基于科学思维，提升表达能力——以《热传导》一课例谈

■山东省淄博市周村区教育教学研究室 房慧艳

《义务教育科学课程标准（2022版）》（以下简称新课标），“科学思维”第一次被明确写入课标，科学思维是学生最重要的核心素养，也是关键能力。在小学科学教学中，探究实践是科学学习的主要方式，也是形成学生科学素养要求的主要途径。科学课程的课标要求，要设计并实施能够促进学生深度学习的思维型探究实践活动。我们常说，做中学，学中思，探究实践是一种外在的显性教学方式。培养科学思维能力是探究实践过程中最本质的要求，但思维是无形的。作为小学生来说，科学思维的发展主要借助什么来体现呢？“语言是出声的思维”，语言和思维密不可分。有了学生语言参与的课堂，才能有效地引发学生的高阶思维，课堂中才能闪现思维之光。那么，怎样在课堂中培养学生的语言表达能力，进而深层次促进学生思维能力提高？笔者以《热传导》一课谈谈自己的做法。

《热传导》一课是青岛版（五四制）小学科学四年级下册《热的传递》单元的第一课。本课从学生的生活经验入手，在探究热传递的过程中通过观察现象、推理论证，形成解释、结论，引领学生感悟科学探究方法，培养探究能力，促进学生科学素养的提高。这部分的内容比较抽象，我的教学策略是基于事实进行推理，在培养学生语言表达能力的同时，促进学生科学思维的发展。

一、把握探究要素，深化环节管理

新课标指出，科学探究涉及提出问题、作出假设、制定计划、搜集证据、处理信息、得出结论、表达交流和反思评价等要素。这些过程看似是一个探究流程，但本质是以科学的思维方式连接起来的。如果忽视活动中的科学思维，科学探究会流于形式，基于科学思维的探究实践活动更有利于深度学习的发生、探究成效的提高。

制定探究计划，是探究活动过程中非常重要的一个要素，它是探究有效性的保证，对培养学生科学探究能力有重要意义。在《热传导》一课中，借助其他物体观察不可视的实验现象，是学生需要学习的探究方法，在引领学生设计实验方案过程中，我提出问题：“如果实验加热，热在金属棒中的传递过程能直接用眼睛观察到吗？能想个办法，让我们看到热的传递过程吗？”

这个问题有难度，需要学生联系生活结合实验想解决方法，我给予学生组内交流的时间，鼓励学生大胆说出自己的想法，学生间的表达交流发挥了积极作用，让思维有深度，进而找到解决方案并获得有效的学习方法：遇到无法直接观察的现象，可借助其他物体来帮助。在此基础上，我出示实验材料，引导学生科学完整的表达：实验器材怎么利用，实验中先做什么、后做什么，实验中要注意什么等，在表达交流中发展学生的科学思维。

在实验结束后的表达交流环节中，我也采用了规范表述的格式引导学生进行思维加工：“实验如何操作的—观察到什么现象—得出了什么样的结论”等，并适时指导学生用科学的语言进行描述。

我发现，学生得出的结论虽基于实验事实，但对结论的表述是五花八门的，如“从酒精灯的一端传递到没有酒精灯的一端”“从加热的一端传递到铜棒的根部”“从有酒精灯的部分传递到没有酒精灯的部分”。在这种情况下，我是这样引导的：酒精灯加热的这部分温度怎么样，另一部分温度相比较又怎么样？你们觉得热是从哪里传到哪里？通过教师提问，促进学生从现象到本质的思考，学生再去表述，最后，结合书本进行对比：热是一种能量，可以沿着物体从温度高的部分传到温度低的部分。这样经过学生思考以及师生之间的互动和思维碰撞，学生的语言能力和思维概括能力得到训练，学生对“热现象”也从感性认识上升到理性认识。

二、抓住课堂生成，激励学生“争鸣”

