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摘 要：小学科学课程的总目标是培养学生的科学素养，通过科学课程的学习，发展学生的学习能力、思维能力、实践能力和创新能力。思维是科学教学的核心，用科学思维获取知识的过程就是科学探究的过程。科学思维是一种建立在事实、逻辑和不断验证基础之上的思维方式。科学教师其实希望学生都能像科学家一样去观察并研究自然世界中的各种现象和问题，并能具备科学家一样的思维方法。
关键词：科学教学;科学思维;有效教学
中图分类号：G623.6 文献标识码：A 文章编号：2095-624X（2021）19-0049-02
为了让学生深入理解科学家解决问题的过程，我们的教学要力争将学生源于问题的事实搜集、个人观点形成和集体论证联系起来，促进他们理解科学概念，解决他们“如何知道”以及“为什么相信”的问题，因此科学课的教学必须强调贯穿于整个教学过程中的连贯的科学思维。如果我们从科学实践的角度来设计教学活动，不仅能帮助学生建立科学概念，还能发展学生科学思维能力，进而提高教学的有效性。
通过以上所述，我们发现科学思维在科学教学中的地位越来越重要，这就需要教师精心设计课堂教学的各个环节，通过创设问题情境、形成可探究问题、引出合理假设、引领实践操作、论证解释、互动交流等措施帮助学生获得科学的思维方法，从而有效、全面地提升学生的科学素养。
但现实中对于科学思维还存在一些误区，有的把科学探究当成科学思维，有的把得出科学结论当成科学思维等。因此，我们必须走出这些误区，更加重视培养学生的科学思维，认真观察实验现象，做好现象分析，发展学生的科学思维;在教学中不要设计形式主义的活动，激发学生的科学思维;深入挖掘学生的错误思维，培养学生正确的科学思维。那么如何在科学教学中培养学生科学思维的能力呢？ 我从以下三个方面进行探讨。
一、创设不同的问题情境，培养学生的科学思维
在教学中，我们应该重视问题情境的创设，根据学生的年龄、认知特点、教学内容，梳理出本课的驱动性问题。这样可以调动学生学习新知、参与实践的积极性;同时培养学生思维，让学生带着问题实践，带着问题学习，在问题引领下主动建构知识。
（一）利用问题串的跟进式活动串联整个教学过程
比如，一年级上册《做一个测量纸带》一课就是以一个接一个的问题引领学生的思维不断地进入有梯度的思考，同时通过问题的引领，也把三个活动有层次和梯度地贯穿起来。本节课第一个活动尝试用10个立方体组合测量小花盆一圈长度，学生发现立方体没有办法测量圆周的长度，因为它无法弯曲。教师随之问第一个问题：这个圆周的长度无法测量，我们应怎么改进测量工具？学生会说找一个能弯曲的纸带。继而，教师把学生引入下一个环节，再用测量纸带测小花盆圆周的长度，并且巩固测量方法。学生学习完测量方法后，教师又引出第二个活动：用这个测量纸带量大一点的花盆长度，学生发现用测量纸带测它的一圈的长度。测量纸带不够长。教师继而提出第二个问题：那我们如何改进这个短的测量纸带呢？由此引导学生发现可以加长纸带，这样就把问题聚焦到加长纸带的方法上了，并且开展改进测量纸带量花盆的活动。学生用加长纸带测量花盆后，教师又出示更大一些的花盆，从而引出第三个活动，学生发现之前用的纸带又不够长了，而且数起来不方便，教师继而又提出第三个问题：那我们如何改进这个测量纸带并且方便计数呢？由此，学生的思维聚焦到延长纸带并标记数字的改进方法上来，并引导学生继续用加长测量纸带的方法测量更大的花盆。这个过程就是符合学生特点的科学实践教学过程，通过问题的引领，一步步地带领学生思考，引导学生实际动手进行探究，形成尊重事实、主动积极的科学态度。
