培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的路徑探索

科學(xué)思維是《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的六大核心素養(yǎng)之一。培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維是小學(xué)科學(xué)課程的重要目標(biāo)，可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的形成?？茖W(xué)思維指的是以思維指導(dǎo)科學(xué)方法，在個(gè)體思維過程中體現(xiàn)出來，貫穿科學(xué)探索的整個(gè)過程，對(duì)發(fā)展學(xué)生智力和培養(yǎng)思維能力具有重要意義。教師應(yīng)優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)，改變學(xué)生的思維方式，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)參與課堂，深化對(duì)科學(xué)概念的理解。本文以蘇教版小學(xué)科學(xué)《聲音的產(chǎn)生》一課的教學(xué)為例，探討如何優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)，提升學(xué)生科學(xué)思維的策略。一、提出問題，指引思維方向提出問題是解決問題的開始，為研究明確了目標(biāo)，就像在茫茫大海中找到了前進(jìn)的方向?？茖W(xué)教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的身心發(fā)展特點(diǎn)，在課堂上引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，將學(xué)生的思維轉(zhuǎn)移到有價(jià)值的問題上，從而引導(dǎo)學(xué)生的思維方向，讓科學(xué)思維方法在學(xué)生腦海中扎根。例如，《聲音的產(chǎn)生》一課教學(xué)開始之前，教師先引導(dǎo)學(xué)生思考：“聲音是我們生活中隨處可見的物理現(xiàn)象，也是本節(jié)課的主題，對(duì)于聲音這個(gè)課題，大家腦海中有什么疑問呢？”此時(shí)，學(xué)生充滿好奇，開始思考聲音這一奇特卻又容易忽視的現(xiàn)象。有學(xué)生很快提出問題：“人可以發(fā)出聲音，動(dòng)物和植物也可以發(fā)出聲音，那么聲音是從哪里產(chǎn)生的呢？”教師繼續(xù)指引：“很好，這位同學(xué)提出聲音是如何產(chǎn)生的問題，有沒有同學(xué)根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)提出問題呢？”片刻思考后，有學(xué)生提出：“老師在課堂上講課，我們可以聽見，但是樓上的同學(xué)卻聽不見，這是什么原因呢？”教師概括：“你主要圍繞聲音的遠(yuǎn)近提出問題的，還有同學(xué)有其他思考嗎？”學(xué)生繼續(xù)發(fā)言：“我們生活在空氣中可以聽見聲音，水里的魚也能聽到聲音嗎？宇航員在太空中可以聽到聲音嗎？”綜合學(xué)生的發(fā)言，教師進(jìn)行總結(jié)：“對(duì)于聲音這一常見的現(xiàn)象，同學(xué)們提出了自己的問題，可以概括為聲音產(chǎn)生的原理、聲音的遠(yuǎn)近之分和聲音產(chǎn)生的條件，這些問題將成為本節(jié)課的重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容，讓我們一同去探索答案吧。”培養(yǎng)科學(xué)思維的前提是善于提出問題，學(xué)會(huì)提出問題往往比解決問題更重要。在科學(xué)課堂開始之前引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)提出問題，能夠?qū)W(xué)生的思維轉(zhuǎn)移到學(xué)習(xí)內(nèi)容中，有效突出學(xué)習(xí)重點(diǎn)并指引學(xué)生的思維方向。二、開展實(shí)踐活動(dòng)，拓寬思維視角課堂實(shí)踐活動(dòng)不僅是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，更是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神的重要形式。教師要更新教育理念，著眼于培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)，合理地設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和探究熱情，促使學(xué)生在探索中獲取科學(xué)知識(shí)，讓學(xué)生成為主動(dòng)學(xué)習(xí)者。例如，根據(jù)課前學(xué)生提出的問題，教師鼓勵(lì)學(xué)生以小組為單位，針對(duì)“聲音產(chǎn)生的原理”，讓學(xué)生利用身邊的直尺發(fā)出聲音，看哪個(gè)小組讓直尺發(fā)出聲音的方法最多。經(jīng)過實(shí)踐探究后，有小組提出可以用直尺敲擊桌面發(fā)出聲音，也有小組提出可以把尺子的一端壓在桌面，另一端伸出桌面，用手彈擊懸空的一端可以發(fā)出聲音。在學(xué)生有了一定實(shí)踐探究的基礎(chǔ)上，教師繼續(xù)提問：“這些例子證明聲音是由振動(dòng)產(chǎn)生的，請(qǐng)大家保持每次力度相同，改變鋼直尺伸出桌面的長(zhǎng)度，看看聲音有什么變化？”學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，仔細(xì)聆聽伸出桌面不同長(zhǎng)度的直尺聲音的變化。