我们教师深有体会，科学是最容易出现课堂“意外”的一门课程，科学课堂上学生思维活跃，在大班额情况下学生操作过程中也会有很多“情况”发生。华东师范大学叶澜教授说：“课堂应是向着未来挺进的旅程，随时都可能发生意外的通道和美丽的园景，而不是一切都必须遵循固定线路而没有激情的行程。”课堂生成是学生主体地位的体现，好的课堂生成也是激活学生思维的重要途径。课堂中，我们要注意捕捉有价值的信息和问题，善于抓住“闪光点”，引领学生开展深层次的思考，拓宽学生思维的广度与深度。

在《热传导》一课中，学生在实验中出现“意外”，有两个小组实验现象同其他小组不一样，火柴不是按次序掉落的，中间的一根火柴早一点掉落下来，我没有忽略这个“意外”，我把“意外”抛给学生解决，面对不一样的实验现象，学生经过热烈的讨论认为热传递是有方向的，是沿着铜棒慢慢传递过去的，不是跳跃式的传递，最后推理：可能粘得不牢固或者使用凡士林的量不一样多。在他们的建议下，这两个小组又在讲台前重新做了一遍实验，得出了和大家一样的结论，此时掌声雷动。在思维互动的表达交流中，让学生对“热传递”这个抽象的概念有了更深的理解，符合逻辑的语言也让推理更加严谨。

三、优化实验记录，支持学生表达

有效的科学实验记录单能促进学生观察品质的提升。我们常说，在探究中要有观察、有记录，记录单能引导学生对实验现象进行记忆和回放，保持学生学习的连续性，有效凸显学生的思维过程，引导学生进行有效的科学探究。

关于“科学思维”的学段目标指出，3—4 年级学生能在教师引导下分析并表达要素之间的关系，找到它们之间重要的、共同的特征，能利用模型解释简单的科学现象。

《热传导》一课，怎样引导学生开展较为独立的探究活动，充分展现思维，让其围绕推测有目的地进行实验、获取证据、再运用比较、推理、概括等方法得出科学结论。我对本课实验记录单（如图1、图2）进行了优化：

图1

图2

设计思路如下：可以引领学生聚焦实验现象，细致观察热在固体中传递特点；学生用画一画、写一写的方式进行记录，形象直观，辅助学生将感性的现象内化为自己的认知，能支持学生有逻辑地描述自己的思维过程，帮助学生较好地进行思维到语言的转译。在这样的学习过程中，不仅让学生建立起与能量有关的重要概念，而且在科学探究、科学思维等方面得到了能力上的提升。

四、培养创新思维，引导有效表达

新课标指出，要培养学生的创新思维，从不同角度分析、思考问题，提出一定新颖性和合理性的观点。在《热传导》一课中，学生是用眼观察不到热在金属棒中的传递过程的，需要借助其他物体进行观察，借助什么样的物体来观察才比较合适呢？教师加以点拨引导，促进学生对某一类科学研究方法的深思，能有效地培养学生的创新思维。给学生一定时间思考，让思维到语言多点转换的时间，让表述更有逻辑，在这个过程中又提升了学生的表达能力。

在探究热在金属圆片材料中的传递时，我应用了温变油墨这一科技材料，温变油墨涂在金属片上加热后效果明显，将热在物体中传递过程可视化，直观形象展示出热在物体中的传递过程，不仅在学生语言表达上给予极大的帮助，而且让学生体会到了科技创新力量。

科学教育的目标之一是希望学生具有“用科学语言与他人交流和沟通的能力”。课堂中，学生的表达与交流反映了教师的教学思想及理念。我们既要做好榜样，在平时的教学中注意语言的科学性与专业化，又要成为学生发展的推动者。在课堂上，要为学生创设交流的机会，让师生、生生在共同的研究碰撞中解决问题，培养学生的语言表达能力，提高学生的思维水平，为学生发展奠定坚实的基础。