（二）创设适合学生的问题情境，利用归纳的方法帮助学生建立对问题的认识
《声音是怎样产生的》一课主要教给学生“发现问题—做出假设—实验验证—得出结论”的科学研究方法。其主线就是发展学生科学思维，建构科学解释，基于学生上这节课之前的已有認知，教师创设各种乐器发声的情境（三个乐器发声的视频），提出问题：三个乐器的声音是怎样产生的？就是让学生在这个情境中充分暴露已有的认知，学生对这些现象都有自己的解释，他们关注的是什么外力使物体发出了声音，而不是物体发声时它正在做什么，对物体正在发声时的现象缺乏深入的观察和思考。
综上所述，我们看到发现问题比直接解决问题更为可贵，所以在实际教学工作中，要用情境教学来注重学生学习主观体验和学习代入感。科学教学关键在于培养学生的思维能力，而并非记忆一些琐碎的科学知识。因此，在科学课中让学生提升思维能力、亲身实践，在问题引领下主动构建知识、发展认知才是有效教学的核心所在。
二、教师要在教学中运用科学思维的方法，发展学生科学思维能力
在科学探究过程中要注重探究逻辑的发展、概念判断和推理、与之匹配的教学、思考学生的思维。小学生受年龄特点、认知特点等方面的限制，他们很少对实验现象进行深入的分析与思考，这就需要教师用科学的思维方法对学生的实践活动进行整体设计。
（一）运用科学思维的词汇，提高学生科学思维能力
例如，四年级上册《声音是怎样产生的》这一课比较典型，教师先创设各种乐器发声的情境，提出问题：三个物体是怎么发声的？发声时它们在做什么？因为学生在日常生活中对声音是有一定的了解的，所以教师让学生进行假设。很多学生认为声音是由于“敲打”“弹拨”产生的。在这个过程中，我们重点提示学生要用到“只有……才”“如果……那么”“因为……所以”等有关科学思维的词汇进行汇报。比如，学生会说如果声音是振动产生的，那么物体发声时就会看到它正在振动。因为我看到敲打有声音，所以我认为是敲打产生的声音等。这个过程体现了学生的科学思维，也是在他们头脑中建立思维模型。
（二）在科学推理中运用科学思维方法，发展学生科学思维能力。 第一，运用求同归纳的思维方法。在本课中，物体的振动是核心，教材中一共是四种发声材料，我们根据归纳法（求同）把材料分成两类。第一类是尺和皮筋，课上应先做这个实验，因为让学生拨动钢尺、拨动拉伸的橡皮筋，学生观察到的振动现象都比较明显，学生可以用画图或者文字记录下物体发声前后的现象，如下表所示。
通过上述记录，其实也是用到直接搜集证据的方法（求同归纳），每次证据搜集之后，学生都会根据证据进行分析和逻辑推理，推动之后的证据搜集，不断地去论证自己的假设。学生共同归纳得出，因为尺子和皮筋发声时都有振动，所以发声与振动有关。
第二，运用类比推理的思维方法。在本课第二个实验，再次验证假设问题，所有物体发声都会产生振动吗？出示第二类材料是鼓和音叉，因为学生敲打鼓和音叉时，它们发声时的振动现象都不明显，所以把它们求同放在一起。我们这个环节要用到类比推理的方法，因为第一个实验，我们得出发声与振动有关，学生基于第一个结论会产生类比思想，鼓和音叉发声时也会产生振动。但是第二个实验我们却看不到物体振动的明显现象。教师此时要用类比的思维方法，引导学生联想上一个实验，提出问题：我们发声方法一样，为什么尺和皮筋发声时看得见振动，现在鼓和音叉却看不见振动呢？这时，学生脑海里会产生极强的思维碰撞。
