落实“三单四环”促进学生思维发展

黄维

思维是一种高级的认知活动，是个体对客观事物本质和规律的认知。学习的过程，是学习者认识客观事物本质属性和规律的过程；是提升自身认知水平和能力的过程；是思维不断发展的过程。《全日制义务教育科学（3～6年级）课程标准（实验稿）》（以下简称“课标”）指出：小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。其中，具备进行科学探究活动所必需的科学思维和方法是科学素养的一个重要方面。小学生科学学习的过程就是在一个个探究活动中不断发展思维的过程。在科学课堂教学过程中，老师只有立足学生的发展、走进学生的思维历程、把准学生的思维之脉、读懂学生思维的发展过程，才能有效调控自身的教学行为，使学生主动参与探究，促进学生认知结构良好的建构。因此，课堂教学应该以学生的思维发展为核心，培养学生发现问题和解决问题的能力，这就是培养学生的核心素养。

课堂教学中，教师和学生的核心活动是思维，思维型课堂教学即在教学过程中，注重学思结合，突出积极思维，培养学生的思维能力、学习能力和创造力。在思维型课堂中，首先需要教师创设情境，引发学生的认知冲突；然后在已有经验或认知的基础上开展探究活动，逐渐形成新的认识；再对所形成的新认识进行反思、总结；最后将所学到的知识、技能运用到相关的生活情境中去解决实际问题。笔者认为要实现思维型课堂需要落实好“三单四环”。“三单”即学情调查单、实验（观察）记录单、实践任务单；它可以以书面问卷的形式呈现，也可以以口头问题的形式呈现。“四环”包括创设情境、探究过程、学习总结和应用迁移四个环节。

一、“三单”——记录学生思维发展的痕迹

1. 学情调查单

学生在上课之前对所学习的内容并非一无所知，课前老师要针对课堂上将要学习的知识制订调查问卷或抽选部分学生进行访谈，以此来了解学生的前科学概念，在此基础上确定本节课的教学目标。教学的过程就是将学生从“河的此岸”带到“河的彼岸”的过程，“此岸”就是学生的原有认知，“彼岸”是学生要到达的教学目标。要到达河的“彼岸”，首先要弄清楚河的“此岸”在哪里，这就是摸清学情。

了解学情的方法有：第一，通过画图，表达学生对某个事件的看法；第二，通过师生间的问答来了解学生的观点；第三，对事件或现象作出合理解释；第四，提出有依据的预测。

在教学《点亮小灯泡》一课，我们可以通过以下提问和画图来了解学生的前概念。如：你知道电池有正极和负极吗？请画一节电池，并标出它的正负极（了解学生对电池的认识）。你观察过小灯泡吗？请画一个小灯泡（了解学生对灯泡内部结构的认识）。关于“灯泡为什么会亮”你是怎么想的（了解学生对电路的认识）。老师对于学生的作答要进行细致的分析，看看哪些问题是学生不知道的，哪些问题是比较模糊的，哪些问题是完全清楚了的。学生不知道的模糊的科学概念，就是这节课的教学重点、难点；对于学生已经完全清楚了的问题，老师就没有必要在课堂上浪费时间了。

2. 实验（观察）记录单

科学探究必须做实验（观察）记录，老师要引导学生明确记录内容，人人参与实验记录，掌握合适的记录方法，如：文字记录法、绘图记录法、表格记录法。老师在实验开始前科学地设计实验记录单，让学生充分领会实验探究过程的重要性，而不是仅仅记录结果或结论性的东西。

实验记录单的使用也能引发学生的积极思考。如教学《做框架》一课，学生通过使用小木棍加固正方体框架，记录加固的正方体框架所使用的木棍数和能承受的书本的数量，得到表格中的数据。

我们可以利用这个表格中的数据引发学生思考，哪个小组的成绩最好？你能说说原因吗？从这个表格中我们可以看出第1、4、7、8、9组都使用了4根木棍来加固正方体框架，然而，他们所承受的书本数量完全不同。第4组仅可承受6本书的重量，而第9组的框架却承受了40本书的重量，差别如此之大。老师要这两组学生将加固后的框架拿到讲台上，大家通过观察、分析这两组加固方式的不同，从而得出我们该如何加固框架才能使框架更加牢固，进一步了解三角形的稳定性。当然，从表格中的数据我们还可以看出其他问题，以此引导学生进行分析、比较，这里就不一一列举了。

