小学科学思维能力培养策略探究

摘 要：发展学生的思维能力是小学科学课程的重要目标，也是科学学科核心素养的重要组成部分。特别是小学阶段，学生的思维从形象思维逐步向抽象思维过渡，在课堂教学中，教师全方位地渗透科学思维能力培养，学生就能潜移默化地养成辩证的思维模式和理性的认知态度。文章从内涵、现状、意义和策略四个方面剖析核心素养视野下如何在小学科学课堂教学中培养科学思维能力，阐述发展思维能力对小学阶段学生的关键性和必要性。

关键词：小学科学;核心素养;科学思维;教学策略

一、 核心素养视野下科学思维能力培育的内涵分析

（一）起点：科学兴趣的有效培养

科学思维能力培养的起点就是科学兴趣的有效培养。教师如果能在教学之中有意识地引导学生将天生的好奇心和行动力与教材中固定的知识内容相结合，将科学研究的严谨性和日常生活的趣味性有机结合，那么这个起点就非常有利于后续知识的输入，更能够在轻松快乐的学习氛围之中，实现对学生的“隐性教学”，达到教学的效果和目的。

（二）基础：基本科学知识的学习

基本科学知识的学习在培育学生科学思维能力中发挥着基础性作用。切不可贪图课堂气氛和学生兴趣，“捡芝麻丢西瓜”，讓学生仅仅尝到学习的快乐，但并没有知识量的增长。升学阶段物理、化学、生物要求学生具备科学思维能力的雏形，科学正好是实现这一目标的良好阵地，可以为学生们接受更高阶段的自然科学知识提供通道。

（三）核心：树立正确认知世界的态度和能力

核心素养视野下科学思维能力培育的核心是树立正确认知世界的态度和能力。一是“态度”，这关系着学生摆脱浅薄的思想，选择运用科学理性的思想来认识世界，是一种思维上的迈进;二是“能力”，表明学生不仅有理性的意识，还掌握了理性的方法，使得自己有能力做到想做的事。这种态度和能力的建构需要通过长时间、全方位地在课堂和教学活动之中渗透，以辩证和审慎的思维来思考问题，鼓励提高学生“大胆地猜想，小心地求证”，离不开教师的辛勤指导。

（四）目标：社会责任感的培育

学生社会责任感和使命感的培育是科学思维能力培育的最终环节。科学是把双刃剑，有利有弊，切不可迷信科学。教师应该在课程中逐步引导学生认识到应当用辩证的思维看待科学本身，并引导学生理解需要将科学思维与人文思维相结合，形成互补思维，帮助学生养成团结友爱、热爱生活、爱国诚信等正确的世界观、人生观、价值观。

二、 核心素养视野下小学科学教学之中思维能力培育的现状分析

（一）对科学思维培养的重要性缺乏认识

这一点在教师和家长方面皆有所体现。尽管科学知识和科学思维素养对于学生价值观、世界观的形成和未来发展的重要性不言而喻，但科学在课程结构中依然是作为“副课”的身份存在的，长期以来被家长、老师、学校忽视，处于边缘地位。也由此引发了教学方式陈旧、教学效果不佳、教学内容一成不变等多种问题。部分家长也认为把时间花在科学这种不参与考试的科目上是“白白浪费”，不如把有限的时间和精力放在语文、数学、英语等主要科目上。究其缘由是由于对科学思维培养的重要性缺乏正确的认识。这一现状对教育目标的设定提出了挑战——如何真正从根源上树立起教师、家长、学校对科学思维能力培养的关注，是亟待思考的问题。

（二）科学教学的师资力量匮乏

小学科学所具有的“副课”身份，使得这门课程无法从根本上受到重视。小学科学的师资力量严重不足，有些学校会采取兼任的做法，让语文、数学等主课的任课教师来兼任科学课教师，降低了小学科学教师的准入门槛，导致专业性不足的问题。

