从课堂教学中看学生科学思维培养策略与实践

引言：

科学思维是学生科学学习中的关键能力，对培养科学素养、创新能力和解决问题能力意义重大。小学科学教学中，教师需兼顾知识传授与科学探究过程引导。AI 分析报告为教学提供数据支持，助力教师把握现状。本研究基于芜湖市赵桥小学两节课的 AI 报告，剖析教学环节与学生科学思维发展的关联，探索培养策略。

一、科学思维的内涵与重要性

科学思维涵盖批判性思维、创造性思维、逻辑推理、观察实验、分析综合等，是理性严谨的思维方式，能帮助学生科学分析问题。小学阶段培养科学思维，可激发学生科学兴趣，使其学会运用知识解决实际问题，为终身学习和科技创新奠基，同时助力形成正确三观，深化对自然、社会和自我的认知。

二、基于AI 分析报告的课堂教学现状分析

1.《让小车运动起来》课堂教学分析

课堂思维培养：28个问题中，初级思维问题占 71% ，高阶占 21% ，非思维占7%，说明高阶思维引导不足。

课堂教学行为：合作学习 20 分钟，教师讲授 16 分钟，师生互动 7 分钟，展示汇报2 分钟，体现“以学生为中心”；词云聚焦“运动”“小车”等，重点突出；教师语速242.71 字/ 分钟达标，但仍需优化互动等。学生学习行为：参与度 70.06% ，抬头度 46. 98% ，主动学习 55.82% ，被动 40.61% ，部分学生参与度和注意力待提升。

2.《认识月相的变化规律》课堂教学分析

课堂思维培养：47 次提问中，初级思维问题占 68% ，非思维 21%，高阶仅11% ，高阶思维培养不足。

课堂教学行为：教师讲授16 分钟，合作学习14 分钟，师生互动10 分钟，分布合理；词云聚焦“月相”“观察”等，重点明确；教师语速 217.18 字/ 分钟达标。

学生学习行为：参与度 57.30% ，抬头度 54.83% ，主动学习 41. 70% ，被动51.19%，主动学习程度低，影响思维深度发展。

三、学生科学思维培养的策略与实践

1. 优化教学设计，激发学生思维动力

理解教学内容与学生特点：备课需掌握学科概念逻辑，结合学生认知。如《让小车运动起来》中，剖析拉力等因素，结合学生对力的初步认知设计内容。

明确学习目标：依据课标制定可操作目标，贯穿科学思维培养。如《认识月相的变化规律》目标可设为通过观察分析培养观察、推理等能力。

整合学习资源：除教材外，利用实验器材、多媒体等。如用动画讲解抽象概念，提供多样器材供学生设计实验。

匹配学习活动：设计连贯进阶的活动，如《让小车运动起来》中分组实验，改变拉力等因素，分析数据得出结论。

2. 改进课堂提问，提升思维深度

增加高阶问题比例：减少记忆类问题，多提创新、评价类问题。如《认识月相的变化规律》中问“地球自转方向改变对月相的影响”。

优化问题设计：问题要有层次性和逻辑性，采用问题串。如《让小车运动起来》中设计“小车运动需什么力？拉力与速度关系？”等问题串。

鼓励学生提问：营造宽松氛围，设提问时间。如《认识月相的变化规律》中让学生提出疑问并分组讨论。

3. 运用多样教学方法，促进思维发展

实验探究法：提供实验机会，让学生动手操作、分析结果。如《让小车运动起来》中通过增减垫圈观察小车运动距离，分析拉力与距离关系。

合作学习法：合理分组，明确职责，让学生在合作中交流启发。如《认识月相的变化规律》中小组共同观察、分析月相。

情境教学法：创设生动情境，如“小车比赛”，引导学生探究影响小车运

动的因素。

4. 加强技术应用，助力思维培养

信息技术融合：利用多媒体、虚拟实验室等，如用动画演示抽象概念，助学生理解。

思维可视化：用思维导图等工具梳理知识，如《认识月相的变化规律》后绘制思维导图整合知识。

5. 强化教学评价，引导思维成长

多元化评价方式：建立多元化的教学评价体系，综合运用课堂观察、作业评价、实验报告评价、考试评价、小组评价、自我评价等多种评价方式，全面、客观、准确地评价学生的学习过程和学习效果，重点关注学生科学思维的发展过程和水平。例如，在《让小车运动起来》的教学中，教师可以通过观察学生在实验探究过程中的表现、小组合作情况、问题回答情况等，及时了解学生科学思维的发展状况，并给予针对性的评价和反馈。同时，鼓励学生进行自我评价和相互评价，培养学生的自我反思能力和批判性思维能力。

注重形成性评价：加强对学生学习过程的形成性评价，在教学过程中及时收集学生的学习信息，了解学生的学习进度、困难和问题，并根据评价结果及时调整教学策略和方法，为学生提供及时、有效的指导和帮助，促进学生科学思维的持续发展。例如，在《认识月相的变化规律》的教学中，教师可以在每个教学环节结束时，通过提问、小组讨论、小测验等方式了解学生对知识的掌握情况和思维发展水平，及时发现学生存在的问题和困惑，并在后续教学中进行有针对性的辅导和改进，使教学更加贴近学生的学习需求，提高教学效果和学生科学思维培养的质量。

四、通过深入分析小学科学课堂教学

AI 分析报告，我们清晰地认识到在当前小学科学教学中，学生的科学思维培养还存在一些有待提升的方面，如课堂提问中高阶思维问题比例不足、学生主动学习程度有待提高等。针对这些问题，我们提出了优化教学设计、改进课堂提问、运用多样教学方法、加强技术应用以及强化教学评价等学生科学思维培养策略，并结合教学实际案例进行了实践探索。这些策略的实施有助于激发学生的学习兴趣和探究欲望，引导学生积极参与科学探究活动，培养学生的科学思维能力和创新精神，提升小学科学教学的质量和效果。然而，学生科学思维的培养是一个长期而系统的工程，需要教师在教学实践中不断探索、总结和创新，持续优化教学方法和策略，为学生的科学素养发展奠定坚实基础。在未来的小学科学教学中，我们应继续深入研究学生科学思维培养的有效途径和方法，不断完善教学评价体系，充分利用现代教育技术手段，努力营造有利于学生科学思维发展的教学环境和氛围，让每个学生都能在科学学习中获得思维的成长和智慧的启迪，为培养具有创新能力和科学素养的新时代人才贡献力量。