积累关键经验 夯实思维历程

探究与实践活动是科学学习的主要方式，教师要整合各种教学方式的基本要求，设计并实施能够促进学生深度学习的思维型课堂。在小学科学教学中，教师要关注学生的思维活动，以推动科学思维发展为主线，让他们经历概念的建构、完善以及应用迁移的认知过程。学生经历思维历程，提升思维品质，积累科学关键经验十分重要。科学关键经验的获得来源于科学探究与实践活动，教师要为学生提供合理且有层次的认知活动与思维支架，便于他们顺利开展观察、实验、操作、研讨等活动，以及有效融合分析、比较、归纳、演绎等思维方法。现以特级教师邵锋星执教的《产生气体的变化》一课为例，谈谈如何助力儿童积累关键经验，实现思维能力的发展。

一、经历观察联想，丰富事实表象

观察联想是积累科学关键经验的基础。观察是获取信息和认知世界的基本手段，而联想是将观察到的信息与已有知识和经验进行关联的过程。学生通过亲自参与实验过程，观察现象变化，记录数据，获取大量信息和感知，形成对事物的初步印象，再通过联想，将这些新的信息与记忆中的信息进行比对和联结，进而形成新的认知。观察联想有助于学生接触不同的情境，收集更多的感性材料和经验信息，丰富知识体系和真实经验，发现事物之间的联系和规律，深入地理解事物的本质，从而形成对事物的多元认知，为后续的学习和发展提供支撑。

在《产生气体的变化》一课中，课堂一开始，教师给学生布置了一个任务：仔细观察杯子中小苏打和白醋的特征。学生通过看一看、摸一摸、闻一闻等基本的观察方法发现，小苏打为白色、无味、粉末状的固体，而白醋为透明、无色、有酸味的液体。在教师进一步追问与引导下，学生继续回顾，结合已学知识，又得出小苏打能溶解于水和白醋具有流动性两个结论。

基于上述观察活动，教师提出进阶观察任务：小苏打与白醋混合的实验。为了保障实验的规范和严谨，教师注重学生对实验过程中细节的把握，例如：什么叫一平勺？怎么做到一平勺？什么是静置？细究实验细节，让实验结果更具有可信度和说服力。学生开展混合实验的过程中，经历了观察、记录以及交流研讨，获得了“产生大量气泡”“听到嘶啦嘶啦的声音”的直观信息。教师引导学生联想推理，推断出“小苏打和白醋相遇，会产生大量气泡的性质”。

本课第一个活动是基于“小苏打、白醋有什么特征”的问题情境，借助观察实验，调动学生的好奇心与探究欲望，唤醒他们对关键物质的已知概念和研究方法，厘清关于物质本身的认知经验，获取小苏打与白醋的基本特征等信息。第二个活动是小苏打与白醋的混合实验。学生通过观察与联想，获取有效信息并进行研讨交流，积累更丰富的直观表征经验，完善小苏打与白醋的知识结构。学生对这两种物质的了解从静态的基本特征递进到动态的性质变化，形成初步的概念框架，对物质本质有了更深层次的理解，激活了科学思维，从而更快、更专注地投入到后续的学习中。

二、运用推理论证，加强知识内化

推理论证是运用逻辑推理、因果分析和归纳演绎等手段推断、验证或证明某个观点、想法等，是积累关键经验的重要手段之一。通过推理论证，学生需要对已有的经验和知识进行深入分析与思考，运用逻辑思维和推理规则分析问题、提出假设并验证结论，从而发现其背后的逻辑关系和原理、规律和联系，形成更为系统、完整的经验体系。推理论证不仅能够帮助学生加深对已有经验的理解，还能促成新的发现，进一步丰富他们的认知结构，帮助他们将所学的知识和技能真正转化为自身知识体系中的一部分，切实提升逻辑思维能力、分析能力和解决问题的能力。

教师神秘地拿出两杯无色透明液体（白醋和水），让学生辨别哪杯是白醋，引导他们推理验证并提问：“你们打算怎么分辨哪一杯是白醋？”学生回答：“把小苏打放入两杯无色透明的液体里，冒出大量气泡的就是白醋，没有冒出大量气泡的便是水。”学生根据此方法进行验证性实验，成功找到了白醋。

随后，教师再拿出一杯白色粉末，让学生猜是什么。经过上面推理的活动，学生普遍认为是小苏打。教师继续追问：“怎么验证你们的猜想？”学生回答：“往白醋里倒入这种白色粉末，如果有泡沫产生说明就是小苏打。”学生上台将白色粉末倒入白醋中，发现的确有大量气泡产生，于是验证了该白色粉末就是小苏打。

基于前面的混合实验，学生对小苏打与白醋两种物质的混合会产生气泡的性质有了一定的了解，但能否利用这一性质判断事物或解决问题还有待商榷。教师创设的两个挑战性活动（对未知的无色透明液体与白色粉末进行辨认），既是对学生兴趣的再激发、思维的再启发，又是基于推理论证的知识经验再构建，目的是在问题解决中强化学生对两种物质的认知，促进从表层学习向深层学习的概念进阶，发展他们的推理论证能力。

三、驱动应用迁移，拓展思维路径

应用迁移是将以往所获得的经验（知识、技能、思维方式等），从一个情境转移到另一个情境的过程，这涉及知识的灵活运用和问题的解决能力。在应用迁移的过程中，学生可能会遇到新的问题和挑战，他们需要分析和理解新情境下的问题，灵活调整经验的选择和应用方式，并注意观察和记录新情境下的反应和结果，评估迁移的有效性和适用性，不断优化自己的思维方式。通过多次应用迁移，学生将认识到需要灵活运用已有的经验和知识解决新问题，从而逐渐积累关键经验，拓宽思维路径。