（三）硬件设施配备不足

与其边缘地位相冲突的是，在硬件设施配备方面，小学科学反而是最需要多样化设施的课程。从授课内容来看，小学科学涉及生物、物理、化学等理科知识，具有高度抽象化的特点，学生难以理解。比如在理解“电和磁”这一课时，需要磁铁、电流表等辅助教学;学习“轮轴的秘密”这一课时，需要展示动滑轮、定滑轮等辅助教学;学习“用显微镜观察身边的生命世界”这一课时，让每一位同学都有机会通过显微镜真实地观察、操作，这是最为直接有效的教学方法，因此至少需要一台显微镜辅助授课。但现状是，部分学校在提供科学课程的硬件设施配备方面不足，教师有心无力，由此引发教学倦怠和连带效应。

三、 核心素养视野下小学科学教学之中思维能力培育的意义分析

（一）掌握基本科学知识

小学科学的课程内容内涵丰富，相当于为高阶学习阶段做的知识准备，但又基于学生的学习阶段做了一些学理性弱化和生活化处理。不仅有利于学生更好地了解身边的世界，更有利于他们建立一个初步的学科印象，当步入更高阶的学习阶段时，对新接触的学科有一个粗浅的认识，可以更快更高效地进入学习。

（二）建立科学视野与思维

在掌握基本科学知识的基础上，学生的科学思维能力得以建立。为何要建立科学视野与思维呢？它能够为学生认识世界和改造世界拓宽视野。辩证科学思维能力可以引导学生在纷繁复杂的现代世界里找到自己确信的事物，分辨丑恶，追求真相，学会独立、审慎思考，学会用严谨的逻辑思维能力来达到认识世界、改造世界的目的。尤其是在当今变化多端的网络社会中，海量的信息不仅将成年人拖入信息深渊，更向年幼的学生们提出了挑战。具备科学、严谨的视野和思维能够让学生们在铺天盖地的信息洪流之中坚守科学立场。同时，运用科学视野和思维，学生们能够慢慢体会到自身肩负的社会责任感和使命感是什么，学会尊重生命、尊重自然，塑造正确的价值观，从而对初中、高中、大学乃至终身学习提供裨益。

四、 核心素养视野下小学科学教学之中思维能力培育的策略分析

（一）寓教于乐，灵活运用

教师若盲目地使用各种专业术语进行教学，则不符合学生认知发展的规律，学生很难真正学到科学知识，只是在被动接受抽象的陌生词汇和定理，自然很难培养科学思维能力。

寓教于乐，要求教师把小学生难以理解的各种科学概念和规律，以学生听得懂、愿意听的方式呈现出来，灵活运用多种教学方法，把科学趣味性与科学严谨性结合起来。

真正让学生愿意放下戒备，尝试走近晦涩难懂的教科书和科学知识，进而逐渐接受科学思维能力的熏陶和感染，实现科学思维能力的有效培养。

例如在开展六年级上册《自行车上的简单机械》一课的学习时，一些概念的抽象性过强，学生们的想象能力不够，如果按照传统的教学方式，运用图片和教师的语言描述来进行教学的话，学生很难理解自行车上到底有什么机械原理。因此，教师在教学时，可以把学生们带到一辆真实的自行车前，展示“推”“靠”“骑”等动作，并在此过程中描述自行车每个部位的名称及运用了哪些简单机械。或者请学生亲身体验一下自行车在平地上骑和在斜坡上骑，具体的感受有何不同，并说明这是“杠杆、轮轴、斜面”等简单机械在发挥作用，从而使学生们得以近距离感受这一科学知识在生活中的具象化体现。

（二）任务驱动，问题引导

任务驱动思考，不断地提问是促使学生不断思考的触发点。小学阶段，学生精力的聚焦性和持久性并不是很强，所以要求在科学教学中，以問题为导向，不断地推动和引导学生自主思考问题，进而探究问题。

以六年级下册《米饭、淀粉和碘酒的变化》这一课的教学方式为例，笔者在课堂上实际演示了米饭、淀粉与碘酒的小实验，并设计了一个完整的“问题串”来引导和训练学生的科学思维能力。

