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小學科學課發(fā)展學生科學思維的策略探究論文
摘 要：小學科學課教學旨在讓學生通過親歷科學探究活動，發(fā)展科學思維，提升科學素養(yǎng)。本文結合科學課的教學實踐，具體詳盡地從確立思維目標，設置問題情境，提升發(fā)展思維的靈活性、嚴密性、抽象性和批判性等角度介紹了幾個策略，對在引導學生進行科學探究活動中如何發(fā)展學生的科學思維作了分析和探討。
關鍵詞：科學課 探究活動 科學思維 教學策略
科學課程強調“科學學習要以探究為核心”，而學生親歷科學探究活動，僅僅是發(fā)展科學探究能力、培養(yǎng)科學素養(yǎng)的載體�？茖W探究的能力，其核心是科學思維方式的形成，包括邏輯思維、辯證思維、批判型思維以及發(fā)散性思維等品質，它是學生知識素養(yǎng)、實踐能力的綜合體現(xiàn)，反映了智慧發(fā)展的水平。科學探究的終極目標就是培養(yǎng)學生的這種理性的思維方式，從而形成科學研究的技能和方法。可以說，缺少科學思維的活動只是一種形式上的探究，“科學思維是科學探究的核心和靈魂”，科學教育的過程要真正體現(xiàn)科學探究的本質，就必須把焦點置于發(fā)展學生的科學思維能力。本文結合教學實踐，擬就如何在科學探究活動中發(fā)展學生的科學思維談幾點策略。
一、找準切入點，確立思維目標
談到探究教學，很多教師很自然地想到“動手做”、“做中學”，而這樣的結果是，教師把精力過多地考慮到活動的設計和安排上，并沒有充分地考慮到學生的科學思維問題。而事實上，科學探究的本質應是思維的訓練和發(fā)展，因此我們在探究活動的安排上，不要貪多求全，不要安排過多的活動，而要“追求學生在科學探究活動中思維的價值”。一堂只有40分鐘的課里，我們面對眾多的目標，就要懂得選擇和放棄，我們可以選擇一個最有價值的活動深入地把它做好、做足，設計活動時預設思維的切入點，圍繞思維點的解決層層展開。
如在教學《擺》一課中我們只設計了一個活動：做一個15秒擺10次的擺。這是一個具有挑戰(zhàn)性的任務，學生解決這個問題的過程是自主探究的過程，也是思維由淺入深的過程。能否做成功一個15次/10秒的擺，絕不是老師的終極目標，目的在于引起學生對自己做擺過程的關注，關注做擺過程中產生的問題，關注做擺過程中問題的解決方法，關注自己在做擺過程中的思維過程。這里面蘊涵了多個思維點：①發(fā)現(xiàn)問題：擺快（慢）了，怎么回事？②作出假設：可能是線的長短（或者是錘的重量等）影響了擺的快慢，或許短一點（重一點等）會更好。在課堂上，學生采取的方法不同，途徑不同，效果也不同，但他們都真正進行了一次科學探究活動，當把擺做成功的時候也就對擺的本質有了了解。有些小組可能到下課也沒有成功，但在這樣的過程中由于分析問題、解決問題的動腦環(huán)節(jié)多了，因此科學思維就得到了較好的訓練。
二、設置問題情境，引發(fā)積極思維
問題是思維的發(fā)源地，沒有問題就不會引起思考。在探究活動中有多少價值的提問、引導，就會引起學生多少的有效思考�？梢哉f，“問題是整個教學過程的主線”，教學活動自始至終均應圍繞著問題展開。教師要善于設計問題，激發(fā)學生的認知沖突，引發(fā)學生的思維，使其處于積極主動的地位，從而把他們的注意力引向所研究的問題上來。通過問題情境既培養(yǎng)了學生的探究精神和探究習慣，又拓展了學生的思維空間。
