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小学科学教学中学生思维的培养

2022-04-13许杰

家长·下 2022年3期
关键词:辩论科学实验

许杰

小学阶段属于学生思维能力成熟的关键时期,是学生构建完整、系统的思维体系的重要阶段。而小学科学作为基础教育的重要组成部分,教师在实际的小学科学教学活动中应该有意识地培养学生的思维能力,提升学生的科学综合素养,对学生之后的学习和发展奠定坚实的基础。本文则是对小学科学教学中学生思维的培养进行研究和分析。

一、以提升提问能力培养学生逻辑思维能力

(一)优化教学环境,让学生敢问

小学阶段的学生处于对世界探索的初期阶段,这一年龄阶段的小学生具有活泼、活动、对周围新鲜事物充满好奇等特点,教师应该在科学教学活动中充分对学生这一特点加以利用,在课堂上积极引导学生提出疑问,让学生意识到问题的存在是激发思维的起点,学生在教学活动中能提出问题,才使教学活动具有实际意义。随着素质教育进程不断推进,对教师的教学提出了更高的要求和更严格的标准,教师应该跟随时代发展的潮流,转化教学观念,优化教学模式。教师在实际的教学环节,应该对身边的教育资源进行挖掘,有效地利用。俗话说“教材源于生活”,教师可以将教学内容和生活实际相联系,在生活中教学,在教学中融入生活,让学生觉得教学内容比较亲切,从而减弱小学生对教学内容的排斥心理。教师可以通过对多媒体技术的运用,以视频或者图片的方式给学生展示,通过创设一定的教学情境,带给学生强烈的视觉冲击。然后教师就相关情境巧妙地提出问题,集中学生的注意力,刺激学生的科学思维发散,激发学生的求知欲望,唤醒学生的学习热情,引导学生提出具有建设性的问题。问题的提出说明学生真正地进行思考,教师的教学才具有实际意义。提出问题是建模的前提,然后通过一系列的交流、讨论,引导学生逐渐认识到科学知识的原理,发现最初的认知模型和原型之间的相同点和不同点,然后针对性地探究和分析。随着素质教育的进程不断推进,相关部门对教师的教学提出了更高的要求和更严格的标准,教师应该不断更新教学理念,优化教学模式,创新教学手段,丰富教学内容,尊重学生的主体地位,以学生为中心开展教学活动,为学生营造一个轻松、愉悦、和谐、友爱的教学氛围,刺激学生科学思维的发散。

教师要在情境创设的环节唤醒学生对科学这门学科的兴趣,逐渐建构起相关的科学认知模型,从微观到宏观对科学进行具体的、系统的、整体的认知和理解。教师还要使用多媒体教学和各种实物来直观地让学生从简单的建模材料中进一步加深科学认知,感悟到该如何使用科学知识去解决问题,该如何运用科学思维去认识事物,让学生从多样的建模材料中获得深刻理解。学生平时通过对生活事物和大自然的观察,再结合课堂所教学的内容,积极思考,大胆地分享自己的看法和意见,敢于提出自己的疑问,通过加强教师和学生之间的交流,加强学生和学生之间的互动,一起对疑问进行探讨,共同解决问题。学生有不同意见的时候,能敢于辩驳,从而改变传统教学模式下学生不敢问的状态。“学生敢于提问”是增强学生逻辑思维能力的关键环节。

(二)鼓励学生,使学生爱问

传统的教学模式下,教师占据大部分的课堂时间进行理论知识的灌输,采用“填鸭式”“灌输式”的教师手段,单一、乏味的教学模式无法提升学生科学学习的兴趣,而且长期在沉闷的教学氛围的压迫下,学生很容易产生疲于学习的状态,产生排斥、厌倦科学学习的心理,压制学生科学思维的发散,对学生的长期学习具有不利影响。基于这一现实情况,教师在实际的教学活动的中,应该细心地观察学生,发现学生身上的优点和闪光点,适当地鼓励学生,引导学生在课堂上积极提问,培养学生爱好提问的习惯。

