小学科学教学中学生科学思维的培养策略

王雪君

摘   要：核心素养就是指学生必须具备的，能适应终身发展和社会发展需要的关键能力和必备品格，小学科学核心素养的内涵非常丰富，而科学思维是其中一个重要的组成部分，因此为了全面提升学生的核心素养，在科学课堂上教师就应该注重培养学生的科学思维。

关键词：小学科学;核心素养;科学思维;实践活动

中图分类号：G623    文献标识码：A    文章编号：1009-010X（2021）19/22-0079-03

小学科学是一门实践性很强的课程，培养学生的科学思维能够促使学生在科学实践中深入思考，勇于创新，为以后成为高素质人才奠定基础。小学高年级学生已经具备了基本的科学知识和实验探究的基本技能，但是自行设计实验的思路还不够清晰，教师在教学过程中要鼓励学生大胆实验，逐渐养成科学思维的好习惯。

下面，笔者以教科版《义务教育课程标准实验教科书·科学》六年级上册第一单元《斜面的作用》一课为例，粗浅地谈谈培养小学高年级学生科学思维的教学策略。

一、创设教学情境，引发科学思维

从目前小学科学教学的实际情况来看，对学生科学思维的培养情况并不乐观，很多教师因为怕麻烦，仍然在沿用传统的一本书一支笔的教学方法，教学过程显得枯燥乏味，导致学生提不起学习兴趣。为了培养学生的科学思维，教师应转变观念，结合教学内容创设学生感兴趣的教学情境，来充分调动学生的学习积极性，激发学生的探究意识。

例如，在教学《斜面的作用》一课时，教师首先给学生播放了一个工厂的场地上摆放着许多加工好的油桶，开来一辆大卡车停在油桶的旁边，工人们两人一组合作，把油桶滚到卡车旁边，然后奋力抬起油桶放到卡车上。这时画外音响了起来：“工人们这样把油桶抬到卡车上，干得可真累啊！同学们，你们有什么妙招帮帮他们吗？”由于前几节学习了杠杆、滑轮等章节的知识，学生就很容易联想到利用某种工具能够改变物体运动的状态和力的大小。教师让学生从解决问题的角度出发，设想一些能够提升重物的办法。经过思考，学生想出了几个办法，例如设置一个定滑轮用绳子拉上去、铺设一块木板利用斜面推上去、用起重机搬运等。教师肯定了学生的积极思维以后，把大家想出的办法列举在黑板上，说一说哪种办法最为简便而有效，并说出理由。凭借生活经验，学生都选择了用斜面提升重物的方法。教师趁机提出新的问题：“利用斜面能省力吗？你的依据是什么？”许多学生都是凭直觉认为斜面比较省力，说不出具体的依据，于是教师就抓住学生的认知冲突，启发学生可以采用实验的方法来证明自己的观点。

在这一教学过程中，教师创设的情境来自于学生的实际生活，引起了学生思考的兴趣，教师及时把握住学生的信息反馈，在鼓励学生说一说自己的理由中渗透证据意识，引导学生接下来自主进行实验设计，这就为培养学生的科学思维奠定了良好的基础。

二、设计科学实验，培养科学思维

科学思维是科学方法和思维逻辑的有效整合，培养学生的科学思维，不能只是让学生在课本中学习科学知识，更应该让学生在实践操作中主动探究科学的奥秘。因此，在科学教学中，教师要组织学生进行探究性的实验，培养学生的科学态度。

例如，在《斜面的作用》的教学中，当教师提出问题“怎么设计实验去证明斜面省力呢”以后，有的学生认为“可以搭一个斜面”来具体研究，有的学生认为“可以从把向上提升物体用的力和沿斜面提升物体用的力做比较”进行研究，有的学生认为“可以研究不同物体在同一斜面上提升的用力情况”展开研究……在学生充分发表意见以后，教师鼓励学生以小组为单位设计一个完整的实验方案，确定研究方法和实验步骤。在交流分享实验方案时，教师要引导学生认真倾听他人的观点，并与自己的设计方案进行比较，在不断地完善方案中培养学生的批判性思维。教师还要提醒学生阅读教材中出示的《斜面作用的实验记录表》，思考：从课本中得到什么启示？你认为在实验过程中，我们还有哪些需要注意的地方？最后，学生在一步步的“补充”中，明确实验的性质是对比实验，实验方案主要包括实验目的、实验材料、实验步骤和注意事项等，共同完成了第一个实验设计。在动手操作的时候，教师要进行巡回指导，提示学生做好收集数据、整理数据、用好数据的工作。在完成第一个实验以后，当教师提出设计“搭不同坡度斜面”的实验方案时，学生就显得更有经验了，设计用不同高度的木块支撑木板搭建不同坡度的斜面以后，提出预测——沿斜面提升物体的力与坡度的大小有关，再次用实验的方法来证明自己的观点。

在设计实验的过程中，虽然学生一开始的意见并不一致，但是通过互相探讨以及教师的引导，学生的思路就变得清晰而有条理，实验操作的时候有条不紊，有效提升了主动探究的能力。可见，在小学科学教学中，实验也是培养学生科学思维的一个重要途径。

三、分析实验数据，发展科学思维

伽利略曾经说过：“一切推理都必须从观察与实验中得来。”学生在课堂上进行实验设计和实验操作是科学思维的过程，引导学生对实验数据进行观察和分析作出推论，就能进一步发展他们科学思维的空间。

在学生测量出较为准确的数据以后，教师利用视频展示台把各个小组的实验成果展示出来，内容清晰明了，各组数据对比明显，给学生的观察分析提供了有利条件。先引导学生将数据进行横向比较：“从数据的比较中你们有什么发现？”根据第一个实验的数据变化，学生很容易得出“利用斜面可以省力”的推论;根据第二个实验的数据变化，学生很容易得出“坡度越小越省力，坡度越大越不省力”的推论。再引导学生将数据进行纵向比较：“对比其他组的数据，你们又会发现什么？”学生在观察中感受到虽然各个小组实验记录的数据有所不同，但是各项数据都是根据一定的规律变化的，实验得出的结论都是一致的。通过实验，学生认识到了斜面的作用，那么在生活中人们是怎样利用斜面的作用的呢？教师出示书中“S”形盘山公路的图片，让学生试着用本节课学到的知识尝试解释它的设计意图。学生都能清楚地分析出原因：如果修筑一条笔直上山的公路，坡度会很大，汽车开上去会很吃力，而“S”形的盘山公路由于弯弯曲曲延长了路程，坡度就变小了，汽车开上去就容易多了。再出示立交桥中引桥和钉子的螺纹，学生都能轻松地说出这样设计的理由。

抓住学生的实验成果，引導学生关注数据，渗透了科学的求证精神。学生通过观察分析，得出了正确的推论，使学生体验到了实验成功的喜悦感，同时也促进了学生的科学思维沿着正确的方向发展。

培养学生的科学思维是全面提升学生核心素养的需要，作为科学教师，一定要利用好课堂教学中的每一个环节，采用适合学生思维发展的方式引导学生积极开动脑筋，真正地提升学生的科学思维。

参考文献：

[1]应宇庆.小学科学教学中科学思维培养策略[J].小学科学，2018，（03）：38.

[2]仲维立.在科学课教学中培养学生的思维能力[J].小学科学，2020，（07）：27.