“双减”背景下中小学生科技创新思维培育的研究

吴启航

“双减”政策自出台到落实，至今时间尚短，义务教育领域各学科教学纷纷围绕该项政策的指导思想进行学科教学改革，但在中小学科学教学实践之中，少有教师为学生布置科学作业，加之科学学科在整个课程结构中的地位较低，导致绝大部分教师认为科学教学与“双减”政策的落实不相关。但是通过解读“双减”政策的内涵我们可以明确，虽然该项政策主要指向义务教育领域学生的课后作业负担和课外辅导负担，但分析其本质，“双减”政策强调了学校教育的主阵地作用。科学学科不同于其他学科，开展科学学科教学对于培育学生的创新思维能力具备积极意义，同时还能够开阔他们的视野，所以本文认为在“双减”背景下学校科学教学应做“加法”。

一、中小学生科学学科教学现状

（一）基本情况

在研究过程中，通过开展义务教育质量监测活动我们发现了现阶段中小学生科学学科教学现状尚存在有待改进之处。活动主要将四年级、八年级两个学段的师生作为监测对象;将学生的科学学业表现、学生的科学学业均衡状况、影响学生科学学业表现的关键因素等作为监测内容。活动结果为：其一，八年级学生的科学学业水平总体表现较低，平均分为467分，低于本市39分、低于本省13分、低于全国23分。同时八年级学生的科学学业表现达到中等及以上水平的比例也相对较低。其二，中小学科学学业质量水平处于较低位且不均衡的状态。监测结果显示八年级的校间差异显著大于四年级，说明学生科学学业质量的校间差异会随着学业水平的下滑而不断增加。

（二）现状分析

被监测的四年级、八年级两个学段的科学学科教学，在学业水平总体表现与学业质量水平两个方面均有待进一步提升。在目前的科学学科教学现状下，学生的科技创新思维能力培育并不能够得到保证，所以在“双减”背景下中小学科学教学亟需针对教改做出进一步的努力，不仅要全力促进优质均衡发展，设法提升学生的学习兴趣，还要对科学学习方法的培养予以高度重视，强化科学实验教学的育人作用。从而在提升教师专业能力的基础上促使学生在校内“吃饱”“吃好”，为学生科技创新思维能力的提升铺平道路。

二、中小学生科技创新思维培育策略

（一）优化科学学习氛围

1.打造民主宽松的氛围，启发学生思维

基于需求层次理论，只有主体的下层需求得到满足后，主体才能够有欲望去创造新事物，所以若想在科学教学实践中培育学生的科技创新思维，教师需先满足学生安全的需求和被尊重的需求。在教学实践中教师可通过打造一个宽松民主的课堂教学环境，为激发学生的创新性奠定良好的环境基础;对于学生提出的疑惑，教师应予以重视并给其准确的回应，同时要注意调整教学回应的语气、态度，如果学生所提出的疑惑与教学内容相符且极具研究的价值，那么教师可以考虑将其融入到教学环节之中，在解决学生疑惑的基础上给予学生再次提出疑惑的勇气，从而潜移默化地归还学生的主体地位，使学生感受到自己是课堂的重要一员，是学习的主人。

2.引导多向思维的方式，避免思维定势

在科技创新思维培育的过程中最忌思维定势，而避免思维定势的主要手段就是极力打通学生的思维空间，教师可将“多向思维”作为切入点，从顺向、逆向、转向三种思维方式入手，并将各种思维方式融入到具体的教学环节之中，从而帮助学生深度掌握知识。但在以往的科学教学之中，大多都是以教材为基础，“很薄的教材”反复教虽然能够达到教学目标，使学生扎实地掌握某一知识点，但此种教学流程无形之中却限制了学生的思维发展。而创新思维具有求异性、独创性、灵活性等诸多特点，并非就一个教学问题或一个知识点做无限制的教学延伸，可以使学生的思路得到“质”的拓宽。例如在执教“水的组成”时，教师首先为班级学生呈现出“电解水”的实验视频，而后鼓励班级学生根据实验现象作出总结，最后教师给出结论“水电解产生了氢气和氧气”，这一教学过程是以往任课教师所惯用的形式，但基于学生科技创新思维培育的目标，教师则应基于这一教学过程鼓励学生提出问题，如“氢气和氢一样吗？”“水电解到底是化学变化还是物理变化？”并根據学生所提出的问题展开课堂探究，从而使学生的思维从刻板的知识中抽离出来，在摆脱思维定势的基础上将“水的组成”相关知识学透。

