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Scientific Research

小学科学实验教学中学生科学思维能力培养策略探析

作者

邬若愚

常德市武陵区朝阳小学

关键字:小学科学;实验教学;科学思维能力;培养策略一、新课程标准下小学科学实验教学中学生科学思维能力培养的教学理解

在当今时代的教育教学中,科学思维与创新能力已然成了主旋律。随着教育制度的不断改革,学生不仅要学习学科专业知识和技能,还应具备必要的核心素养和思维能力。科学是小学教育体系中的一门重要课程,小学科学课程的存在能够让学生在学习的过程之中,掌握一些科学方面的理论知识,并借助实验探究的形式,对上述的这些理论知识进行验证,就可以明确科学理论的内涵,在明确科学理论内涵之余,学生可以将自己的注意力集中在思维上,就锻炼自己的科学思维,然而,当前小学科学实验教学中仍存在一些问题,如实验内容单一、教学方法传统、学生参与度不高等,这些问题在一定程度上制约了学生科学思维能力的发展。因此,探索有效的实验教学策略,促进学生科学思维能力的提升,是当前小学科学教育的重要任务。

二、小学科学实验教学中学生科学思维能力培养策略(一)提问引导思考,切实激发科学思维能力

只有在问题思考过程中思维才会处于极度活跃的状态,这也就是为什么教师通过平铺直叙的方式授课,无法给学生留下深入的印象,因为所有的信息和数据都没有经过他们的思考与探究,而思维能力便是在思考过程中建立而成的,要想培养学生的科学思维能力,就必须让学生在课堂上始终处于高度思考状态,那么在授课当中,教师也就要尽可能地多提出一些问题,引导学生寻找到正确的思考途径,一步一步地接近正确答案,在这样的学习活动之下,学生才能够真正地成为知识的探究者与思考者,进而为其科学思维的有效培养铺垫坚实的基础。确保每一个提出的问题都应当具有意义与价值,不要为了提问而提问,设计一些毫无用处,只会浪费课堂时间的问题。

例如,在小学科学“水能溶解多少物质”一课的教学中,在溶解的实验中,教师可以边进行实验演示边提出问题,让学生带着问题去观察实验。如,教师向水中倒入食盐,提出:“看一看食盐在水中有什么变化?”学生们观察后发现食盐在水中无影无踪。接着教师继续向水中倒入沙粒,提问:“沙子带入水中会具有什么样的变化?和食盐是否一样?”学生会将自己看到的现象进行描述,在此过程中能够对溶解的含义进行清晰与明了。再比如,学习磁铁的性质时,教师可以设定这样的一系列问题:一整块磁铁都具有磁性,那么磁铁的不同部位磁性大小相同吗?猜测一下磁铁哪一部分的磁性最大?将本课的内容用两个简单的问题概括出来,一定能够切实调动学生的探究思维。使提问和思考成为课堂上的常态,长此以往,自然能看到学生科学思维能力的成熟。

(二)引入跨学科知识,拓宽科学思维视野

在小学科学实验教学中,教师可以适时引入跨学科知识,如数学、物理、化学等相关内容,帮助学生建立科学知识之间的联系,拓宽他们的科学思维视野。

例如,在众多的科学实验中,“水的三态变化”实验无疑是一个经典案例。当学生们在实验室里亲眼见证水从液态变为固态的冰,再从固态升华为气态的水蒸气时,他们的好奇心和探索欲被极大地激发出来。此时,如果教师能适时引入物理中关于物质状态变化的知识,如温度对物质状态的影响、分子间作用力的变化等,学生们就能更深入地理解这一自然现象背后的科学原理。这种跨学科知识的融合,不仅让学生们看到了科学知识之间的相互联系,还培养了他们的综合思维能力,使他们学会从多个角度思考问题。除了理论知识的引入,教师还可以结合生活中的实际案例,进一步加深学生对跨学科知识的理解与应用。比如,在探讨“水的三态变化”时,可以引导学生思考为什么冬天湖面会结冰、夏天为什么会出现雾气等自然现象。通过这些实际问题,学生们可以运用所学的跨学科知识进行分析和解答,从而在实践中锻炼自己的实践能力和创新思维。值得一提的是,跨学科知识的引入并不意味着要完全摒弃传统的学科教学。相反,它应该是在保留学科教学精髓的基础上,进行适度的拓展与延伸。因此,教师们在设计实验课程时,需要精心挑选跨学科知识点,确保它们既能与实验内容紧密相关,又能被学生们所理解和接受。

(三)开展过程性评价,聚焦强化科学思维能力

加强过程性评价是保证小学科学实验教学中学生科学思维能力和技能同步增长的重点。区别于传统结果性评价,过程性评价更注重学生学习过程尤其是科学探究活动思维过程及问题解决能力的评价。实施过程性评价能使教师及时掌握学生学习状态并找出学生科学思维与方法运用中存在的缺陷,以便有的放矢地进行引导与扶持。要有效地开展过程性评价就必须为教师制定一套科学的评价体系与具体评价标准。评价体系要覆盖学生科学探究活动的每一个环节,从问题的提出、假设的形成到实验设计,从数据收集到分析推理再到结论得出。评价标准则要明确、具体,能体现出学生对上述环节思维水平、技能掌握程度。教师在进行评价时,要重视对学生行为表现的观察,并通过提出问题、讨论问题、反馈问题等形式引导学生对其思维过程进行反思,从而帮助学生了解自身创新思维的长处与短处。同时教师也要结合学生学习目标进行过程性评价,制订个性化学习计划及发展路径。

以小学科学“运动与摩擦力”教学为例,在“探索不同材料表面的摩擦力”实验中,学生们被分为小组,每组选择不同的材料(如木板、玻璃、布料)作为斜面,使小车滑离相同高度,对小车沿不同物料滑行的距离进行观测和记录。在这一过程中教师既要注重实验的最终结果,也要注重学生对实验设计、数据收集以及分析推理等环节的展示。实验设计阶段教师要鼓励学生自己提出假设,根据假设进行实验步骤设计。通过提出问题并展开讨论,教师指导学生对实验变量进行控制以保证实验结果准确的方法进行思考。该环节考核重在学生假设是否合理,实验设计是否科学。然后在数据收集环节,教师通过观察学生如何详细记录每次实验中的各项数据,主要是小车滑行开始点、结束点和滑行时间。教师要鼓励学生们利用图表或者统计方法对资料进行整理,以便为下文分析推理奠定基础。这一阶段考核重点是培养学生数据收集能力、培养记录习惯。接着在分析推理环节,教师可以指导学生以实验数据为基础,利用已学过的摩擦力知识分析不同物质对于小车滑行距离变化的影响。并要引导学生在小组讨论中发表他们的看法以证据来佐证他们的结论。教师可以适时提出问题,引导学生深入思考,如“小车为何会沿着玻璃滑得更远?”、“摩擦力和什么因素有关系?”等等。

三、结语

综上所述,在小学科学实验教学中科学思维能力是尤为关键的,科学思维能力的培养是一个需要长期坚持并且尤为艰难的任务,教师应当以培养学生的科学思维作为教育理念与目标,积极探究科学有效的教学手段,激发学生的学习激情,并与学生自身的实际状况相结合,为其后续深入性的发展与进步提供有力的支持与保障。

参考文献:

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