小学科学教学中学生思维能力的策略

点赞:31198 浏览:143827 近期更新时间:2024-02-26 作者:网友分享原创网站原创

《小学科学课程标准》强调“科学学习要以探究为核心”,有的教师把“探究”片面地理解为活动,因此只有“做”没有“思”的科学课堂比比皆是.科学探究活动是发展科学探究能力、培养科学素养的载体.科学探究的能力,其核心是科学思维方式的形成,包括形成逻辑思维、辩证逻辑思维、批判性思维以及发散性思维等.科学探究的终极目标就是培养学生这种理性的思维方式,从而形成科学研究的技能和方法.因此,科学探究过程就是用科学的思维方式获取知识的过程.那么,如何在科学课上锤炼学生的思维能力呢?

一、广开“材”源,启动思维发展的“引擎”

科学课要准备种种材料,这是科学课的一大特点,因为材料很容易引起学生的心理期望.教师也许会感到把材料直接交到学生手中,可能造成无法容忍的混乱.事实上,把精心选配的材料交给学生,让他们自主探究,是启动学生科学思维的一个好办法.

教师充分提供“有结构”的研究材料.“有结构的材料”是指精心设计、选择的,有着丰富内在联系的材料,通过相互作用、联系,蕴含着某些关系或规律.学生通过操作材料,发现问题,产生迫切需要知道的愿望,在脑海里产生“可能是什么原因才产生这样的结果”,或者是“是不是因为这样等才会这样”的预想,形成初步的检测设.

一种材料就预示着一个现象,可以设置一个情境,进行一项探究.不管是有关,还是无关,每一种材料的出现都有很明显的目的性.因此,把握好材料的呈现方式和时机,也就是调控了课堂的节奏,掌握了课堂的结构.小学生有强烈的好奇心,如果过早发送探究材料,会分散学生的注意力,往往还没有听清楚活动要求,甚至还没有明白要研究的内容,就开始动手了,容易使探究范围过于扩大.而有层次地发送材料,就能调控探究的范围和深度,提高探究的有效性.

例如教学教科版小学科学五下《物体在水中是沉还是浮》时,学生猜测物体是沉还是浮可能与物体的大小和轻重有关后,教师抛出了第一组材料:木块、石头、泡沫塑料、回形针、牙签、橡皮泥、胡萝卜、蜡烛,学生通过实验比较发现与自己猜测不相符的结果——沉浮与物体的大小、轻重可能没有关系,这就与学生前概念产生冲突.那么是不是这样?教师又提供了一组特殊材料:大小相同的铁块、铝块、塑料块、木块、黏土块,实验获得了新的进展——轻的易浮重的易沉.第三次提供了重量相同,大小不同的物体:铝块、橡皮泥、萝卜块、木块、泡沫塑料块,结果发现在轻重相同的情况下,大的容易浮、小的容易沉.这样分三次呈现,顺应了学生的思维方法,以材料来指引探究,有序而有效.

二、广积薄发,寻找思维发展的“生长点”

1.关注“误差点”

学生在科学课堂上实验出现误差是一种不争的事实.究其原因是多方面的,有实验器材的因素,有实验过程中的外在人为因素,事实上就是科学家做实验也存在误差.既然是事实,就没有必要遮遮掩掩,去一味回避实验中出现的误差.作为教师就要关注误差、积极引导,在某种程度上,学生出错的课堂才是对学生富有挑战性、有真实收获的课堂.

例如教科版小学科学五下《热单元》的起始课《热起来了》.有一位老师对该课的结构作了如下安排:先让学生结合生活实际对“要让身体热起来该怎么做”进行探讨,学生讨论有许多不同的方法可以使人的身体热起来,如吃东西、活动身体、多穿衣服等.“多穿衣服真能使身体热起来吗?”老师很自然地将问题引到“衣服会不会产生热量”上来.问题一提出,学生就七嘴八舌发表了自己的看法(猜测):认为会的32人,认为不会的16人.究竟会还是不会,学生自然想到用实验进行验证.老师设计了一张实验记录表供学生研究,记录测量衣服的温度.

这个实验对于五年级同学来说并不是很难,学生根据自己的猜测,设计好了实验方案,也讲了这个实验的注意要点.再接下去长达12分钟的时间里学生分别作了三个实验:测一件衣服时温度是多少,两件衣服、三件衣服,而后进行汇报交流.

