竺红波

低年级科学教学是学生接受科学启蒙教育的一个重要阶段，科学教学的目标不在于使学生获得多少科学知识，重要的是通过科学探究培养学生可持续发展的学习能力，其核心就是科学思维能力的发展。科学思维是科学学科的本质特征，从小对学生的思维方式进行关注，帮助他们养成科学思维的习惯，对他们科学素养的发展起着至关重要的作用。因此，在低年级科学教学中我们同样要聚焦于儿童科学思维能力的培养。

低年级学生对事物充满好奇，对直观事物感知较强，他们的学习动机往往取决于对学习的对象是否感兴趣;他们的思维以具体形象思维为主，对事物的判断主要以生活经验为主，但是他们的感知、记忆、表达和生活经验的丰富，促使抽象逻辑思维慢慢开始发展。基于低年级儿童的认知特点和发展规律，教师在教学中更要理解和把握这一规律，运用一定的策略，为学生创造“有趣、真实”的教学情境，激发他们的学习兴趣，让他们在“做中思”。现以二年级《神奇的纸》一课为例，谈谈如何根据低年级儿童的特点，培养他们的科学思维能力。

《神奇的纸》是《材料》单元中的第四课，本单元以“材料是具有特殊性能的物质”为概念主线，以“辨识生活中常见的材料”为活动主线组织教学。本课以纸为具体例子，通过对普通纸的改造及功能的对比测试，知道材料经过人们的加工和改造，可以衍生出原本没有的性能。

在聚焦问题和设计方案的过程中激发学生的科学思维

科学学习始于问题，没有问题就不会引发学生的思考。基于低年级学生的认知特点，教师要能在课始为他们创设有趣的、符合他们心理的教学情境，从核心概念出发，设置适当的问题情境，激发他们的认知冲突，调动他们的积极性，使其产生强烈的求知欲望，让他们在提出和聚焦问题的过程中，引发思考。

1.创设情境，聚焦问题，开启思维之门

教学回放

本课的教学从为一条可爱的小青虫解决过河问题开始，引领学生思考：小青虫不会游泳，它现在遇到了什么困难？你能利用它身边的材料（一张宣纸）帮助“小青虫”（橡皮）解决问题吗？

兴趣是推动学生学习的强大动力，是激活他们思维的有效催化剂。本课教学创设了一个虚拟的情境，将小青虫拟人化，通过充满童趣的语言，一下子激发了学生的学习兴趣，让他们饶有兴致地为小青虫出谋划策。从问题解决的角度切入，思考帮助小青虫过河的方法，激活了学生的思维。

2.提供材料，设计方案，发散学生思维

教学回放

“小青虫怎样才能利用身边的材料过河呢？”

在问题的推动下，学生利用自己的生活经验，对聚焦的问题进行思考：“我们可以用搭桥、造船等方法帮助小青虫过河。”

“现在小青虫身边只有宣纸，那我们先来观察一下宣纸有什么特点。”学生通过观察发现，宣纸具有薄、软、支撑力差、容易吸水等特点。

“如果用这样的纸去造船、去搭桥，小青虫还是过不去呀，那我们能想办法改造纸的功能，帮助小青虫过河吗？”学生的思维指向“如何改造纸增强纸的承重能力？如何改造纸能减弱纸的吸水性？”等问题，他们结合自己的原有认知思考，从多方面来寻求解决问题的答案。

思维是在感性材料的基础上产生和进行的。在教学中，教师基于二年级学生的年龄特点和概念建构的角度，精心创设问题情境，设计了三个有层次的问题：用什么方法可过河？宣纸有什么特点？你准备怎么改造？引导学生充分调动已有认识，积极联想，积极思考，依据经验寻求新的方法，从多个方面寻求解决问题的答案，激发了学生的思维。

在获取证据和處理信息的过程中发展学生的科学思维

动手实验、亲历活动应该是低年级学生在科学课中最喜欢的环节之一。这一环节也是探究学习中获取证据的过程，是解决问题的关键。在低年级科学课堂中，教师要引导学生经历有序的观察活动，实事求是地记录和描述观察到的现象。