例如，在浮力教學中，教師可提出問題：“為什么水的浮力有時可以浮起一艘萬噸巨輪，而有時卻托不起一枚鐵針？”簡單一句話，卻可以引發(fā)學生的思考，然后進一步提出問題：“究竟怎樣的物體可以浮在水面上？”使學生提出可能影響沉浮的一些因素，引發(fā)學生激烈討論。可見，學生有了問題需要就有了思維活動。關注生本，提出符合學生認知心理的問題，是發(fā)展學生科學思維的前提。
再如，學習摩擦力時，在課的開始設置一個“抓泥鰍”的活動，學生在水里怎么也抓不起泥鰍，但在黃沙箱里卻很容易抓起來，接著一個“為什么”的問題就可以“一石激起千層浪”，學生不論成績好壞，都能積極思維，參與討論，表達自己見解。這樣，通過情境設置疑問，從而引發(fā)了學生的思考，繼而訓練了學生的科學思維。思維能力提高了，學生學習科學時也會產生內在的快樂。
三、提供結構性材料，鍛煉思維的靈活性
“材料引起活動，活動發(fā)展思維”，課堂中為學生提供恰當?shù)淖灾魈骄坎牧希瑢μ岣邔W生自主探究活動的水平、促進思維的發(fā)展有著明顯效果。因此我們應當利用實驗材料特別是結構材料——這只無形的手引導學生走上認知、探究、發(fā)展之路。有結構材料應是揭示學生探究的思路和探究的方法，能引導學生的思維活動，能讓學生調動視覺、聽覺、嗅覺等多種感官去了解事物。
例如《磁鐵的性質》一課，為了培養(yǎng)學生的思維能力，我和學生共同準備了各種各樣的磁鐵、小盆、磁鐵性質實驗盒、鋁制的吊籃、小的曲別針等有結構的材料，而且各自的材料不盡相同，這樣為學生親歷探究活動提供了充分的物質保障。學生根據(jù)有結構的材料動腦設計實驗，反復動手實驗，動手畫出實驗中的現(xiàn)象，在獲取大量事實的基礎上，對各種現(xiàn)象進行篩選，直至概括出磁鐵的性質。
這里“材料”看上去數(shù)量上多了、雜了，卻改變了學生跟著教師走的機械思維狀態(tài)，使學生像科學家那樣在眾多有結構的材料中靈活選用，按照各自小組的探究方案開展研究。這個過程有利于發(fā)展學生的比較、分析、概括等科學思維能力，他們的思維活動就會不斷拓展。
四、動手之前先動腦，提升思維的嚴密性
動手之前先動腦，圍繞著要探究的問題，重視并引導學生制定探究活動的方案，是開展探究活動的重要環(huán)節(jié)。動腦是為了動手的順利進行，是提高學生思維能力的有效途徑。由于受知識經(jīng)驗和能力的限制，學生考慮問題往往缺乏周密性，圍繞某個問題制定活動計劃時，學生提出的解決問題的方法往往是粗糙的、片面的、不完善的，缺乏科學性，實驗前的動腦能讓學生的思維從模糊走向清晰。教師要引導學生通過完善方法來發(fā)展學生的思維，掌握科學探究的方法。在探究前準備的不光是待會兒要用到的各種材料，在某種程度上來說，更重要的是讓學生在動手前經(jīng)過一番自己的思考：“先做什么？后做什么？”“要哪些材料？”“實驗時該注意些什么”……這樣，就能讓學生動手和動腦緊密結合起來，變傳統(tǒng)的實驗技能模仿為學生主動地設計實驗，從關注技能的形成到關注思維品質和綜合實踐能力的養(yǎng)成，在動手動腦中切實提高學生的科學素養(yǎng)。
五、動手之后更動腦，發(fā)展思維的抽象性
探究活動開始后，課堂氣氛異常熱烈，這時教師要讓學生做好探究記錄，這不僅是重要的科學方法，更有利于學生的思維發(fā)展。學生通過實驗觀察、小組討論，把觀察到的現(xiàn)象轉換成文字或圖形記錄，這就要有思維的過程，特別是要把現(xiàn)象和結論聯(lián)系起來，他們還要經(jīng)過分析、歸納等抽象思維的過程。如在做熱傳導的實驗時，教師要求學生把現(xiàn)象記錄下來，同學們一邊觀察一邊畫了金屬條和金屬圓片熱傳導時的速度和方向。雖然是簡簡單單的箭頭，但是很形象地表示出了固體熱傳導從高溫向低溫傳遞、以熱源為中心向四周擴散的規(guī)律，也能幫助學生建立思維從形象到抽象的過程。