學(xué)生得出統(tǒng)一的結(jié)論：尺子伸出桌面部分短，發(fā)出的聲音高，尺子伸出的部分長(zhǎng)，發(fā)出的聲音低。最后，教師總結(jié)：“聲音是由振動(dòng)產(chǎn)生的，而且同一種物體，越短的振動(dòng)越快，發(fā)出的聲音越高，越長(zhǎng)的物體振動(dòng)越慢，發(fā)出的聲音越低?！闭n堂實(shí)踐活動(dòng)讓學(xué)生發(fā)揮主觀能動(dòng)性，在動(dòng)手實(shí)踐操作中探索科學(xué)的奧秘，對(duì)科學(xué)問題有了更多新穎、獨(dú)特的思考角度，對(duì)所學(xué)知識(shí)也有了更深刻的理解。教師要善于根據(jù)實(shí)際教學(xué)情況靈活開展實(shí)踐活動(dòng)，并以實(shí)踐過程作為知識(shí)的載體，讓學(xué)生在自我探索的過程中潛移默化地獲得知識(shí)，發(fā)展科學(xué)思維。三、指引表達(dá)，增強(qiáng)思維體驗(yàn)科學(xué)表達(dá)指的是以準(zhǔn)確的語(yǔ)言將科學(xué)現(xiàn)象描述出來。實(shí)踐活動(dòng)鍛煉了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，還需要通過交流匯報(bào)的形式提升學(xué)生的科學(xué)表達(dá)能力，在表達(dá)中讓學(xué)生的思維有更深的體驗(yàn)。小學(xué)科學(xué)課對(duì)表達(dá)能力的培養(yǎng)需注重三個(gè)方面：一是語(yǔ)言的準(zhǔn)確性，即準(zhǔn)確表述科學(xué)事實(shí)；二是邏輯性，即條理清晰，詳略得當(dāng)；三是規(guī)范性，即用詞規(guī)范，學(xué)會(huì)使用科學(xué)術(shù)語(yǔ)。例如，教師帶領(lǐng)學(xué)生利用音叉驗(yàn)證振動(dòng)和聲音之間的關(guān)聯(lián)時(shí)，可以輕輕敲擊音叉，使其發(fā)出聲音，讓學(xué)生觀察音叉在發(fā)出聲音時(shí)有沒有什么變化？學(xué)生回答：“聲音是由振動(dòng)引起的，老師敲擊音叉使其發(fā)生振動(dòng)，振動(dòng)產(chǎn)生聲音被我們聽到。但是，我沒有看到音叉的振動(dòng)。”此時(shí)，教師走到學(xué)生身邊繼續(xù)提問：“沒有看到音叉的振動(dòng)，那么就請(qǐng)你伸出手輕輕觸摸音叉，看看有沒有什么不一樣呢？”學(xué)生觸摸發(fā)聲的音叉后馬上回答：“我感覺到了音叉的振動(dòng)，原來有些振動(dòng)是我們看不到的，但是同樣可以發(fā)出聲音?！苯處熇^續(xù)引導(dǎo)：“大家總結(jié)得很好，我們還可以通過別的方法驗(yàn)證音叉的振動(dòng)，比如將發(fā)聲的音叉放入水中，請(qǐng)大家觀察水的變化。”教師敲擊音叉后，立即將音叉插入水中，能看到水花四濺。學(xué)生踴躍發(fā)言：“音叉的振動(dòng)傳遞到了水中，水放大了音叉細(xì)小的振動(dòng)，使眼睛可以觀察到?！苯處熞獙⒄n堂還給學(xué)生，激發(fā)學(xué)生的表達(dá)欲，鼓勵(lì)學(xué)生用科學(xué)的語(yǔ)言描繪科學(xué)現(xiàn)象。在科學(xué)課程中培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力，需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容制定課堂策略，不斷強(qiáng)化學(xué)生表達(dá)的準(zhǔn)確性、邏輯性和規(guī)范性，助力學(xué)生有更好的思維體驗(yàn)。四、啟發(fā)思考，提升思維深度在小學(xué)階段，啟發(fā)學(xué)生思考，獲得感知科學(xué)知識(shí)的方法，是科學(xué)教育的關(guān)鍵所在?？茖W(xué)思維的培養(yǎng)應(yīng)該以多角度、多元化的形式開展，而不應(yīng)該簡(jiǎn)單傳授課本知識(shí)。因此，在科學(xué)課堂教學(xué)過程中，教師必須強(qiáng)調(diào)學(xué)生深入思考的重要性，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性、多角度思考問題，使學(xué)生在掌握科學(xué)知識(shí)的同時(shí)提升思維深度。例如，講解“聲音與振動(dòng)的關(guān)系”這一概念時(shí)，教師可以以故事的形式吸引學(xué)生的注意力：“同學(xué)們，蝴蝶和蜜蜂是春天常見的昆蟲，當(dāng)蜜蜂飛到我們身邊時(shí)，我們可以清楚地聽到蜜蜂翅膀振動(dòng)發(fā)出的聲音，但是，當(dāng)蝴蝶飛過時(shí)，我們卻很難聽到聲音，大家知道這是什么原因嗎？”講故事的同時(shí)，教師可以在幻燈片上展示蜜蜂和蝴蝶飛翔的視頻，并配上聲音，增強(qiáng)學(xué)生的感官體驗(yàn)。接著，教師為學(xué)生留出充足的思考時(shí)間，并給出提示：“請(qǐng)同學(xué)們想想聲音是怎樣產(chǎn)生的？聲音的大小和什么有關(guān)系？”學(xué)生看著幻燈片播放的動(dòng)畫陷入了沉思。思考良久后，教師鼓勵(lì)學(xué)生說出自己的思考，有學(xué)生躍躍欲試：“聲音是由振動(dòng)產(chǎn)生的，蜜蜂和蝴蝶振動(dòng)的快慢不一樣，蜜蜂翅膀振動(dòng)更快，而蝴蝶翅膀振動(dòng)得很慢?！苯處熇^續(xù)指引思考：“大家想想這個(gè)現(xiàn)象和我們之前做的尺子發(fā)聲實(shí)驗(yàn)有哪些相同點(diǎn)呢？”經(jīng)過深入思考后，有學(xué)生想出了答案：“尺子伸出桌面越少，振動(dòng)越快，發(fā)出的聲音也就越響，這跟蜜蜂翅膀的發(fā)聲是類似的?！笨梢?，在小學(xué)科學(xué)課上教師要靈活選用教學(xué)材料，啟發(fā)學(xué)生深入思考科