中不断提高创新能力和科学综合能力，有效增强学生的科学思维。例如，在《计量时间》章节中学生自行设计的钟摆，在完成初步的模型搭建之后，学生可以进行结果的检验，通过观察每分钟的摆动次数，与设计要求的60次进行比对，然后再进行修改完善。如果学生设计的模型无法达到每分钟摆动60次，那么可以通过调整摆绳的长度再次进行模型验证。在得到较明显的实验结果之后，学生就能够使用制作的模型进行其他科学问题的研究学习，如“钟摆的摆球对于每分钟摆动的次数是否会产生影响？如果会影响，是摆球的材质影响程度更大？还是摆球的重量影响程度更大？”以及“摆球的摆绳长度是较为重要的参数指标，那么不同材质的摆绳如果想要得到同样的实验结果，合乎设计要求的摆绳长短是否相同？”将设计好的模型运用到科学结果的检验中，有效帮助学生利用实践强化对理论知识的学习，增强学习效率。

（二）开展推理论证

1.创设问题情境，提出相关问题

由于小学科学课程与实际生活有较为紧密的联系，因此教师在课堂教学时要能够充分结合相关情境，如通过创设问题情境的方式引导学生逐步进入科学课堂，学生在回答教师所提问题的过程就是科学思考的过程，对学生开展科学推理论证，提高自身科学思维有较大的帮助。例如，在学习《环境与我们—解决垃圾问题》时，教师可以在课程开始之前为学生布置与“垃圾”相关的生活现状调研作业，需要学生了解日常生活环境中垃圾的处理情况等。随后，课堂上教师可以向学生提问：“我们周围生活环境中垃圾是怎样的地位，是一种怎样的社会环境元素？”“垃圾对于我们的日常生活会造成哪些影响？影响是良性的，还是恶性的？”“日常生活中的垃圾可以分为哪些种类？分类的依据是什么？”或者是举一些与生活场景相关的问题，如“当你需要处理废弃的电池时，应该怎样处理？”“家中的垃圾要保持多久的频率进行处理？”学生在上述问题情境中，可以结合自己的生活常识进行思考和回答，并根据自己提出的观点，结合他人的看法进行推理论证，得出较为正确的处理方式，然后与教材中给予的参考措施进行比对，分析不足和优势之处，对比记忆学习。通过问题情景设置，教师可以激发学生对科学知识的好奇心，引导学生积极思考，提高科学思维。

2.采用合作教学，进行交流反思

“双减”教育背景下，教师要减少课后作业的数量以及学生的学习压力，因此可以采取合作教学的方式开展小学科学教育，帮助学生在高效、轻松完成课后实践作业的同时，在与小组同学的交流中增强自身的表达能力、交流合作能力，充分参与到科学实践中，增强科学思维。例如，在学习《环境与我们—我们面临的环境问题》时，为了帮助学生了解更多的环境问题，教师可以设置小组合作学习任务，即将班级内的学生分为不同的学习小组，并给予每一组不同的学习任务，如有的小组需要调研水资源匮乏的问题，有的小组是调研过度开发，有的是调研全球气候变暖，有的是调研生物多样性减少、土地荒漠化等。将不同的环境问题的调研任务分配给不同的小组，教师就可以充分调动学生的科学实践活动参与积极性，在每个小组通过图书馆、互联网、新闻报道等方式完成调研内容的分析总结之后，可以在课堂中开展集体研讨学习，即每个小组分享自己的调研成果，给出本小组的分析结果，由此学生就能够通过一节课了解到更多的环境问题，同时在科学实践过程中增强了自身科学实践能力，能够根据已有的资料进行推理论证，增强了自身的科学思维。

（三）运用信息技术

1.结合微课视频，拓展相关知识

虽然小学科学中有较多的科学实践，但是仍然需要注重理论教学，教师可以结合信息技术进行理论知识的教学，比如使用微课教学视频的方式，缩短教学时长，丰富教学内容，用最短的时间使学生最高效地获得相关科学知识。在进行微课视频教学时，教师还可以结合时代背景进行科学知识的拓展。例如，在学习《船的研究—船的历史》时，由于课堂时间有限，教学知识点较多，教师可以利用微课视频的方式将次重点的篇章进行录课学习，如将有关于《船的历史》相关的知识以微课形式上传到教学平台中，学生在课前进行预习时可以在互联网平台中观看视频，随后在线下课堂中教师就可以直接进行后续《用浮的材料造船》章节的教学，有效提升教学效率。在微课视频中，除了要包括与船相关的历史，如从独木舟发展到摇橹木船、帆船、蒸汽船，再到轮船与核潜艇的发展过程，以及影响船质量的关键因素分析，体积、船体材料、动力等，还可以涉及一些与船相关的趣味故事，如英国皇家油轮“泰坦尼克号”被称为“永不会沉没的船”的原因，或者是我国的“海望三号”被誉为“海上科学城”的原因。通过微课讲解，教师可以有效加深科学知识的趣味性，将课外拓展知识建立在教材知识的基础上，激发学生的好奇心和学习兴趣。

2.通过网络平台，激发学习热情

在互联网平台的飞速发展下，教师的教学方式可以有所变化，可以充分结合互联网平台技术，为学生营造合适的科学情境，引导学生真正走进科学学习的世界中。结合“双减”教育背景，教师能够更加高效地利用科学课堂，激发学生的学习情趣，增强学生的学科思维。例如，在学习《地球表面的变化》时，由于学生的社会经验较少，无法准确理解地球相关的概念，因此教师可以利用互聯网平台，通过查找相关视频、图片、影像等资料，给予学生直观的学习认知。如在讲解地震以及火山喷发时，通过网络平台中关于地震的报道，学生能够清楚地认识到地震给实际生活带来的巨大影响，不仅限于家庭分离，更在于生活环境的破坏，经济发展的受限等。除此之外，利用网络平台，教师能够借助相关教学软件，使火山喷发的过程变得清晰直观，降低学生的理解难度，强化地壳运动相关知识。在讲解到风的作用和水的作用时，更能够通过相关资料，向学生展示适度的风和水对人们生活的有利影响，但同时也能够借助录音录像和分析报告看到台风和洪水等自然灾害带来的巨大经济损失，为学生提供全面的科学思考角度，在所见所闻中逐步培养学生的科学思维。网络平台充满了较多的学习资源，可以有效激发学生的学习热情，满足学生对不同方面科学知识的好奇心。

五、结束语

在以探究学习为主的小学科学教育中，教师不仅要结合“双减”教育背景的教育要求，做到以学生为教育主体，减少课后作业和学业压力，更要重视学生的科学思维的培养，梳理正确的科学学习方法，不断提高学生的探究能力、合作能力、科学实践能力，引导学生将自身兴趣融入科学学习中，确保高效的课堂质量。

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