第三，运用借物观察证据的方法。在证明音叉和鼓发声时也会产生振动这个环节，我们这时可以利用借物观察搜集证据的方法，借助其他物体来证明它们发声时也会产生振动，做求同归纳，从而进一步证实假设。绿豆和水帮助我们证明了肉眼看不到的一些現象，让学生深刻意识到并不是眼睛看不到的现象，就是不存在的。可见在探究活动中观察事实与假设是相互联系的。没有假设推导，我们就不能设计新的实验和获得新的事实;没有假设的指引，我们无法从纷繁的现象中识别出我们想要的科学事实。
经观察搜集物体不振动就不发声的证据，建立因果性，最终证实假设。
最后大部分学生都能够利用前几个实验的具体发声现象来解释，声音是由振动产生的，但有几个学生还是认为声音是碰撞而产生的，这个也是本节课要突破的重难点。因此，教师必须关注，通过让这些学生仔细观察敲击后音叉发声的现象和怎样让正在发声的音叉停止发声的实验，实际起到一个脚手架作用，通过这些实验，不断让学生搜集证据和解释，帮助有困惑的学生改变已有认知，从而建立起新的科学概念。做完实验后，教师再问：你怎么就认可声音是振动产生的呢？为什么乐器发声要用不同方法呢？相信通过上面的思维学习过程，学生就会利用看到的现象解释声音是由振动产生的这一结论，同时也基于这些证据，学生会理解到用不同方法使乐器发声的根本原因，其实就是这些方法都使物体产生振动从而才产生声音。
我们可以看到，通过教师的精心设计，学生由一上来不知道乐器发声的根本原因到最后知道，经历了一个不断求证的过程，这期间学生的思维能力得到提升，同时也构建了正确的科学概念。
总之，教师要在科学教学中让学生走近科学，感受科学，认知科学，形成科学的思维。其实科学探究的过程就是用科学思维获取知识的过程。我们要基于学生的科学思维，用有效策略去设计日常教学活动，这样能够很好地让学生动手实践科学，也能够引导学生积极动脑实践科学。
[参考文献]
[1]熊 瑾.小学科学教学中创新思维能力的培养[J].当代家庭教育，2021（2）：162-163.
[2]罗 荣.在小学科学教学中培养学生的动手能力[J].考试与评价，2016（8）：59.
作者简介：刘剑宇（1984— ），男，天津人，高级教师，本科，研究方向：小学科学教学。
关键词：科学教学;科学思维;有效教学
中图分类号：G623.6 文献标识码：A 文章编号：2095-624X（2021）19-0049-02
为了让学生深入理解科学家解决问题的过程，我们的教学要力争将学生源于问题的事实搜集、个人观点形成和集体论证联系起来，促进他们理解科学概念，解决他们“如何知道”以及“为什么相信”的问题，因此科学课的教学必须强调贯穿于整个教学过程中的连贯的科学思维。如果我们从科学实践的角度来设计教学活动，不仅能帮助学生建立科学概念，还能发展学生科学思维能力，进而提高教学的有效性。
通过以上所述，我们发现科学思维在科学教学中的地位越来越重要，这就需要教师精心设计课堂教学的各个环节，通过创设问题情境、形成可探究问题、引出合理假设、引领实践操作、论证解释、互动交流等措施帮助学生获得科学的思维方法，从而有效、全面地提升学生的科学素养。
但现实中对于科学思维还存在一些误区，有的把科学探究当成科学思维，有的把得出科学结论当成科学思维等。因此，我们必须走出这些误区，更加重视培养学生的科学思维，认真观察实验现象，做好现象分析，发展学生的科学思维;在教学中不要设计形式主义的活动，激发学生的科学思维;深入挖掘学生的错误思维，培养学生正确的科学思维。那么如何在科学教学中培养学生科学思维的能力呢？ 我从以下三个方面进行探讨。
一、创设不同的问题情境，培养学生的科学思维