1.有序观察，自主探究，促进思维发展

教学回放

学生已经想到了用搭桥和造船的方式帮助小青虫过河，他们手中可用的材料只有宣纸，那宣纸具有怎样的特点呢？因此，教师引导学生对宣纸这一材料进行仔细的观察：“我们可以用什么方法来观察这张纸的特点呢？”引导学生思考可以用看一看、摸一摸、掂一掂、折一折等方法有序地观察这张宣纸的特点。学生通过观察发现，宣纸具有薄、透、软、承重力差、易吸水等特点。

低年级学生具有一定的感知能力，但在探究过程中，他们还不懂得有目的、有步骤、全面、细致地开展观察活动，需要教师引导。在观察活动中，教师要引导学生充分利用自己的感官，从整体到局部或从局部到整体对观察对象的表象进行有序观察，并让学生结合自己的发现将观察到的事实用语言表达出来，让他们经历一个从具体形象思维逐步上升到抽象逻辑思维的过程，促进学生思维的发展。

2.收集证据，整理信息，培养实证意识

教学回放

了解了宣纸的特点后，教师提问：“如果用这样的纸造桥可以吗？”学生会发现宣纸“太薄了，支撑能力太差”，不能直接用宣纸来造桥。教师追问：“有什么方法可以帮助小青虫完成过河的任务呢？”

学生以小组为单位，从宣纸、桥两个方面进行思考，提出需要对宣纸进行改造。在实践中他们发现如果将宣纸多折几次、折成波浪形再去承重小青虫（用橡皮代替），小青虫真的可以成功过河。在活动中教师请学生将成功折成的宣纸形状板贴在黑板上，以便于和同学交流。

“宣纸易吸水，如果直接把它做成船，小青虫肯定不能过河，看来我们先要解决宣纸易吸水的问题。有什么办法可以让纸不易吸水呢？”结合生活经验，学生想到纸杯不易吸水。纸杯又有什么样的特点？学生开始对生活中的纸杯进行观察，发现纸杯表面涂了一种防水的物质。涂了一种防水的物质真的可以减弱宣纸的吸水性吗？伴随着学生思维的深入，他们的探究欲望也不断加强。

由此，教师让学生经历一个对比实验，在宣纸上涂油，过了一会儿在涂油和没涂油的宣纸上分别滴上3～4滴水滴，然后观察水滴的变化。他们发现，涂了油的宣纸上的水滴是一滴滴的，而没有涂过油的宣纸上的水滴则扩散开了。针对学生在活动中所看到的明显现象，教师用拍照的方式为学生收集了证据，并在后续的交流中呈现在PPT里，让大家看到添加了一种物质，也可以改变纸的性能。

低年级学生在思维层面，有时会表现出跳跃、散漫的特点，缺乏对证据逻辑的关注，更多注重探究活动本身。在教学中，教师要学会及时捕捉课堂生成，引导学生变被动的学习为主动的学习，开展有目的的探究活动，在活动中全面、细致地观察，基于呈现的事实，搜集证据，并将证据转化为有用的信息，为建构科学概念服务，发展学生思维的逻辑性。

在分析比较和论证解释的过程中提升学生的科学思维

小学科学实践是一个不断探究未知和基于证据进行推理论证的过程。学生只有将观察到的、搜集到的事实，转化为基于证据开展的论证，并能解释现象，将证据和结论联结起来，才能形成连贯的思维，促进自己思维的发展。

1.分析比较，完整表达，培养思维的严密性

教学回放

造桥活动中，学生经历了“原来的纸承重活动→改造纸的活动→改造后纸的承重活动”，他们发现原来的小青虫是无法过桥的（宣纸会碰到底部）;改造后，小青虫可以成功过桥。

学生通过观察小青虫在改造前与改造后的宣纸上的状态进行比较，认识了改造桥的形状可以帮助小青虫顺利过河。

在这个活动中，学生的思维是连贯的，他们基于实验的现象，进行了“观察—分析—比较”，对如何改造纸以增强它的承重能力有了自己的理解。在后续的交流汇报环节，学生能清楚、完整地表达自己的观点，解释“如果改变纸的形状，可以增强纸的承重能力”，既帮助学生建构了科学概念，又培养了他们的严密思维。

