发展学生科学思维 提升学生科学素养

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,本文结合教学实践,就如何在科学探究活动中发展学生科学思维谈几点策略。

一、找准切入点 确立思维目标

在教学《摆》一课中只设计了一个活动:做一个15秒摆10次的摆。这是一个具有挑战性的任务,学生解决这个问题的过程是自主探究的过程,也是思维由浅入深的过程。能否做成功一个15次/10秒的摆,绝不是老师的终极目标,目的在于引起学生对自己做摆过程的关注,关注做摆过程中产生的问题,关注做摆过程中问题的解决方法,关注自己在做摆过程中的思维过程,这里面蕴涵了多个思维点:发现问题:摆快(慢)了,怎么回事?作出假设:可能是线的长短(或者是锤的重量等)影响了摆的快慢,或许短一点(重一点等)会更好。在课堂上,学生采取的方法不同,途径不同,效果也不同,但他们都真正进行了一次科学探究活动,当把摆做成功的时候也就对摆本质有了了解,有些小组可能到下课也没有成功,但在这样的过程中由于分析问题,解决问题的动脑环节多了,因此科学思维就得到了较好的训练。

二、设置问题情境 引发积极思维

在浮力教学中,教师可提出问题“为什么水的浮力有时可以浮起一艘万吨巨轮,而有时却托不起一枚铁针”,简单一句话,却可以引发学生的思考,然后进一步提出问题“究竟怎样的物体可以浮在水面上?”使学生提出可能影响沉浮的一些因素,引发学生激烈讨论。可见,学生有了问题需要就有了思维活动,关注生本,提出符合学生认知心理的问题,是发展学生科学思维的前提。。

再如,学习摩擦力时,在课的开始设置一个“抓泥鳅”的活动,学生在水里怎么也抓不起泥鳅,但在黄沙箱里却很容易抓起来,接着一个“为什么”的问题就可以“一石激起千层浪”,学生不论成绩好坏,都能积极思维,参与讨论,表达自己见解。这样,通过情景设置疑问,从而引发学生的思考,继而训练学生的科学思维,思维能力提高了,学生学习科学时也会产生内在的快乐。

三、提供结构性材料 锻炼思维灵活性

《磁铁的性质》一课,为了培养学生的思维能力,我和学生共同准备了各种各样的磁铁、小盆、磁铁性质实验盒、铝制的吊篮、小的曲别针等有结构的材料,而且各自的材料不尽相同,这样为学生亲历探究活动提供了充分的物质保障。学生根据有结构的材料动脑设计实验,反复动手实验,动手画出实验中的现象,在获取大量事实基础上,对各种现象进行筛选,直至概括出磁铁的性质。这里“材料”看上去数量上多了,杂了,但却改变了学生跟着教师走的机械思维状态,使学生像科学家那样在众多有结构的材料中灵活选用,按照各自小组的探究方案开展研究,这个过程有利于发展学生的比较、分析、概括等科学思维能力,这样他们的思维活动会不断拓展。

四、动手之前先动脑 提升思维严密性

动手之前先动脑,围绕着要探究的问题,重视并引导学生制定探究活动的方案,是开展探究活动的重要环节。动脑是为了动手的顺利进行,是提高学生思维能力的有效途径。由于受知识经验和能力的限制,学生考虑问题往往缺乏周密性,围饶某个问题制定活动计划时,学生提出解决问题的方法往往是粗糙的、片面的、不完善的,缺乏科学性,实验前的动脑能让学生的思维从模糊走向清晰。教师要引导学生通过完善方法来发展学生的思维,掌握科学探究的方法。在探究前准备不光是待会儿要用到的各种材料,在某种程度上来说,更重要的是让学生在动手前经过一番自己的思考,“先做什么?后做什么?”“要哪些材料?”“实验时该注意些什么”…… 这样,让学生动手和动脑紧密结合起来,变传统的实验技能模仿为学生主动的设计实验,从关注技能的形成到关注思维品质和综合实践能力的养成,在动手动脑中切实提高学生的科学素养。

五、动手之后更动脑 发展思维抽象性

在做热传导的实验时,教师要求学生把现象记录下来,同学们一边观察一边画了金属条和金属圆片热传导时的速度和方向。虽然是简简单单的箭头,但是很形象地表示出了固体热传导从高温向低温传递,以热源为中心向四周扩散的规律,也能帮助学生建立思维从形象到抽象的过程。

交流和讨论是学生在观察和实验的基础上形成科学解释的主要过程,学生思维的活动往往是在交流和讨论中最为激烈。在教学《滑轮》一课时,引导学生认识了定滑轮后,引导学生讨论运用定滑轮的好处。在学生为运用定滑轮是否省力而争执不休时,教师及时地启发学生用弹簧秤进行实验,并引导他们分析不省力的原因。在认识了动滑轮后,再依次引导他们分析动滑轮是否省力?能省多少力?并用实验验证。在此基础上,再引导学生分析两种滑轮的优缺点,最后讨论做个怎样的装置工作起来既方便又省力。这样一次又一次的激起学生的兴趣,促使他们积极的分析、验证、综合,最后得出正确结论,从而提升学生的科学思维水平。

六、在交流中质疑 增强思维批判性

一位教师在教学《声音的产生》一课,在研讨声音究竟是怎么产生的?这一问题时,有学生提出:“声音是由振动产生的。”教师没有见好就收,而是组织学生讨论,马上有学生反对:“我认为声音是两个东西碰出来的。”有的学生插嘴说:“反正物体和物体要相互挨在一块才行。”一个学生提出独特的反对意见:“敲击一下音叉,它却会响很长时间的。”有的学生说:“风声怎么没看见振动呢?”这时一个学生站起来说:“空气振动看不见,你可以看一下树叶呀,它在风中振动呢。”研讨逐渐发展成争论,全班形成两派:一些学生认为是因为振动,一些学生认为是吹、敲、碰等发声方法。最后,经过辩论,认为是发声方法的那一派认识到各种发声方法无非是使物体振动,振动才是根本原因。这些看似平凡的反思、质疑必将促进学生思维中批判性的增强。

【作者单位:三门县海游镇马娄辅导小学 浙江】

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