小学科学教学培养学生科学思维的策略

孙 建

（江苏省徐州市长安路学校，江苏徐州 221004）

引 言

在新课程改革背景下，在小学科学教学实践中，教师不仅要帮助学生掌握基础科学知识，引导学生具备基础科学实践能力，还要对学生的科学思维加以培养，使学生养成从科学视域出发对各类生活现象和生活问题加以分析和思考的良好习惯[1]。为此，教师就要重构高效科学课堂，加强对学生科学思维的培养。

一、加强概念教学，建构完备的科学知识体系

小学科学知识包含了许多重要的科学概念，如“摩擦力”“生物多样性”“侵蚀作用”等。在教学实践中，教师应引导学生对这些重要的科学概念加以理解，进而帮助学生建构完备的科学知识体系。

以“运动与摩擦力”一课的教学为例，这一课中有“运动”和“摩擦力”两个重要的科学概念，教师应将加深学生对这两个科学概念的理解，培养学生应用这两个概念及相关科学知识去分析生活现象与解决问题的能力作为主要的课程教学目标。课堂上，教师可通过引入生活实际，如汽车在雪地上容易打滑、玩具小车模型在粗糙程度不同的木板上有着不同的滑行距离等，巧妙引出“运动”和“摩擦力”这两个概念，将抽象的科学概念具体化，使学生进一步感受到科学课程与生活的密切联系，提高学生的科学学习兴趣。在学生初步理解这两个概念后，教师可进一步向学生提出问题，引导学生结合相关科学知识展开系统性思考，在这个过程中培养学生的科学思维。例如，教师可以向学生提出：“你在生活中曾经观察到哪些与摩擦力相关的现象？怎样运用摩擦力的相关知识对这些现象进行解释？你认为可以怎样利用摩擦力？怎样减小摩擦力的危害？”以此来引导学生结合本课内容，从科学思维出发展开思考。

科学概念好比科学大厦中的“砖瓦”，唯有扎实筑牢一砖一瓦，科学大厦才能屹立不倒，教师才能真正有效地培养学生良好的科学思维[2]。为此，教师应重视科学概念教学，借助多种教学方法提高概念教学的生动性。

二、创建具体情境，加深学生科学知识理解

小学科学知识具有较强的抽象性，学生在学习中难免存在理解上的困难，他们只有在充分理解科学知识的基础上，才能真正形成科学思维，因此，教师应通过创设具体的科学知识教学情境，加深学生对科学知识的理解[3]。

以“为什么一年有四季”一课的教学为例，尽管学生之前已经接触关于地球公转的知识，但要在短时间内让学生应用地球公转知识对“为什么一年有四季”这一问题进行分析和解答，仍有较大的难度。为帮助学生加深对地球公转知识的理解，教师可以借助多媒体技术为学生播放地球公转的动画，让学生了解地球在公转过程中的具体变化，从而帮助学生理解，当地球公转至不同位置时，地球上的季节就会发生变化。在这一过程中，教师应发挥好多媒体的互动性，巧妙应用暂停播放、画面截取等功能，利用提问的方式与学生进行互动，引导学生在多媒体技术创设的情境中展开科学思考，进而有效培养学生的科学思维能力。例如，教师可以在地球公转动画播放到太阳直射北回归线这一画面时暂停，将画面截取下来，向学生提问：“画面上，地球处于哪个季节？”引导学生结合地球公转知识回答问题，进而深化学生对地球四季形成原理这部分科学知识的理解，培养学生的科学思维能力。

科学知识具有较强的抽象性，这既因为其包含多个学科的内容，也因为科学探究本身具备严密的逻辑性与实证性[4]。因此，为帮助学生对科学知识加以理解，教师应重视创设具体的科学教学情境，为培养学生的科学思维营造良好的环境。

三、建立学习小组，推动学生进行思维共享

教师通过建立科学学习小组，组织学生在小组中围绕具体的科学问题展开交流和探究，能够有效推动学生的共享思维，让学生学会从不同角度看待同一科学问题，从而提高他们的科学思维能力[5]。

以“沉浮与什么因素有关”一课的教学为例，在开展教学时，首先，教师可以用马铃薯块、水槽等实验器材，向学生呈现马铃薯的沉浮状态，创设出相应的教学情境，然后引导学生思考：“沉浮与什么因素有关？”其次，教师给各个学生小组发放实验器材，使学生在小组内就这一问题进行思维共享与合作探究，共同设计实验方案并展开具体的实验探究。在这个过程中，教师应重视观察学生在小组合作中的具体表现，确保每位学生都参与到小组讨论之中。与此同时，教师应重视对学生的启发，帮助学生明确合作探究的方向。例如，教师可以向学生提问：“马铃薯块在甲液体中呈现下沉状态，而在乙液体中则呈现漂浮状态，甲乙液体究竟在什么方面存在差异，导致马铃薯块处于不同的沉浮状态？”“在甲液体中，马铃薯块下沉，但塑料泡沫块却能浮在甲液体表面，那么马铃薯块与塑料泡沫块之间有什么区别，才导致它们在同一种液体中呈现不同的沉浮状态呢？”通过这样的启发式提问，教师能够帮助学生找准合作探究的方向，点燃他们思维的火花。