实验不难,结论也明显:衣服不会产生热量,也就是温度计的温度是始终不变的.但学生的实验结果可不是这样:全班12组,实验的数据表明有两个组在测一件衣服时,几个数据是始终不变的,一组的数据都是22℃,另一组的数据都在21.8℃,其余各组测出来的数据都是不一样的.面对这样的数据,先汇报的两个小组说:“衣服不会产生热量.”因为他们测出的温度都没有上升,老师对他们的实验结果很满意,大大表扬了他们.当第三组同学用胆怯的声音告诉大家,衣服会产生热量时,这位老师当即就告诉他们:你们的实验可能出错了,衣服是不会升温的.

作为科学教师一定要关注误差,加强对验证过程的指导,用严谨的科学态度得出结论.在验证过程的指导中,教师务必要掌握好指导的度,不可过分牵制又不能太过放任自流,既要有针对性又要有层次性.针对刚接触科学的三年级学生,一定要指导到位.至于高段学生,实验和观测的要求相对来说有一定程度的提高,所以教师要既完全尊重学生的主观意愿,又要不失时机的进行指导以弥补学生行为及认知的缺失.

2.瞄准“解释点”

有效的科学学习是一种在教师引领与指导下的学生自主学习活动.规范的实验,形象的记录让学生获取了大量真实的数据.有了数据,就有了比较,就有了发现.但是我们知道科学解释过程中所运用的逻辑思维方法与手段,对于小学生而言,是较难独立进行的,只能在教师的引导下共同完成,对于高段学生,也应该根据具体情况循序渐进.

为了帮助学生了解如何对信息进行分析,寻找事物的共同特征,教师科学独特的指导在这里就发挥了重要作用.可以介绍一些简单的直观形象的信息处理图表,通过多种形式的概念图表等有用的工具,进行加工整理,如唯恩图、网状图、气泡图、柱状图等.绘制全班的记录汇总表,让学生从中发现数据变化的规律.对信息进行分类比较也是一种好方法.

总之,对不同的资料有不同的分析和解释办法,找准了恰当的方法,便能找准科学规律.3.挖掘“意外点”


许多科学发现、发明是从意外情况中获得灵感的,我们在观察、实验中,要像科学家那样,高度敏感地留意意外情况.教师研究意外情况,适时更改或增加教学内容,是培养学生科学兴趣、引发好奇心、引起问题、引发思维碰撞生动有效的途径.

在教科版小学科学三下《磁铁的两极》教学中,一位教师对一次意外事故的处理就值得我们借鉴.当时,学生已经认识了磁铁有南北两极,探究中还发现了同极相斥、异极相吸的现象.教师把手中的磁铁递给一位学生,但是放手太快了,学生没有拿住,磁铁掉在地上,断了.说来也凑巧,刚好从红蓝中间断开.

有个学生叫起来:“老师,你的磁铁南北极分家了,一块只有南极,一块只有北极,哈哈等”其他同学一听这话也哄堂大笑起来.这时,教师举起两块磁铁,对大家说:“磁铁断了以后,真的是南北分家吗?”有的学生点头,有的学生摇头,还有的不知所措.

见同学的意见不统一,教师灵机一动,让学生用实验来辨别断的磁铁的南北极.只见他将断的磁铁的一端(红色的)与完好无缺的磁铁(标明磁极)的南极接近,吸在一起,又与北极接近却不能相吸.这时,学生说“这块红磁铁断的那端变成了南极”.教师趁机提醒他用蓝磁铁(同学们认为只有南极)试一试,结果,蓝磁铁断的一端是北极.没等教师说什么,有的同学就嚷起来了:“奇怪,这磁铁摔断后居然能长出南北极.”

可是,有的同学还是不相信,提出要用别的方法实验.教师请了一个同学上来做实验,他用线系在断磁铁的中间,等它静止后,果然又指南北了.他连声说:“真的呀,有点像蚯蚓,断了头长头,断了尾能长尾!”多么形象的比喻呀.