在教学中，我们应该重视问题情境的创设，根据学生的年龄、认知特点、教学内容，梳理出本课的驱动性问题。这样可以调动学生学习新知、参与实践的积极性;同时培养学生思维，让学生带着问题实践，带着问题学习，在问题引领下主动建构知识。
（一）利用问题串的跟进式活动串联整个教学过程
比如，一年级上册《做一个测量纸带》一课就是以一个接一个的问题引领学生的思维不断地进入有梯度的思考，同时通过问题的引领，也把三个活动有层次和梯度地贯穿起来。本节课第一个活动尝试用10个立方体组合测量小花盆一圈长度，学生发现立方体没有办法测量圆周的长度，因为它无法弯曲。教师随之问第一个问题：这个圆周的长度无法测量，我们应怎么改进测量工具？学生会说找一个能弯曲的纸带。继而，教师把学生引入下一个环节，再用测量纸带测小花盆圆周的长度，并且巩固测量方法。学生学习完测量方法后，教师又引出第二个活动：用这个测量纸带量大一点的花盆长度，学生发现用测量纸带测它的一圈的长度。测量纸带不够长。教师继而提出第二个问题：那我们如何改进这个短的测量纸带呢？由此引导学生发现可以加长纸带，这样就把问题聚焦到加长纸带的方法上了，并且开展改进测量纸带量花盆的活动。学生用加长纸带测量花盆后，教师又出示更大一些的花盆，从而引出第三个活动，学生发现之前用的纸带又不够长了，而且数起来不方便，教师继而又提出第三个问题：那我们如何改进这个测量纸带并且方便计数呢？由此，学生的思维聚焦到延长纸带并标记数字的改进方法上来，并引导学生继续用加长测量纸带的方法测量更大的花盆。这个过程就是符合学生特点的科学实践教学过程，通过问题的引领，一步步地带领学生思考，引导学生实际动手进行探究，形成尊重事实、主动积极的科学态度。
（二）创设适合学生的问题情境，利用归纳的方法帮助学生建立对问题的认识
《声音是怎样产生的》一课主要教给学生“发现问题—做出假设—实验验证—得出结论”的科学研究方法。其主线就是发展学生科学思维，建构科学解释，基于学生上这节课之前的已有認知，教师创设各种乐器发声的情境（三个乐器发声的视频），提出问题：三个乐器的声音是怎样产生的？就是让学生在这个情境中充分暴露已有的认知，学生对这些现象都有自己的解释，他们关注的是什么外力使物体发出了声音，而不是物体发声时它正在做什么，对物体正在发声时的现象缺乏深入的观察和思考。
综上所述，我们看到发现问题比直接解决问题更为可贵，所以在实际教学工作中，要用情境教学来注重学生学习主观体验和学习代入感。科学教学关键在于培养学生的思维能力，而并非记忆一些琐碎的科学知识。因此，在科学课中让学生提升思维能力、亲身实践，在问题引领下主动构建知识、发展认知才是有效教学的核心所在。
二、教师要在教学中运用科学思维的方法，发展学生科学思维能力
在科学探究过程中要注重探究逻辑的发展、概念判断和推理、与之匹配的教学、思考学生的思维。小学生受年龄特点、认知特点等方面的限制，他们很少对实验现象进行深入的分析与思考，这就需要教师用科学的思维方法对学生的实践活动进行整体设计。
（一）运用科学思维的词汇，提高学生科学思维能力
例如，四年级上册《声音是怎样产生的》这一课比较典型，教师先创设各种乐器发声的情境，提出问题：三个物体是怎么发声的？发声时它们在做什么？因为学生在日常生活中对声音是有一定的了解的，所以教师让学生进行假设。很多学生认为声音是由于“敲打”“弹拨”产生的。在这个过程中，我们重点提示学生要用到“只有……才”“如果……那么”“因为……所以”等有关科学思维的词汇进行汇报。比如，学生会说如果声音是振动产生的，那么物体发声时就会看到它正在振动。因为我看到敲打有声音，所以我认为是敲打产生的声音等。这个过程体现了学生的科学思维，也是在他们头脑中建立思维模型。