此外，教师还应让每个小组选出一名代表，记录本组的讨论探究成果，并形成探究报告，在课堂上与其他小组进行分享，让学生在分享的过程中进一步加深对“物体沉浮的影响因素”这一科学知识的理解和掌握。

学生进行小组合作的过程也是他们共享思维的过程。通过组织学生进行小组学习，使他们在小组中对具体的科学问题进行分析和讨论，进而推动学生从不同角度看待某个科学问题，进而提高学生的科学思维能力。

四、开展探究活动，重视收集整理探究证据

探究是科学的基础，许多重要的科学结论均是通过科学探究活动而得到的。科学探究的过程是对各种依据进行收集、整理、分析并得出结论的过程。通过组织学生参与科学探究活动，教师能够有效发展学生的科学思维[6]。

以“磁力大小会变化吗”一课的教学为例，为帮助学生掌握“问题—猜想—验证—结论”这一科学探究的系统过程与方法，并促进学生形成良好的科学思维，教师可以组织各个学习小组利用四个大小相等且磁力相同的环形磁铁、薄木片、回形针、支撑物等实验材料展开探究。

首先，教师向学生提问：“我们已经知道，同一块磁铁的磁力不可能发生改变。但是，如果将某一块磁铁与另一块磁铁相吸，那么磁铁的磁力大小会发生变化吗？你认为磁铁的磁力会增大还是减小？为什么？”

接着，教师引导学生对这一问题做出自己的猜想：“对于这个问题，大家都有自己的看法。那么，究竟哪种看法才是正确的呢？现在我们还不知道，因为我们还没有进行科学验证，所以目前我们的看法还不是科学结论，我们将其称为‘猜想’或‘假设’。在科学探究的过程中，不能仅仅停留于猜想阶段，而应通过验证来证明自己的猜想。接下来，我们就利用探究材料对自己的猜想进行验证。”

教师向学生介绍验证猜想的方法，首先，在支撑物上放上若干铁制回形针，然后使用单块环形磁铁去吸回形针，统计该磁铁吸引的回形针数量；接着，将两块磁力相等的环形磁铁相吸，在同一高度和同一位置去吸回形针，再次统计吸引的回形针数量；最后，分别测量三块和四块环形磁铁相吸之后，吸引的回形针数量。在这一过程中，学生统计的磁铁吸引的回形针数量，就是科学探究中的依据，通过对依据加以严密的分析，才能得到科学结论。

由于环形磁铁在相吸后能够吸引更多回形针，因此可以认为，磁铁的磁力大小会发生变化，通过让两块磁铁的不同极相吸，能够增大其磁力。

科学探究重视证据的收集和分析，唯有全面收集探究依据，并对探究依据加以系统整理，才能真正得到科学结论[7]。在教学过程中，教师也应遵循这一原则，组织学生经历科学探究的各个环节，在提升学生理解能力的同时，有效培养学生的科学思维。

五、完善评价体系，有效增强学生的学习自信

教学评价具有重要的引导与激励功能，小学科学教师在开展教学活动的过程中，应重视对课程教学评价体系进行完善，同时适当应用激励手段充分发挥教学评价的积极作用，增强学生的科学学习信心，促进学生科学思维的发展[8]。

以“观察、描述矿物”一课的教学为例，在教学活动中，教师可以利用多媒体向学生呈现不同的矿物图片，或是向学生呈现部分矿物的实物，如石英石、云母石、滑石等，鼓励学生使用个性化的语言对所展示的矿物图片或矿物实物进行描述。对于学生的描述，教师要给予充分的鼓励和肯定，以增强学生的科学学习信心，使他们积极参与到观察和描述矿物的活动中。在此基础上，教师要引导学生归纳出系统观察和描述矿物的方法，使学生在生活中主动观察和描述矿物，从而有效培养学生的科学思维。

教学评价对学生具有十分重要的引导和激励作用，在培养学生科学思维的实践中，教师也应重视构建科学的评价体系，重视给予学生积极的评价，从而增强学生的学习信心，提高学生运用科学思维进行思考的主动性。

结 语

总而言之，小学科学教师需要加强思想认识，积极主动地更新科学课程教学理念和教学模式，通过创设教学情境、组织小组合作学习、开展实践探究活动等途径，对学生的科学思维进行有效培养，进而促使学生养成科学思考的良好习惯。