在建构科学概念的过程中发展学生的思维能力

王秀娟

摘要：科学概念从学生的实践中产生，也要在实践中得到检验和发展，学生对任何一个科学概念的认识，都不是一次完成的，会随着科学学习的深化和发展逐步提高，逐步完善，逐步加深。在不同的阶段，教师要引导学生一步一步拓展他们的观念，建立科学的概念，最终实现发展学生的思维能力。

关键词：小学科学；科学概念；思维能力

立德树人是教育的根本，培养学生核心思维能力是教育实现立德树人的重要措施。小学科学作为一门以培养学生科学素养为目的的学科课程，在培养学生核心思维能力中起着重要作用。学生良好的思维能力是在科学概念的逐步建构过程中慢慢养成的，因此，如何帮助学生建构科学概念，成为目前科学教学研究的焦点。

一、思维能力在教育中的功能概述

简单地说，思维是一种动力，也是科学探究的核心。根据我国新课程标准的要求，“科学学习要以探究为核心”，有的教师把“探究”片面地理解为活动，因此只有“做”没有“思”的科学课堂比比皆是；尤其是在自然学科教育中，对课本的过度依赖，导致很多学生都不能够明确知识的指向和目的。

让学生通过亲历科学探究活动学习科学，活动仅仅是发展科学探究能力、培养科学素养的载体。科学探究的能力，其核心是科学思维方式的形成，包括形成逻辑思维、辨证逻辑思维、批判性思维以及发散性思维等。科学探究的终极目标就是培养学生的这种理性的思维方式，从而形成科学研究的技能和方法。因此，科学探究过程就是用科学的思维方式获取知识的过程。在教学实践中，科学探究和科学思维更是无法分割，科学思维是科学探究的核心和灵魂，对探究程序和方法起统帅作用，支配着探究程序的设计、方法的选择和使用。可以说，缺少了科学思维的活动只是一种形式上的探究，科学教育的过程要真正体现科学探究的本质，就必须把焦点置于发展学生的科学思维能力。

二、建构科学概念中发展学生思维能力的策略

（一）聚焦探究问题，训练思维的有序性。

探究式的学习是科学课的主要学习方式，要探究，必须要有值得探究的问题，这就需要在科学课中训练学生的问题意识。科学课上学生“提出问题、梳理问题、聚焦问题”显得十分重要。例如，教师用美食图片激趣后问学生：大家都知道这些“色、香、味、形”俱佳的美食，在人体内“旅行”一圈后，最后都变成了难看、难闻的粪便被排除体外。关于食物在体内的变化过程，你能提出哪些值得探究的问题？

生：吃的东西怎样变成便便的？生：吃的食物要经过哪些器官？是怎样被消化的？

生：人体有哪些消化器官？生：为什么粪便的颜色不一样？

学生自主提出研究的问题是探究活动的开端，比教师提出问题要好，可以训练学生的“问题意识”。学生提出的问题往往比较宽泛，有些甚至超出了本课时研究的范畴，这就需要引导学生进行分析、归纳，对问题进行梳理，让问题清晰化，通过提炼出问题的关键词，进行归纳到几个方面的问题，然后引导学生“聚焦”到课堂上能够探究出的问题上来，这是训练有序思维的好方法。

（二）通过模拟演示助推思维建模，训练思维的联想性。

科学课的一些内容无法通过肉眼直接观察得出结论，如涉及生物内部运行机制的内容，需要借助观察工具、解剖工具，或者进行类比模拟演示来进行探究。“食物在体内的消化和吸收”这一课在讲到上消化道的时候，可以用猪舌头、会厌软骨、气管和食道（菜市场往往连在一起卖），用猪的消化器官类比人的消化器官，学生看到实物就会一目了然：原来气管在食道前面，食道是一条近20厘米长、有肌肉可收缩、能分泌润滑液的“管子”。通过演示猪的吞咽动作引发学生的联想性思维，学生就会深刻理解人的吞咽动作：食物吞下时，会厌软骨会反转盖住气管，呼吸暂停，食物流过会厌软骨流到食道，这一认知难点就通过模拟演示迎刃而解，从而帮助学生建立稳固的科学认知。

咀嚼后的食物为什么不会吞到气管里？呛水呛食是怎样形成的？食物在食道的扩张和收缩下进入胃的情形，这些深刻的认识，通过一次直观的“猪的吞咽”模拟“人的吞咽”，使学生更真实地理解吞咽的细节，同时学生也理解了吃东西时最好不要说话，不然会厌软骨盖不严气管，食物落入气管会引起剧烈咳嗽，直至把异物咳出来，这样就把科学的学习引向了纵深，学生思维的深刻性得到训练。

（三）以任务驱动启动科学思维。

基于“任务驱动”的科学探究教学具有“以学生为主体、以任务为主线、以自主探究为核心、以小组合作为主要形式”等特点，也是以问题推进教学的一种教学思路。“问题”产生于任务情景中，是激发思维的火花，因此，教师必须重视任务情景的设计，任务必须具有“承载力”，蕴涵或体现相关的科学概念，问题的背后隐含着某些科学概念，同时又与学生的原有知识经验相关联；另外，任务应该是开放的、真实或接近真实的，能在学生的经验世界中产生共鸣，使学生感到完成任务的意义、挑战性和趣味性。

（四）综合运用，解决问题，深化科学概念。

学习科学的目的是培养学生良好的科学素养，将科学与生活相联系，综合运用科学概念解决生活中的问题，深化学生对科学概念的理解。一堂课中，学生不仅要掌握科学知识，重要的是掌握科学概念建构的方法，即科学方法。比如《运动与摩擦力》一课中，学生对“摩擦力”和“摩擦力与接触面状况和物体重量之间的关系”的科学概念有了一定的理解后，教师举例“怎样能比较轻松地搬动一个很重的柜子呢？”“要想在拔河比赛中获胜，需要做哪些准备？”“下雪天，怎样防滑呢？”……学生运用学到的知识解决生活中的这些常见问题，认识到科学学习的重要性，加深学生对科学概念的理解，从中体会到科学与技术、生活的联系。

三、结语

科学概念从学生的实践中产生，也要在实践中得到检验和发展，学生对任何一个科学概念的认识，都不是一次完成的，会随着科学学习的深化和发展逐步提高，逐步完善，逐步加深。在不同的阶段，教师要引导学生一步一步拓展他们的觀念，建立科学的概念，最终实现学生科学素养的形成。

参考文献：

[1]吴建春.浅谈小学科学课堂中学生科学概念的有效建构策略[J].新课程（小学），2013（7）.

[2]程刚.前科学概念转化之初探[J]，小学科学（教师版），2014（2）.

[3]赵国敏.“离子反应”学习中错误概念的转变策略[J].教学月刊（中学版），2016（7）.