（二）在科学推理中运用科学思维方法，发展学生科学思维能力。 第一，运用求同归纳的思维方法。在本课中，物体的振动是核心，教材中一共是四种发声材料，我们根据归纳法（求同）把材料分成两类。第一类是尺和皮筋，课上应先做这个实验，因为让学生拨动钢尺、拨动拉伸的橡皮筋，学生观察到的振动现象都比较明显，学生可以用画图或者文字记录下物体发声前后的现象，如下表所示。
通过上述记录，其实也是用到直接搜集证据的方法（求同归纳），每次证据搜集之后，学生都会根据证据进行分析和逻辑推理，推动之后的证据搜集，不断地去论证自己的假设。学生共同归纳得出，因为尺子和皮筋发声时都有振动，所以发声与振动有关。
第二，运用类比推理的思维方法。在本课第二个实验，再次验证假设问题，所有物体发声都会产生振动吗？出示第二类材料是鼓和音叉，因为学生敲打鼓和音叉时，它们发声时的振动现象都不明显，所以把它们求同放在一起。我们这个环节要用到类比推理的方法，因为第一个实验，我们得出发声与振动有关，学生基于第一个结论会产生类比思想，鼓和音叉发声时也会产生振动。但是第二个实验我们却看不到物体振动的明显现象。教师此时要用类比的思维方法，引导学生联想上一个实验，提出问题：我们发声方法一样，为什么尺和皮筋发声时看得见振动，现在鼓和音叉却看不见振动呢？这时，学生脑海里会产生极强的思维碰撞。
第三，运用借物观察证据的方法。在证明音叉和鼓发声时也会产生振动这个环节，我们这时可以利用借物观察搜集证据的方法，借助其他物体来证明它们发声时也会产生振动，做求同归纳，从而进一步证实假设。绿豆和水帮助我们证明了肉眼看不到的一些現象，让学生深刻意识到并不是眼睛看不到的现象，就是不存在的。可见在探究活动中观察事实与假设是相互联系的。没有假设推导，我们就不能设计新的实验和获得新的事实;没有假设的指引，我们无法从纷繁的现象中识别出我们想要的科学事实。
经观察搜集物体不振动就不发声的证据，建立因果性，最终证实假设。
最后大部分学生都能够利用前几个实验的具体发声现象来解释，声音是由振动产生的，但有几个学生还是认为声音是碰撞而产生的，这个也是本节课要突破的重难点。因此，教师必须关注，通过让这些学生仔细观察敲击后音叉发声的现象和怎样让正在发声的音叉停止发声的实验，实际起到一个脚手架作用，通过这些实验，不断让学生搜集证据和解释，帮助有困惑的学生改变已有认知，从而建立起新的科学概念。做完实验后，教师再问：你怎么就认可声音是振动产生的呢？为什么乐器发声要用不同方法呢？相信通过上面的思维学习过程，学生就会利用看到的现象解释声音是由振动产生的这一结论，同时也基于这些证据，学生会理解到用不同方法使乐器发声的根本原因，其实就是这些方法都使物体产生振动从而才产生声音。
我们可以看到，通过教师的精心设计，学生由一上来不知道乐器发声的根本原因到最后知道，经历了一个不断求证的过程，这期间学生的思维能力得到提升，同时也构建了正确的科学概念。
总之，教师要在科学教学中让学生走近科学，感受科学，认知科学，形成科学的思维。其实科学探究的过程就是用科学思维获取知识的过程。我们要基于学生的科学思维，用有效策略去设计日常教学活动，这样能够很好地让学生动手实践科学，也能够引导学生积极动脑实践科学。
[参考文献]
[1]熊 瑾.小学科学教学中创新思维能力的培养[J].当代家庭教育，2021（2）：162-163.
[2]罗 荣.在小学科学教学中培养学生的动手能力[J].考试与评价，2016（8）：59.
作者简介：刘剑宇（1984— ），男，天津人，高级教师，本科，研究方向：小学科学教学。