教师指着桌上的液体提问：“这一杯液体还是白醋吗？”学生推测“仍然有白醋存在，但比之前少一些”“不是白醋，没有酸味了，所以是一种新的物质”。教师顺势提问：“有没有实验的方法来证明？你觉得用什么方法？”学生基于前面的活动经验指出：“再加一平勺小苏打，如果有气泡产生，说明还有白醋。”教师肯定了学生的方法，并指导他们进行验证。学生经过验证发现，加第二勺小苏打的时候气泡变少了，越到后面气泡越少，最后不再产生气泡。根据实验现象教师追问：“怎么解释这个现象？”学生回答：“白醋越来越少了，现在里面不是白醋了。”

杯底留下了一些白色粉末，教师进一步提问：“杯底的沉积物是不是小苏打呢？你觉得怎么证明？”学生提出想法：“往杯子里继续加白醋，如果冒泡了，就是小苏打”。教师给予肯定并鼓励学生继续实验验证。学生将白醋倒入杯中后，的确又冒出了气泡，说明白色粉末就是小苏打。

基于前面教学中对知识结构和思维方向的铺垫，教师引导学生回到小苏打与白醋混合后留下的液体和白色粉末的新真实情境中，响应课堂活动的思维发展主线，继续研究物质混合后的变化。学生通过推理论证等思维方式，对前面已获取的概念事实进行迁移，验证已有经验在新情境下应用的结果，转变思维路径，即对物质本质的探索不仅仅只关注显性现象（产生气泡），还需要深度挖掘更多隐性现象（液体变化），从而更深刻、全面地理解事物变化的本质。

四、强化联结反思，提炼关键经验

联结反思是一种重要的思维方式和学习方法。在反思的过程中，学生不仅回顾以往经验，更是联结这些经验，将碎片化的经验转化为有价值的认知资源，并将它们组织成一个完整的、有逻辑的知识体系。联结反思可以帮助学生发现经验之间的内在联系，并将相似的经验进行归类和比较，找出其共同点和差异点，进而更准确地评估与识别经验的价值，提炼出关键经验。当将不同领域的经验进行联结时，学生可能会产生新的想法和见解，从而超越现有的知识框架，探索更广阔的学习空间。

教师引导学生回忆食盐与水的溶解和分离实验，他们发现：食盐水经过分离实验得到的物质仍然是食盐和水，这与溶解前的原物质本质是一样的，可见溶解的物质实质性未发生改变。教师抓住“食盐还是食盐，水还是水”这一重要特点，引导学生将其与小苏打和白醋混合后进行比较，他们发现：小苏打加入白醋后，白醋已经不是白醋了，而且产生了本来没有的气体。教师用了一个巧妙的方法：“既然不是溶解，那么这叫什么呢？你们能不能给这个现象取个名字？”学生回答“变化”“化学变化”。教师给予肯定，引出化学变化的概念，并让学生读一读。

本课最后，开启“终极挑战任务”，教师拿出一杯无色透明液体，并向杯中倒入了些许白醋，杯中冒出了大量的气泡后提问：“为什么这样也会冒气泡？杯中的液体到底是什么呢？”学生纷纷举手回答“苏打水”“一种能与白醋产生气泡的液体”“一种特殊液体”等。学生的推测有一定的道理，杯中的液体的确是苏打水。此时，教师又给出进阶任务：“讲一讲这个杯子中的小苏打的两次经历。”学生回答：“小苏打先溶解到水里，再与白醋发生化学变化，产生新的物质。”

在整堂课中，学生经常会用“溶解”一词来解释实验现象、表达观点，这是他们依据以往的经验形成的错误概念。教师未直接指明问题，而是等到学生对物质间发生化学变化的理解比较深刻、具象的时候，才提出在表述中用“溶解”的疑问，触发学生主动联结溶解与化学变化的知识结构，化解概念矛盾。“终极挑战任务”从原本的固体与液体的产生气体变化，延展至液体与液体之间产生气体的变化，以及描述小苏打的两次经历，这些都突破了学生的固有思维。教师在物质形式上进行拓展和知识联结，促进学生调整、巩固、拓展知识体系，实现关键经验的精准提炼和知识的应用迁移。

小结

本课着眼学生科学思维的发展，充分考虑他们的已有认知和内在需求，设计出知识与思维双螺旋进阶的活动链。学生在观察联想、推理论证、应用迁移、联结反思中，注重关键经验的积累，思维积极、主动。教师还根据学生思维发展的现状，给予他们充分的思考空间，促进他们思维能力的发展。

教学中，教师只有精准把握学生思维的关键点、生长点和突破点，才能为他们关键经验的积累提供有效帮助，助力他们提高思维能力、发展思维品质。这要求教师做到：活动情境创设要尽可能联系实际生活，激发学生的探索欲；活动的设计要基于学生的前概念，把握好进阶的幅度；思维活动空间要放大，留足空白时间，让学生能在自主探究、合作交流中解决实际问题；选择合适的思维支架，能够及时监控思维过程并根据现实情况进行合理调整。

（作者单位： 浙江省杭州市临平区临平第三小学）

参考文献

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[3]宋阳，王丹.积累数学活动经验 提升数学思维深度[J].中小学教学研究，2022（01）.