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陶行知先生曾说过:“真正的教育必须培养出能思考会创造的人。”课标中也指出:“科学探究不能只停留在形式上,在关注学生的动手同时,更要关注学生的思维发展。”因此,科学课必须发展学生的科学思维,培养学生的科学思维方式,从而帮助学生形成科学研究的技能和方法。本文从找准切入点、提供结构性材料、动手前先动脑、研讨交流四方面来阐述如何关注学生科学思维能力的培养。
小学科学课程标准强调“科学学习要以探究为核心”。科学探究的目的之一就是“通过探究培养科学思维能力”。因此,教师在教学过程中可以根据教学内容,围绕科学素养目标,带着“发展学生科学思维”的理念指导学生开展一系列科学探究活动,进而激发学生的思维动力,培养学生良好的思维习惯和思维品质,促进学生科学素养的发展。基于这样的认识,笔者以教科版五年级上册《光是怎样传播的》一课为例,谈谈如何引领学生在科学课堂上发展科学思维的能力。
找准切入点,确立思维目标
小学科学课堂是由若干个探究活动组成的,因此,活动的实效性、探究的深度要让学生得到最大限度的思维价值。所以,我们在探究活动安排上不宜安排过多,应从学生角度,根据学生年龄特点、认知基础选择一个最有价值的活动。设计活动时预设思维的切入点,围绕这个思维点的解决由浅入深来层层展开。
【课堂片段(导入环节)】
教师:(师演示:打开激光笔照在黑板上)看到了什么?
学生:小红点。
教师:哪里来的?
学生:老师手中的激光笔。
教师:老师手中的激光笔发出的光是怎么跑到黑板上的?谁能上来演示一下?
(学生用手指来演示光的路线——大多数学生会认为直的)
教师:有不同想法吗?
以上教学片段中,教师设计的这个导入环节就只有一个活动,目的明确,其就是为了了解学生的初始想法,同时引发学生对“光传播的路线”问题的聚焦,会让学生很自然地产生疑问:“光是怎样传播的?会沿什么路线传播?”于是,他们就会做出自己的猜测:有的会说是直线,有的会说是弧线形或者是S形、螺旋形。这样,通过交流互动激活了学生思维的内在驱动力,科学思维也得到了较好的训练。
由此可知,一堂只有40分钟的课中,教师只有基于教材和学生的认知,选择一个最有价值的活动深入地把它做好、做足。这样的学习可以让学生的自主性和探究性表现得更充分,也更能调动学生思维的积极性。
提供结构性材料,锻炼思维的灵活性
“巧妇难为无米之炊”,科学课中的探究活动需要用材料说话。材料容易引起学生的探究欲望,也是启发学生思维的方法。著名教育家陶行知先生说过这样一句话:“与其把学生当天津鸭儿添入一些零碎知识,不如给他们几把钥匙,使他们可以自动地去开发文化的金库和宇宙的宝藏。”所以,课堂中为学生提供有结构性的材料,能揭示学生探究的思路和探究的方法,引导学生的思维活动。
【课堂片段】
课堂中,教师先向学生提問:“光究竟是不是沿直线传播的呢?我们该怎么办?然后出示材料(一张直卡纸、一根可以随意弯曲的管子)并介绍,你们能利用老师提供的材料来证明光是沿直线传播的,不能拐弯吗?”通过小组讨论交流,有的组卷一个直的纸筒,对着光,可以看到灯光;有的组将弯管一个端口对着灯,眼睛从另一个端口看,就看不到灯光;有的组将弯管变直管后,对着灯能看到光;有的组直接将卡纸对着灯,看不到灯光;以此说明光是直线传播的,不能弯曲。
在这个教学片段中,教师给学生选择了简洁实用、可操作性强的材料引发学生的探究欲望,通过小组成员的自主探究合作,设计出了多种不同的实验方法来验证光传播的路线,与此同时还培养了学生自己设计简单实验的能力。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,他们的思维活动就会不断拓展。可见,材料引起学习,材料引起活动。在科学课中,有效而典型的结构性材料是学生解决科学问题、获取科学知识、提高探究能力、提升思维品质的基本载体。
动手之前先动脑,提升思维的严密性
真正的科学探究活动必须是一个引导学生展开理性思考的过程,思维的严密性正是探究活动的基础和保障。动脑是为了动手的顺利进行,也是提高学生思维能力的有效途径。因此,让学生在动手前经过一番自己的思考:“怎么做?先做什么?后做什么?”“需要哪些材料?”“实验时要注意些什么?”这样能让学生的思维从模糊走向清晰。
【课堂片段】
教师:我手里有三张带小孔的卡纸,你能将它们依次放在手电筒和屏的中间:当手电筒一打开,就能让光通过3个小孔,照到最后的屏上吗?(三张带小孔的卡纸保持一定间距)挑战前,小组先思考、讨论三个小孔的位置及光前进的路线,并将讨论结果画在实验记录单上。(带小孔的卡纸用“ ”表示)
学生:三个小孔的位置要对齐。
教师追问:对齐的意思是什么?