交流和討論是學生在觀察和實驗的基礎上形成科學解釋的主要過程，學生思維的活動往往是在交流和討論中最為激烈。所以應注重學生的交流匯報，通過小組交流、大組匯報等不同形式，引導學生表述時說出前因后果，對探究結果做出解釋，并且引導他們學會在分析的基礎上綜合，在分析、綜合的基礎上比較、抽象、概括。如在教學《滑輪》一課時，引導學生認識了定滑輪后，再引導學生討論運用定滑輪的好處。在學生為運用定滑輪是否省力而爭執(zhí)不休時，教師及時地啟發(fā)學生用彈簧秤進行實驗，并引導他們分析不省力的原因。在認識了動滑輪后，再依次引導他們分析動滑輪是否省力、能省多少力，并用實驗驗證。在此基礎上，再引導學生分析兩種滑輪的優(yōu)缺點，最后討論做個怎樣的裝置工作起來既方便又省力。這樣一次又一次地激起學生的興趣，促使他們積極地分析、驗證、綜合，最后得出正確結論，從而提升了學生的科學思維水平。
六、在交流中質疑，增強思維的批判性
語言是思維的外殼，“通過語言可以促進思維發(fā)展”。因此學生討論、交流、回答問題時往往是他們思維活動最活躍之時，也是培養(yǎng)他們思維能力最好之時。但在現(xiàn)實教學中我們的老師總還習慣于讓學生在探究活動中獲取某一個科學結論，學生一旦得出了某一個科學結論，也就宣告本次探究活動結束。有時為了讓學生盡快獲得結論，老師會想方設法把學生的思維往老師所想的一面引導，至于學生在探究過程中提出的一些其他問題，則常常采取回避的態(tài)度。而這樣往往會忽視結論背后學生的思維，因此筆者認為不要看見“結論”見好就收，而應突出思維過程。在科學探究過程中，教師要有計劃地組織學生進行大膽的質疑辯論，并允許學生在課堂上大聲爭論、發(fā)表自己的見解。為了科學真理，生生間可以爭得“面紅耳赤”，使學生在平等、民主、自由的氣氛中放松地進行深層次的交流溝通。通過對科學問題的研討，能夠使學生辯證地看問題，批判性地接受知識、應用原理，從而增強識別力，提高判斷的準確性。由此可見，加強研討和辯論是培養(yǎng)學生思維批判性的好方法。
如一位教師在教學《聲音的產生》一課，在研討“聲音究竟是怎么產生的”這一問題時，有學生提出：“聲音是由振動產生的�！苯處煕]有見好就收，而是組織學生討論，馬上有學生反對：“我認為聲音是兩個東西碰出來的�！庇械膶W生插嘴說：“反正物體和物體要相互挨在一塊才行�！币粋�學生提出了獨特的反對意見：“敲擊一下音叉，它卻會響很長時間的�！庇械膶W生說：“風聲怎么沒看見振動呢？”這時一個學生站起來說：“空氣振動看不見，你可以看一下樹葉呀，它在風中振動呢�！毖杏懼饾u發(fā)展成爭論，全班形成了兩派：一些學生認為是因為振動，一些學生認為是吹、敲、碰等發(fā)聲方法。最后，經(jīng)過辯論，認為是發(fā)聲方法的那一派認識到各種發(fā)聲方法無非是使物體振動，振動才是根本原因。這些看似平凡的反思、質疑必將促進學生思維中批判性的增強。
提高學生的思維能力是一個長期的過程，以上策略只是筆者教學中的幾點體會。教無定法，貴在得法，只要我們根據(jù)教學內容，圍繞科學素養(yǎng)這個目標，帶著“發(fā)展學生科學思維”的理念指導學生開展探究活動，相信我們的科學課能更切實有效地提高學生的科學素養(yǎng)，為孩子終身的幸福奠定堅實的基礎。
參考文獻
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