就在教师点头的同时,又有学生提出:“如果把磁铁再连接在一起,南极会变吗?”教师兴奋地邀请他来为大家演示.他小心地将断开处接近,高兴地叫起来:“老师,它们又吸在一起了.”同学们睁大眼睛看着,他又将注明南北极的磁铁的一端接近断磁铁的两端,“哈,断磁铁合在一起,南北极不变”.

这是个典型的课堂意外,教学设计中根本就没有预料到这样事情的发生,但教师凭借自己的教学机智捕捉到开启学生创造性思维的“金钥匙”,及时进行课堂调控,掀起了课堂教学.

三、广开思路,提供思维发展的“罗盘”

1.在想象中增强思维的创造性

创造性思维更偏重于发散性思维,是一种从多角度、多方位探索问题寻找答案的思考方式,往往有想象和幻想成分的参与.因此,要鼓励学生异想天开、标新立异.

如在教学教科版小学科学六下《地球的卫星——月球》时要求学生制作“月球卡”,我让学生思考宇航员到月亮上去考察时,应该给宇航员准备哪些装备?让学生当起设计师,纷纷展开想象的翅膀.有的说月球上没有空气,所以要接一个氧气袋,我想制造一种像气球一样的压缩氧气件;还有的说:月亮上没有大气压,引力也很小,我就把食物、水压缩后装在胸前,要吃喝就用手捏一下等通过这样的引发,学生不仅能更好地认识月球的基本情况,同时也培养了学生的想象力.

2.在反思和质疑中增强思维的批判性

在如今的信息社会,信息是首要的资源,然而当我们面对的是一个信息海洋,当各种信息迎面扑来时,我们就必须具备选择信息、评价信息、作出决策的能力.这就需要我们具有一种独立的批判性思维,不然,我们就有可能被信息的汪洋大海淹没,被各种似是而非的解决方案迷惑,被那些真实谎言误导.

比如在教学教科版小学科学五下《马铃薯在液体中沉浮》一课中,当有学生指着那从溶液中烧出来的白色粉末状物体说是盐时,老师往往用先在水中加盐再烧的方式验证前一次实验中得到的白色粉末状物体是盐.这样的验证真的可以说明这是盐吗?这显然是不科学的.若在此时能问一句“你凭什么知道这就是盐?白色的物体只有盐吗?”从而引导学生向书本挑战,向自身批判.

3.在不断延伸的后续活动中保持思维的稳定性

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在教学中培养学生的观察、思维稳定性的最好办法莫过于激发和保持学生的探究.换句话说,就是让学生带着问题进入教室,带着新问题走出教室.课堂上,要尽可能为学生创设自由、宽松的思考氛围,要坚持提问后的沉默,沉默不是浪费时间,而是给学生积极思考的机会.课堂之外,也要让学生的思维动起来,小学生探究活动往往不是一节课能完成的,因此不要把上下课的铃声作为思维的起点和终点.

如在教科版小学科学六下《米饭、淀粉和碘酒的变化》教学中,学生在大量的实验中发现淀粉有遇到碘变蓝的性质.在临下课时教师用“制作神秘信件”作为延伸,让学生课外自己去寻找答案.这样,学生的动手操作和动脑思考,从课堂中延伸出来,学生的思维将得到更大的发展.

4.在解决具体问题的情境中锻炼思维的灵活性

思维灵活性是创新思维的必要条件.思维的灵活性,表现在对具体问题的解决能从实际出发,随机应变,能根据问题的具体特点采取行之有效的解决方法,而不是墨守成规.

例如在三年级上“动物单元”中“观察蚂蚁”、“观察金鱼”等活动的最主要的目的不是让学生观察蚂蚁、金鱼是怎么样的,而在于鼓励学生多动脑筋,想出有效的方法去观察蚂蚁、金鱼,在想方设法解决具体的问题中去锻炼学生思维的灵活性.

因此,笔者以为在科学课堂上,教师不必面面俱到,应多给学生经历一些“风口浪尖”的机会,让他们自己想办法解决问题,完成探究,学会随机应变.

在科学探究的活动中,发展学生的思维是一个长期的过程.我们在教学中,应时刻带着“发展学生思维”的理念指导学生开展活动,通过探究活动让学生获得科学学习的乐趣,形成正确的思维方式.总之,通过这样的学习,学生不仅会学到许许多多的科学知识,更重要的是能锻炼思维,培养综合能力,受益终生!