淺析在科學(xué)課堂教學(xué)中科學(xué)思維的構(gòu)建 論文

淺析在科學(xué)課堂教學(xué)中科學(xué)思維的構(gòu)建【摘要】在科學(xué)課堂教學(xué)中運(yùn)用科學(xué)思維進(jìn)行教與學(xué)，從構(gòu)建性和發(fā)展性的角度讓學(xué)生更好地構(gòu)筑科學(xué)知識之體、洞察科學(xué)結(jié)構(gòu)之眼、尋覓科學(xué)思想之魂，本文主要用科學(xué)教科版五年級下冊“沉和浮”單元第8課《探索馬鈴薯沉浮的原因》一課為例，對科學(xué)課堂中構(gòu)建科學(xué)思維的實(shí)踐進(jìn)行研究分析?！娟P(guān)鍵詞】科學(xué)思維科學(xué)教學(xué)實(shí)踐策略無論哪一門課程，思維應(yīng)該是教師在課堂教學(xué)的核心內(nèi)容。小學(xué)科學(xué)課堂也不例外，科學(xué)課堂要基于一定的思維引導(dǎo)孩子科學(xué)探究，培養(yǎng)孩子的科學(xué)素養(yǎng)。在思維的貫穿下給學(xué)生創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)教學(xué)情境，以思維為靈魂，以問題為導(dǎo)向，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣。一、從科學(xué)學(xué)習(xí)的本質(zhì)出發(fā)，在課堂實(shí)踐中發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維。在走向探求的科學(xué)課里提出一個(gè)叫“思維型的探究”，這是科學(xué)課程與教學(xué)改革一個(gè)重要的方向，所以作為一線的老師在教學(xué)過程中，在實(shí)施探究的過程中，抓住思維型探究這個(gè)最根本的問題?，F(xiàn)在有一些時(shí)尚教學(xué)層出不窮，比如：翻轉(zhuǎn)課堂、慕課、微課等，但最本質(zhì)的科學(xué)教育始終是科學(xué)思維的探究，為什么提出這樣一個(gè)教學(xué)思想呢？首先思維型的探究或者說基于思維的探究提出來，是探究基礎(chǔ)上的思維教學(xué)，基于證據(jù)的思維方式，實(shí)事求是。二、從學(xué)生的學(xué)情出發(fā)，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究，培養(yǎng)科學(xué)思維，構(gòu)建科學(xué)概念。所有的素養(yǎng)都會強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新，但是創(chuàng)新的關(guān)鍵是思維?？茖W(xué)教育者的教育教學(xué)創(chuàng)新體現(xiàn)在哪里？體現(xiàn)在課堂上的科學(xué)思維，小學(xué)科學(xué)新課標(biāo)里面從不強(qiáng)調(diào)死記硬背，學(xué)生的一切活動都應(yīng)從科學(xué)的本質(zhì)出發(fā)，讓學(xué)生經(jīng)歷“觀察—發(fā)現(xiàn)—推測—驗(yàn)證”的探究過程。下面以教科版五年級下冊第一單元第8課《探索馬鈴薯沉浮的原因》作為案例。教師引導(dǎo)學(xué)生用科學(xué)思維探究馬鈴薯沉浮事件的因果關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷對馬鈴薯沉浮事件的確認(rèn)—探究新的嘗試性解釋—尋求證據(jù)來支持觀點(diǎn)，通過“馬鈴薯沉浮原因的嘗試性解釋”設(shè)計(jì)并利用。對比實(shí)驗(yàn)，尋求證據(jù)，基于證據(jù)，已經(jīng)迭代探究來論證假設(shè)等過程，幫助學(xué)生構(gòu)建液體的性質(zhì)，可以改變物體的沉浮這一具體概念并加深對事件因果關(guān)系的理解。三、以《探索馬鈴薯沉浮的原因》探究科學(xué)思維在課堂的呈現(xiàn)引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)論證思維，明確物體的沉浮與液體之間存在的聯(lián)系。用實(shí)驗(yàn)的方法把“同體積”的物體與液體的輕重進(jìn)行比較。