Q1：首先请同学们来观察描述一下米饭、淀粉和碘酒分别具有什么物理特点？

Q2：嚼米饭，我们会有什么感受呢？（引出会“变甜”）

Q3：吃馒头，同学们会有什么感觉呢？（引出“淀粉”）

Q4：将碘酒滴在淀粉上，会发生什么变化呢？

Q5：为什么会发生这种变化呢？

Q6：在日常生活里，我们还能在什么地方找到淀粉呢？

通过这种类似苏格拉底“产婆术”式的追问方式，学生不停地基于知识本身重新思考，观察不同的实验现象，进行反复揣测和独立自主的思考。原本深奥的知识被分解为分散的、易于理解和解决的小问题，分解和降低了很多学生对于一些问题的理解难度，并且带动了课堂的氛围，课堂的教学活动效果也得到了不断提升。

在这个过程当中，不仅学生的科学思维能力得到了良好的锻炼，并且学生习得了分解难题、步步为营、层层递进的解决问题的能力，养成了学生不畏难题的精神品质。

（三）合作探究，交流探讨

小组合作是现在小学课堂教学中常用的方法，小学科学的课堂也可以引进这种新型教学方式来辅助教学。通过学生之间的相互交流和合作，不仅可以促使他们相互启发，相互解决困惑，共同进步，还可以发挥他们团结友爱的合作精神，培养他们与他人合作的能力。实践是检验真理的唯一标准，笔者已经将“小组合作”的方式在自己带教的班级中进行了检验，获得了良好的效果：每一节科学课，在原定教学内容完成的基础上，笔者会空出固定的时间，安排学生们自主交流与探讨。

以《校园动物大搜索》这一课的学习为例，笔者在课堂上运用了小组合作的学习方式，引导学生分组，在学校范围内进行搜索，并在组与组之间展开学习竞赛，促进同学们的好奇心和求知欲。引导学生们在校园里发现大大小小的动物，并记录它们在什么范围和场所进行活动。是树上，还是泥土里？或是水中？再以推举组员的方式进行汇报。在学习《营养要均衡》这一课时，笔者会安排学生们将自己家庭一天的食谱计划通过绘画的形式表现出来，并与小组成员分享，同时结合“膳食宝塔”讨论如何调整才能让饮食结构更为科学。最后，鼓励同学们将自己的小组讨论成果展示出来。训练学生的总结归纳意识、团队协作能力和演讲表达素养。

（四）课后延伸，培育责任

仅仅靠科学课有限的时间培养科学思维的素质是远远不够的。教师在教学过程中，应尽量将课堂上有限的学习内容与学生无限的课外活动和社会活动相结合，帮助学生在广阔的现实生活中继续理解科学知识，进一步培养科学思维能力，并增强社会实践的能力。

例如，在学习完六年级下册《环境问题和我们的行动》之后，笔者会安排学生观察学校食堂每天的餐厨垃圾是如何处理的，是否合理？有没有进行简单的垃圾分类？询问学校的保洁每天产生的日常垃圾是如何集中处理的？同时，组织同学们在实践活动日到周围的社区里调查有没有落实垃圾分类，并调查社区里采取了什么垃圾分类的举措，进行义务垃圾分类宣传。学生们开展了有益的社会主义实践，能更深刻地认识到垃圾分类、保护生态环境是与每一个人的生活息息相关的重要守则，同时也反过来深化了基础科学知识的学习。相信学生也会自觉地将垃圾分类处理的习惯运用到日常生活中，并引导自己的家庭和朋友养成垃圾分类、保护环境的良好习惯。

五、 结论

文章从内涵分析、现状分析、意义和策略分析四个方面剖析了核心素养视野下如何在小学科学课程的教学之中培育科学思维能力，突出了开展科学思维培育对小学阶段学生的关键性和必要性。小学学生的具象思维正处于向抽象思维转变的阶段，是家长、老师和学校都需要高度聚焦的关键时期。在这个时期开展科学思维的培育，是学生科学思维形成的早期阶段，能够快速、有效而隐形地带动学生在潜移默化中形成科学思维能力和意识。

参考文献：

[1]李庆文.小学教育：学科奠基VS兴趣教育[J].课程教学研究，2015（4）：20-23.

[2]孙庆成.基于STEM的校本微项目研究——以“自行车上的摩擦”为例[J].中学教学参考，2019（23）：40-42.

作者简介：

吴运坤，福建省龙岩市，福建省龙岩市连城县实验小学。