我国的教育体系正处在不断完善的过程中,很多学校越来越注重培养学生的核心素养。在这种大环境下,建立小学科学思维型课堂,可以提升学生的核心素养。思维型教学能够帮助学生形成良好的学习习惯,以及培养他们独立思考和领悟的能力。在小学科学思维型课堂的实践中,教师要把学生放在第一位,把学生的特征与实际教学状况结合起来,实事求是地设计出具有科学思维型问题的教学方案。在课堂上,教师可以设计有趣的教学假设和实验,或者定期举办课外实践活动、竞技比赛等,以此持续提升教学效率和学生的参与程度,从而让学生对知识有更深的理解。
情境创设是一种根据教学内容,为落实教学目标所设定的教学方式,能使学生对科学知识产生浓厚的兴趣。
例如:教师在讲解浮力概念的时候,可以设计一个“挽救溺水玩具”的情景,在一个装满水的大盆里,放上塑料船、小鸭子及小皮球等玩具,然后故意把玩具弄进水里,营造一种“玩具快被淹死”的场景。此时,教师可以向学生提问:“如何拯救这些快被淹死的玩具?”学生在寻找解决方法的过程中,会对物体在水里的浮态有直观的认识,并由此对浮力产生思考。在讲解植物生长的过程中,可以创设“小植物园”的情景,教师可以在教室一角放一些花盆、种子、农具,让学生动手播种、浇水、施肥。在这一过程中,教师可以引导学生对种子的发芽、幼苗的生长及植物的开花结果进行观察,使他们真切地感受到植物生长的神奇变化,激发他们探究植物生长状况与规律的兴趣。
教师精心设计富有启发性、挑战性的问题,是引导学生深入思考、主动探究的关键所在。例如:教师在教学电路相关课程时,可通过演示利用简单的电路连接点亮灯泡,并提出问题“为什么有时灯泡会突然熄灭呢?”引导学生思考各种可能引起电灯泡熄灭的原因,如电池电量不足、线路接触不良、灯泡损坏等。这种教学方法能够使学生对电路串联、并联的原理有更深的了解,并能激发他们动手实践、思考、寻求答案的欲望;在教学动物习惯的时候,教师可以用学生喜欢的动物做例子,如提问“候鸟为什么要迁徒?”在学生思考的过程中,教师可以引导学生从气候变化、食物供给和生育需要等方面寻找答案。接着,教师可以提问更深层次的问题,如“冬眠动物怎样度过漫长的冬季?”让学生自主探索,了解冬眠动物的生理变化、能量储存方式、适应环境的机理等方面知识。这样层层递进的提问方式能够激发学生的好奇心,培养学生深入思考、解决问题的能力。
在小学科学教学中,教师组织学生开展实验操作是培养科学思维能力的一种重要手段。在做“溶解实验”时,教师可提前准备不同的材料,如盐、糖、沙、面粉,让学生动手把这些物质放进水里,观察它们在水里的溶解过程。通过这个实验,学生不仅可以观察哪种物质能够溶于水,而且可以通过不同物质的溶解速率加深对溶解度的认识。在做“种子发芽”实验时,教师可以让每一位或每一组学生准备不同种类的种子,如绿豆、大豆、玉米等。接着,教师指导学生设置光、温、湿度等环境条件,并对种子进行观察和记录。在此过程中,学生可以亲身体验种子发芽的过程,从而培养观察能力、耐心及严谨的科学态度。
学生通过小组合作完成学习任务,有利于培养其团队合作精神、沟通能力以及解决问题的能力。例如:在设计一个简单的太阳能热水器时,把学生分成几组。在前期,小组成员要一起讨论设计方案,决定热水器的形状、尺寸、材质,以及吸收热量和隔热的方法。在材料准备阶段,小组内一些学生负责收集废弃的易拉罐、塑料瓶等容器,另一些学生负责收集泡沫板、锡纸等保温材料,还有些学生负责寻找玻璃片或透明塑胶膜作为透光材料。在制作过程中,学生仍然分工合作,有些负责切割、组合材料,有些负责密封、连接零件,有些则负责测试并改善热水器的性能。最后,以小组展示的方式进行交流,相互学习与启发。
利用多种多媒体资源,如图片、视频、动画等,使学生对抽象的科学概念、复杂的科学现象有更加直观的认识。例如:教师在解释太阳系的构成时,仅凭文字描述很难使学生在脑海里建立起一个庞大的太阳系画面。在这个时候,教师可以给学生展示一段关于太阳、八大行星及其他天体的真实图像和轨道;视觉上的震撼效果会让学生对行星的大小、颜色、表面特征,以及围绕太阳运行的轨道有更加直观的认识。教师在教授人体消化系统时,可以利用动画演示食物进入口腔后,经过食管、胃、小肠、大肠,最后排出的整个过程。通过动画能将人体器官的形状、功能及食物消化和吸收的过程完整地展示出来,使学生有一种身临其境的感觉,极大地提高他们的学习兴趣与效果。
激发学生的学习兴趣,引导他们深入思考,培养他们的科学探究能力和团队精神,是吸引学生参与课堂、提高教学效率的关键。情境创设以生动有趣的情境激发学生思考与探究的欲望。实验探究以实际操作的方式使学生对科学概念有直观的了解,小组合作以团队合作的方式培养学生沟通与解决问题的能力,而多媒体辅助则以丰富的可视资源帮助学生对抽象概念进行直观的理解。在实际的教学过程中,教师应灵活应用以上各种策略,并适当调整与创新,让学生在愉快的学习氛围中掌握科学知识,提高他们的科学素养。