通過簡單的推測、驗(yàn)證活動獲得數(shù)據(jù),并轉(zhuǎn)化為證據(jù),培養(yǎng)科學(xué)思維能力認(rèn)識到物體的沉浮現(xiàn)象是有規(guī)律的,規(guī)律是可以被我們認(rèn)識的。以視頻形式回顧馬鈴薯放進(jìn)不同液體中的沉浮情況，并請學(xué)生思考為什么會這樣？讓學(xué)生以視頻復(fù)習(xí)形式回憶整理馬鈴薯在不同液體中的沉浮情況，教師根據(jù)視頻提問實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的核心問題：為什么會出現(xiàn)這樣的情況？拋出問題促使學(xué)生思維聚焦在馬鈴薯沉浮現(xiàn)象的原因，在現(xiàn)象的導(dǎo)向下去探究原因，符合新課標(biāo)中提出科學(xué)探究的要素。經(jīng)過提出問題—做出假設(shè)—制定計(jì)劃—收集證據(jù)等一系列科學(xué)思維活動后，學(xué)生會追尋現(xiàn)象背后的原因，接下來就是重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)方法、選擇材料等方面引導(dǎo)。（1） 用科學(xué)思維引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。引導(dǎo)學(xué)生探究馬鈴薯為什么在不同液體中受到的浮力會不同？浮力為什么不同？（1）引導(dǎo)學(xué)生提出實(shí)驗(yàn)方法，并評估實(shí)驗(yàn)的可行性。（2）討論：如何科學(xué)檢驗(yàn)？（3）出示實(shí)驗(yàn)材料，請學(xué)生思考設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。（4）推測馬鈴薯沉浮實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，并說明推測理由。（5）四人一組，小組討論，明確實(shí)驗(yàn)操作方法。（6）學(xué)生動手操作，實(shí)驗(yàn)過程中每個(gè)學(xué)生都有分工明確，確保實(shí)驗(yàn)有條不紊進(jìn)行。（7）教師巡視，對于需要幫助的小組及時(shí)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)。這一系列的活動都基于思維，新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)教師是主導(dǎo)，學(xué)生是主體，教師用關(guān)鍵問題主導(dǎo)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)主體，引導(dǎo)學(xué)生尋找馬鈴薯在不同液體中受到浮力不同的證據(jù)，在實(shí)際操作中遇到困難時(shí)及時(shí)給予引導(dǎo)，比如馬鈴薯實(shí)驗(yàn)很不方便，教師適時(shí)提醒學(xué)生用鉤碼替代。像學(xué)生滲透尋找證據(jù)時(shí)應(yīng)該科學(xué)的選擇實(shí)驗(yàn)材料?？茖W(xué)思維就像是一個(gè)有層次的網(wǎng)格，科學(xué)思維有抽象的思維，形象的思維，和直覺的思維。學(xué)生能在面對問題時(shí)迅速準(zhǔn)確抓住內(nèi)容，準(zhǔn)確解決問題。無論是學(xué)習(xí)還是研究都是離不開科學(xué)的思維。始終要以培養(yǎng)學(xué)生的思考能力，探究能力為宗旨，以基本材料為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生有步驟、有層次的探究，讓學(xué)生在探索中層層遞進(jìn)，搜尋科學(xué)事實(shí)。捕獲科學(xué)信息，最終發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。（2） 用科學(xué)思維推測和驗(yàn)證迭代探究（1）提出實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題。（2）小組間交流討論。從馬鈴薯和液體的重量去比較會有什么結(jié)果?比較重量的前提條件是什么?引導(dǎo)學(xué)生思考要在同體積的情況下比較重量。（3）推測同體積的清水和濃鹽水重量是否相同，進(jìn)一步推測與同體積的馬鈴薯比較，重量是否相同。