学生:在一条直线上。
教师反问:怎么保证在一直线上?
学生:用眼睛看。
教师追问:用眼睛看不严谨,你有科学的确定方法分享吗?
学生:用铅笔放在孔中确认孔在一直线上。
教师再次追问:为什么可以用铅笔?
学生:铅笔是直的。
从上述片段中可以看到,学生在教师的引导下分析推理的思维能力得到了提高,明白了只有当大小、高度不同的三张卡纸的小孔处在一直线上时才能在屏上得到光斑。其实,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,学生提出的解决问题的方法往往是粗糙、片面、不完善的,缺乏科学性。因此,让学生动手之前先动脑,不但能够促进学生的思考,培养了学生科学思维的严谨性,而且还能提高他们的操作能力。
加强研讨交流,增强思维的批判性
语言是思维的载体,能促进思维发展。在科学探究活动中,教师要允许学生在课堂上大声争论,发表自己的见解,使学生在平等、民主、自由的气氛中放松地进行深层次交流沟通,使学生成为课堂的“主人”,使课堂成为一个真正宽松自在的空间。学生在这样的教学环境中必将促进思维批判性的增强。
【课堂片段】
课堂中,学生亲历并验证了光是直线传播的实验后(三张带小孔的卡纸在一直线上),教师抛出了这样的问题:“假如我们把三张中的第二张或第三张卡纸向一边慢慢偏移,又会出现什么呢?谁来猜猜看?”很快学生就各抒己见:有的说最后一张卡纸上没有光斑;有的说光通不过第二或第三张卡纸;甚至有的说偏移少的话光斑是有的,偏移多的话最后一张卡纸是没有光斑的。最后通过交流讨论知道光是直线传播的,如果会弯曲传播,无论怎么移动第二或第三张卡纸,最后一张卡纸上也会有光斑。
在这个教学片段中,不难看出通过对科学问题的研讨,可以反映学生的思维过程,同时能帮助学生理性地看待问题,批判性地应用科学原理,提高自己的判断能力。由此可见,加强研讨交流是培养学生思维批判性的好方法。
简而言之,科学思维是科学探究的灵魂,缺失了思维参与的科学探究是盲目的,缺失了思维参与的科学活动更是浅薄的。“冰冻三尺,非一日之寒”,学生科学思维能力的培养不是一朝一夕的事,而是一个长期的过程。作为小学科学教师,在科学探究活动中要善于把握课堂的每一个细节,为促进学生的思维发展而教,让学生在活动中获得科学学习的乐趣,形成正确的思维方式,提升科学素养。
小学科学课程标准强调“科学学习要以探究为核心”。科学探究的目的之一就是“通过探究培养科学思维能力”。因此,教师在教学过程中可以根据教学内容,围绕科学素养目标,带着“发展学生科学思维”的理念指导学生开展一系列科学探究活动,进而激发学生的思维动力,培养学生良好的思维习惯和思维品质,促进学生科学素养的发展。基于这样的认识,笔者以教科版五年级上册《光是怎样传播的》一课为例,谈谈如何引领学生在科学课堂上发展科学思维的能力。
找准切入点,确立思维目标
小学科学课堂是由若干个探究活动组成的,因此,活动的实效性、探究的深度要让学生得到最大限度的思维价值。所以,我们在探究活动安排上不宜安排过多,应从学生角度,根据学生年龄特点、认知基础选择一个最有价值的活动。设计活动时预设思维的切入点,围绕这个思维点的解决由浅入深来层层展开。
【课堂片段(导入环节)】
教师:(师演示:打开激光笔照在黑板上)看到了什么?
学生:小红点。
教师:哪里来的?
学生:老师手中的激光笔。
教师:老师手中的激光笔发出的光是怎么跑到黑板上的?谁能上来演示一下?
(学生用手指来演示光的路线——大多数学生会认为直的)
教师:有不同想法吗?