3. 实践任务单

“不要让学校的大门把儿童的意识跟周围世界隔绝开来。”实践任务单是课堂教学的继续和发展，是培养学生将书本知识运用于解决问题、提高学生创新思维和实践能力的重要途径。实践任务单要挖掘教材中适合课后延伸的活动内容，布置的实践任务要做到明确化，注意做到多元的“即时评价”，加强课后延伸中的合作学习。

如在学习完《做框架》一课后，老师可以布置一个挑战任务：加固一个正方体框架，使它能承受80本书的重量。学生会充满兴趣的在课后完成这个挑战。又如，在学习完《点亮小灯泡》一课后，老师抛出一个问题：能否同时点亮两个或更多的灯泡？同学们课后试一试，将你的方法记录下来。这样的问题可以为下节课学习并联和串联知识做铺垫，培养学生分析问题和解决问题的能力。对于实践任务的完成，老师一定要进行及时评价，对于做得好的学生可以通过各种方式展示他们的思维成果。如：宣传板报、成果报告会、微信图片等，只有这样才能充分调动学生课后探究的热情。如果老师只布置任务，不检查，不评价，久而久之学生就不会去认真完成了。

二、“四环”——体现学生思维的发展历程

1. 创设情境

创设情境的目的是引发学生的认知冲突，引出课题，激发学生学习兴趣和动机，激发学生的思维。李吉林老师是情境教学研究的先行者，她从“意境说”中深受启发，概括出在教学中要注重“真、美、情、思”这四个字。“真”就是要给儿童一个真实的世界；“美”是要有审美愉悦；“情”是指学习过程与儿童真情交融；“思”是要给儿童宽阔的思维空间。

在学习《日食和月食》一课时，如果有学生见过日食或月食的，可以让他们来说日食和月食发生时的情景，描述看到的现象；老师还可以出示日食或月食的视频或图片让学生观察。学生只有看到了真实的情况才会引发认知冲突——日食发生时，是什么遮挡住了太阳？月食发生时，是什么遮挡住了月亮？这样学生才会充满兴趣的进入探究日食或月食成因的过程。

2. 探究过程

课标中明确提出，探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式，科学学习要以探究为核心，亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。探究过程包括五个要素：提出问题、合理猜想、设计方案、收集证据、评价结果。在探究活动的过程中体现出学生思维的发展。

在方案设计中，以《摆的快慢》为例，其探究方案应该包括：

A. 探究内容是探究摆动快慢与摆长、物体质量、摆角大小、摆放的位置等的关系。

B. 探究原理可以明确为：比较相同时间里摆动次数多少，或者比较摆动相同次数所用时间的长短来判断摆动的快慢。

C. 所需探究器材包括轻绳、大小不同的物体、直尺、秒表等。

D. 探究步骤应该是采用控制变量的方式逐一探究摆动快慢与摆长、物体质量、摆角大小等的关系。

E. 记录的方式一般用表格方式记录摆动次数与时间的关系。

3. 学习总结

学习总结是指掌握本节课的知识、方法，反思经验教训，形成认知结构。在学习总结阶段要注意：第一，教师引导，学生自己总结；第二，总结本节课所学到的包括知识、方法等；第三，要掌握知识的来龙去脉，形成认知的结构；第四，注意对经验教训的总结。总结的过程是对学习的反思过程，教师只有注重引导学生不断反思自己的学习收获和经验教训，学生才能不断进步。

4. 应用迁移

应用迁移是对掌握知识的应用，并能迁移到其他情境中去，培养学生分析问题和解决问题的能力，以及创造力。如学习光的反射现象后，能够对汽车上反光镜的作用进行分析；学习固体的热胀冷缩后能够对家装时瓷砖间为什么要留缝隙进行解释；学习简单机械后，能在生活中合理的运用简单机械解决日常生活中的问题，这就真正达到了学习的目的。

科学课堂应该以动机与兴趣激发为基础，以启发学生积极思维为核心，以教学情境创设和教师引导下的学生探究为主要途径，以方法教育和能力培养为重点，以学生科学素质的提高为目标。老师在课堂教学中如果能够落实“三单四环”，学生的思维就能不断发展，科学素养就能不断提升。

（作者单位：湖南省长沙市雨花区教育局艺术体育科技中心）