（4）如果要驗(yàn)證我們的推測，那么怎樣比較同體積的馬鈴薯、清水和濃鹽水的輕重?（5）分析數(shù)據(jù)，學(xué)生匯報(bào)交流并進(jìn)行總結(jié)。這一系列的活動都是科學(xué)思維的引導(dǎo)，科學(xué)思維就像是一根線把一些課堂要素串起來。其實(shí)科學(xué)思維的研究過程并不簡單，甚至可以說是極其復(fù)雜的過程，所以具體的科學(xué)思維也沒有固定的模式，難道這樣就無跡可尋嗎?答案是否定的，科學(xué)思維還是主線的，愛因斯坦說：“提出一個(gè)問題往往比解決一個(gè)問題更重要”，因此科學(xué)思維的探究第一步應(yīng)該是始于問題。四、引導(dǎo)學(xué)生用科學(xué)思維評價(jià)與建議本課是上一節(jié)課的延續(xù)，也是沉與浮單元的最后一課。課堂上實(shí)際要學(xué)生討論浮力與什么因素有關(guān)，但是小學(xué)階段還不能出現(xiàn)“密度”的概念，所以只能通過質(zhì)量和體積的比較來對應(yīng)密度的概念，以科學(xué)論據(jù)促進(jìn)學(xué)生科學(xué)課堂上思維的不斷發(fā)展，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容，師生在基于論證的過程中應(yīng)該多關(guān)注以下幾方面。評價(jià)建議要學(xué)生先評價(jià)，也就是新課標(biāo)提出的“行為的互動”和“思維的互動”科學(xué)思維的發(fā)展有一定的延續(xù)性，一直以來人類的活動都離不開思維，科學(xué)的教學(xué)和提升更離不開科學(xué)思維，建構(gòu)科學(xué)思維以后的課堂才是有靈魂的課堂，才能夠在學(xué)生的大腦中種下科學(xué)思維的種子，為學(xué)生發(fā)展創(chuàng)造力。（1）重視學(xué)生在尋找科學(xué)實(shí)驗(yàn)證據(jù)時(shí)科學(xué)思維的遞進(jìn)發(fā)展。任何一個(gè)實(shí)驗(yàn)都需要層層遞進(jìn)，一步一步向?qū)嶒?yàn)的結(jié)果驗(yàn)證，尋找證據(jù)的過程是學(xué)生證據(jù)意識的提升過程也是發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維成長的過程。根基與科學(xué)思維的科學(xué)教學(xué)支撐了小學(xué)科學(xué)課程性質(zhì)，更讓學(xué)生能夠在動手動腦中做，在做中學(xué)，在做中思。在小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中，強(qiáng)調(diào)從學(xué)生熟悉的實(shí)際生活出發(fā)，通過學(xué)生親身經(jīng)歷、動手又動腦的實(shí)踐活動中積累認(rèn)知，提升科學(xué)能力。根基與科學(xué)思維的科學(xué)教學(xué)還應(yīng)該明確把握教學(xué)目標(biāo)，著名教育家蘇霍姆林斯基就特別重視發(fā)展兒童的思維，他大力提倡開設(shè)“思維課”來訓(xùn)練兒童的思維能力。李吉林老師也在教學(xué)實(shí)踐中探索出以“思”為核心，以智育人，強(qiáng)調(diào)老師在教學(xué)應(yīng)把學(xué)生的思維發(fā)展作為重點(diǎn)。他提出教師能抓住思維這一核心，也就是有效的打下了良好的課堂教學(xué)基礎(chǔ)。（2）學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中尋找證據(jù)時(shí)選取的材料盡量做到科學(xué)。例如：在實(shí)際操作過程中發(fā)現(xiàn)馬鈴薯做實(shí)驗(yàn)不是很方便，于是老師引導(dǎo)學(xué)生用鉤碼來代替馬鈴薯，測量中鉤碼上的鉤子有時(shí)是露在液體外測量的，有時(shí)是浸沒，在液體中測量的，這樣會造成實(shí)驗(yàn)的誤差，因此我們在做實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)盡量減少誤差?？傊?，培養(yǎng)兒童系統(tǒng)的科學(xué)思維，是為了讓孩子在未來能有高屋建瓴的科學(xué)思維，能夠用科學(xué)思維方式分析問題、解決問題，能夠把