以上教学片段中,教师设计的这个导入环节就只有一个活动,目的明确,其就是为了了解学生的初始想法,同时引发学生对“光传播的路线”问题的聚焦,会让学生很自然地产生疑问:“光是怎样传播的?会沿什么路线传播?”于是,他们就会做出自己的猜测:有的会说是直线,有的会说是弧线形或者是S形、螺旋形。这样,通过交流互动激活了学生思维的内在驱动力,科学思维也得到了较好的训练。
由此可知,一堂只有40分钟的课中,教师只有基于教材和学生的认知,选择一个最有价值的活动深入地把它做好、做足。这样的学习可以让学生的自主性和探究性表现得更充分,也更能调动学生思维的积极性。
提供结构性材料,锻炼思维的灵活性
“巧妇难为无米之炊”,科学课中的探究活动需要用材料说话。材料容易引起学生的探究欲望,也是启发学生思维的方法。著名教育家陶行知先生说过这样一句话:“与其把学生当天津鸭儿添入一些零碎知识,不如给他们几把钥匙,使他们可以自动地去开发文化的金库和宇宙的宝藏。”所以,课堂中为学生提供有结构性的材料,能揭示学生探究的思路和探究的方法,引导学生的思维活动。
【课堂片段】
课堂中,教师先向学生提問:“光究竟是不是沿直线传播的呢?我们该怎么办?然后出示材料(一张直卡纸、一根可以随意弯曲的管子)并介绍,你们能利用老师提供的材料来证明光是沿直线传播的,不能拐弯吗?”通过小组讨论交流,有的组卷一个直的纸筒,对着光,可以看到灯光;有的组将弯管一个端口对着灯,眼睛从另一个端口看,就看不到灯光;有的组将弯管变直管后,对着灯能看到光;有的组直接将卡纸对着灯,看不到灯光;以此说明光是直线传播的,不能弯曲。
在这个教学片段中,教师给学生选择了简洁实用、可操作性强的材料引发学生的探究欲望,通过小组成员的自主探究合作,设计出了多种不同的实验方法来验证光传播的路线,与此同时还培养了学生自己设计简单实验的能力。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,他们的思维活动就会不断拓展。可见,材料引起学习,材料引起活动。在科学课中,有效而典型的结构性材料是学生解决科学问题、获取科学知识、提高探究能力、提升思维品质的基本载体。
动手之前先动脑,提升思维的严密性
真正的科学探究活动必须是一个引导学生展开理性思考的过程,思维的严密性正是探究活动的基础和保障。动脑是为了动手的顺利进行,也是提高学生思维能力的有效途径。因此,让学生在动手前经过一番自己的思考:“怎么做?先做什么?后做什么?”“需要哪些材料?”“实验时要注意些什么?”这样能让学生的思维从模糊走向清晰。
【课堂片段】
教师:我手里有三张带小孔的卡纸,你能将它们依次放在手电筒和屏的中间:当手电筒一打开,就能让光通过3个小孔,照到最后的屏上吗?(三张带小孔的卡纸保持一定间距)挑战前,小组先思考、讨论三个小孔的位置及光前进的路线,并将讨论结果画在实验记录单上。(带小孔的卡纸用“ ”表示)
学生:三个小孔的位置要对齐。
教师追问:对齐的意思是什么?
学生:在一条直线上。
教师反问:怎么保证在一直线上?
学生:用眼睛看。
教师追问:用眼睛看不严谨,你有科学的确定方法分享吗?
学生:用铅笔放在孔中确认孔在一直线上。
教师再次追问:为什么可以用铅笔?
学生:铅笔是直的。
从上述片段中可以看到,学生在教师的引导下分析推理的思维能力得到了提高,明白了只有当大小、高度不同的三张卡纸的小孔处在一直线上时才能在屏上得到光斑。其实,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,学生提出的解决问题的方法往往是粗糙、片面、不完善的,缺乏科学性。因此,让学生动手之前先动脑,不但能够促进学生的思考,培养了学生科学思维的严谨性,而且还能提高他们的操作能力。
加强研讨交流,增强思维的批判性
语言是思维的载体,能促进思维发展。在科学探究活动中,教师要允许学生在课堂上大声争论,发表自己的见解,使学生在平等、民主、自由的气氛中放松地进行深层次交流沟通,使学生成为课堂的“主人”,使课堂成为一个真正宽松自在的空间。学生在这样的教学环境中必将促进思维批判性的增强。
【课堂片段】
课堂中,学生亲历并验证了光是直线传播的实验后(三张带小孔的卡纸在一直线上),教师抛出了这样的问题:“假如我们把三张中的第二张或第三张卡纸向一边慢慢偏移,又会出现什么呢?谁来猜猜看?”很快学生就各抒己见:有的说最后一张卡纸上没有光斑;有的说光通不过第二或第三张卡纸;甚至有的说偏移少的话光斑是有的,偏移多的话最后一张卡纸是没有光斑的。最后通过交流讨论知道光是直线传播的,如果会弯曲传播,无论怎么移动第二或第三张卡纸,最后一张卡纸上也会有光斑。
在这个教学片段中,不难看出通过对科学问题的研讨,可以反映学生的思维过程,同时能帮助学生理性地看待问题,批判性地应用科学原理,提高自己的判断能力。由此可见,加强研讨交流是培养学生思维批判性的好方法。
简而言之,科学思维是科学探究的灵魂,缺失了思维参与的科学探究是盲目的,缺失了思维参与的科学活动更是浅薄的。“冰冻三尺,非一日之寒”,学生科学思维能力的培养不是一朝一夕的事,而是一个长期的过程。作为小学科学教师,在科学探究活动中要善于把握课堂的每一个细节,为促进学生的思维发展而教,让学生在活动中获得科学学习的乐趣,形成正确的思维方式,提升科学素养。