2.有序呈现，交流论证，增强思维的批判性

教学回放

学生经历“搭桥”和“造船”两项活动后，都须围绕一个问题展开论证：我们采用的方法是否可以改变纸的性能，帮助小青虫成功过河呢？在论证中教师采用让学生个体论证和集体论证相互补充的方式，让学生有序地呈现自己的证据，表达自己的看法。教师将学生探究中拍摄到的小青虫成功过河的照片呈现在PPT中，请该组学生对比造桥前后小青虫能否过河，说说自己成功的造桥经验（改造的方法）。

同样，在“涂油”改变纸的性能这一活动中，教师呈现巡视中搜集的小组观察活动照片，让学生看到：涂过油的宣纸喷水后，水珠呈现半球体，是鼓鼓的，水珠旁边的宣纸不会湿;做对比的宣纸处，水珠慢慢在宣纸上散开来，没有喷过水珠的宣纸处也湿了。

在活动中，教师结合低年级学生的特点，利用有结构的材料，通过实物、照片等形式搜集呈现每一组发现的事实，在有序、有层次并且直观精准的证据面前，逐步让学生建立事实与证据的联系，经历基于证据的思维论证过程。教学中，教师给予学生充足的时间进行汇报交流，让他们通过语言将内在的思维活动外显。通过生生对话，结合呈现的图像证据，引导学生说话有理有据，帮助学生厘清现象之间的关系和规律，在证据链的帮助下，让学生进行有效的思维互动，帮助他们建构科学概念。

在建构概念和迁移应用的过程中拓宽学生的科学思维

通过科学实践活动，帮助学生建构科学概念是小学科学课堂教学的重要目标之一。低年级学生科学概念的形成通常是以事物或現象充分观察为基础，通过分析、比较等思维活动概括出事物的本质特征。在课堂教学中，教师要围绕大概念和核心概念帮助学生积极建构科学概念，并通过问题的提出或情境的创设，帮助他们加深对概念的理解和迁移应用，拓宽他们的思维。

1.丰富材料，建构概念，拓展思维深度

教学回放

当学生发现通过改变形状可以增强宣纸的承重能力，通过添加物质来减弱宣纸的吸水能力，从而帮助小青虫成功过河，教师继续基于拟人化的场景，向学生表达小青虫的谢意——为大家带来了一份礼物，出示不同性能的纸以及用这些纸做成的不同物品，如油纸（糊窗户、做雨伞）、牛皮纸（做信封）、卡纸（做成纸质作品）、砂纸（磨砂物体）、瓦楞纸（包装箱）等。学生受到教师这么多不同性能纸的启发，结合生活实际，还能发现更多不同的纸，如皱纸、铜版纸、铅画纸等。

学生的思维在丰富的感性材料面前，得到了进一步的深化，他们通过“看—想—说”发现纸经过人们的加工和改造，可以衍生出原本没有的性能，从而服务于我们的生活。教学让学生的思维从对事物特有属性的认识逐步走向对一类事物的认识，丰富了概念的外延，拓展了思维的深度。

2.联系生活，有效迁移，拓宽思维广度

教学回放

课堂的最后，教师和学生进行了一个互动活动：教师让学生将橙汁泼在事先涂过防护层的衣服上。学生惊喜地发现，那件衣服上居然没有留下橙汁痕迹。一件普通的白色衣服，居然会出现这么神奇的现象。

这一真实的情境，再次让学生的思维走向深入：泼橙汁的衣服会留下痕迹—这件衣服没有留下痕迹—为什么这件衣服不会留有痕迹。学生结合本课所学，对建构的概念迁移应用，提出：“是不是也像宣纸一样，因为涂了一种像油这样的其他物质，改造了布这一材料？”

一个问题的结束，又引发了一个问题的思考，他们也大胆地提出了自己的猜想：像布这样的不同材料，也可以经过加工和改造产生新的性能？

在这个环节，教师巧妙地结合生活实例，让学生看到了一个神奇的现象，通过不断创设真实的情境让他们的思维一直处在动态发展的过程。学生尝试迁移运用所学的科学概念解释这一情境中的问题，既丰富了概念的外延，又拓宽了思维的广度。

浙江省宁波市鄞州区宋诏桥小学（315192）