（二）合理安排，给予学生足够的时间

无论是传统的讲授还是教学实验，教师都需要合理安排每一节课程各个教学环节所占据的时间，同时尽最大的可能为学生的思考、探究、实验预留出更多的时间。现阶段信息技术在教育领域已经得到了广泛的应用，所以本文建议授课教师可以利用计算机技术制作课件，节省教学过程中的板书时间，如遇实验课程，教师一方面可以在实验器材方面下功夫，保证实验器材的全面，另一方面可以将实验预习作为课后作业，要求学生提前了解或拟定实验过程，从而空出更多课堂时间用于探究。此外，众多教学实践研究表明，教学实验因其教学模式符合学生的经验认知规律，不仅能够使学生实现知识的当堂内化，还能够提高学生的学习体验，可达到寓教于乐的效果。所以教师还应积极开展实验教学，在教学条件允许的情况下开展实验教学，在教学条件不允许的情况下利用多媒体开展情境教学，采取这两种方式替代传统的教学讲述，着重于知识产生的过程，而并非直接告知学生“对流层是大气的底层”。

（三）改良实验教学方式，促进思维创新

1.改良实验前教学

实验前的教学中，教师应结合具体的实验内容提出具备探究性的预习问题，使学生能够边预习边思考。与此同时为解除学生的思维限制，教师还应回避实验的结论，将实验的结论放在实验后进行教学总结。

2.改良实验中教学

实验教学中教师应合理分组，遵循组间同质、组内异质的分组原则，使学生间的互助合作成为培育学生科技创新思维的温床，与此同时允许学生利用现有的实验器材按照自己的想法进行实验，而并非要求各小组学生“必须”按照教材给出的或者教师总结的实验过程开展实验。

3.改良实验后教学

实验教学结束后，教师可将实验过程的改进作为切入点，引导学生反思整个实验过程，允许学生重组实验对自己的想法进行验证，增加学生对实验过程的理性思考。与此同时教师还可以将实验反思纳入实验报告编写内容之中，使学生能够将自己在实验过程中所遇到的困难、自己的想法以文字的形式体现出来，从而增添实验报告的创新性、探究性。

（四）留置生活化的科学作业

如果说优化学习氛围、合理安排时间以及改良实验教学方式是针对课上，那么留置生活化的科学作业针对的则是课下。基于“双减”政策科学学科教学实践若想实现学生在校内“吃饱”“吃好”并培育学生的科技创新思维，教师不仅要重视课上教学的改进，还需要重视课下作业育人作用的发挥。教师应提升科学作业的趣味性和生活性，并通过创新作业的内容潜移默化地培育学生的科技创新思维。例如在“比较不同的土壤”授课结束后，教师可以留置“课后收集不同区域的土壤，并从颗粒大小、黏性、渗水性、土壤类别等方面对所收集的土壤进行对比”的作业。这一作业一方面极具生活性，强调了科学学习的实践性，另一方面能够使学生在对比土壤的过程中主动地去思考探究，与此同时这一作业涵盖了一个不确定的因素为培育学生的创新思维埋下了伏笔，即并未规定学生收集多少份的土壤。例如在“自然界中的氧循环与碳循环”授课结束后，教师可以留置观察性的作业“在金鱼缸中放置水草，并观察鱼儿的生命状态”，此项作业并未设定水草的种类，学生可将水草的种类作为不确定的因素，在固定的金鱼、固定的鱼缸条件下，通过日复一日的观察获得结论，继而完成科学作业实现自身创新思维能力的提升。

责任编辑 钱昭君