此外,教师对同学提出的重点问题可以组织学生以小组为单位,开展交流谈论活动,集思广益,各抒己见,充分地调动学生的学习积极性,刺激学生的科学思维发散。但是有些学生在课堂上提出的问题相对广泛,或者已经有了答案,教师也应该对学生的提问及时回应,鼓励学生爱提问这一行为是值得所有学生学习的。教师的言行举止对学生的学习兴趣具有很大的影响,教师一个鼓励的眼神和鼓励的动作对学生都是莫大的激励,所以教师不要吝啬对学生的鼓励。教师在课堂上对学生的鼓励能有效地激发学生对科学学习的热情,也能帮助学生培养爱思考的习惯,从而增强学生的思维能力。

(三)教授方法,使学生善于提问

小学阶段的学生生活经验和学习经验都比较少,所以学生的理解能力和认知能力有待提升。在小学科学学习活动中,学生对科学的理论知识的认知比较肤浅,所以对小学生来说,提出有价值的问题是非常不易的。而在科学实验课程中,学生的注意力不够集中,观察能力相对较弱,观察的意识比较浅薄,所以在实验环节学生的思路往往只是跟着教师的实验步骤走,但是不知道如何发现问题、思考问题和提出问题,所以学生最终的学习效果不理想。

基于这一现实情况,教师要意识到在科学教学环节引导学生提问的重要性。所谓“授人以鱼,不如授人以渔”,教师应该探索符合学生身心发展规律和特点的教学活动,及时地完善教学方法,给予学生足够的空间和时间思考实验现象,加深学生对实验步骤导致的实验结果的感悟,让学生在领悟的过程中发现问题,善于提出问題。在学生自主探究和思考的过程中有效地锻炼学生的逻辑思维能力,逐渐建立完善的、系统的科学知识体系和构建科学知识框架,深化学生对所学知识的认知和理解,增强学生归纳总结的能力,通过建立思维导图帮助学生提升学习能力和思维能力,从而提升学生的科学综合素养。

二、利用多元活动培养学生批判性思维

(一)利用科学辩论会培养批判性思维

科学辩论会在形式上是参赛双方针对某一个科学问题进行辩论的一种竞赛活动,在课堂上展开的辩论活动并不需要很强的专业性,它更加专注于学生的全身心投入,激发学生的科学论证思维。教师在引导学生进行科学辩论的时候,就要引导他们去结合对方的观点进行批判、质疑与评估。同时,也要对自己的观点进行论证与总结。以此,不仅可以让他们的思维更加严谨,也能让他们形成批判性的思维。在让学生展开辩论前,教师就要让他们收集好资料,避免在辩论时出现因缺少论证证据而导致辩论失败的情况。在这一过程中,为了保障辩论赛的活跃度与效果,教师还可以让学生自由组建“智囊团”,让他们在辩论时能集思广益,凸显他们对科学知识的综合运用。而教师在选择辩论主题的时候,也应该契合教材、契合社会发展主题,要让辩论具有较强的教育价值。比如,在教学与“环境”相关的内容时,辩论主题就可以是“经济发展和环境保护谁更重要”。在教学“技术”相关的内容时,辩论主题就可以是“人工智能的发展是否会威胁人类的生存”。在教学与“宇宙”相关的知识内容时,辩论主题就可以是“是否有外星人存在”等。总之,教师要精心选择辩论主题,让辩论赛与科学课堂相得益彰。在学生展开辩论的时候,教师不要只做裁判,而是要因势利导,帮助并训练学生,让他们的思维得以延展,促使学生能有更多的观点,综合各方知识,实现对所学知识的创造性使用,凸显他们的批判性思维。

(二)利用自由讨论培养批判性思维

自由讨论能充分激发学生的能动性,它是让学生针对某一个问题交换意见,互相质疑、辩护,综合观点,最终达成一致。学生通过这种自主讨论的方式,能实现自身论证能力、推理能力、评估能力以及多角度思考问题能力的提升与发展,而这些也属于批判性思维技能的范畴。所以教师就要给予学生充足的时间与空间让他们去展开自主讨论,去公正、客观地质疑并讨论问题。在让学生展开自由讨论的时候,教师应该为他们创设一种更为开放、平等、和谐、互相尊重的氛围,与辩论会一样,不要过多干涉,只需要维持纪律、维护讨论规则即可,使学生在这种情境下,敢于发表自己的看法,善于倾听别人的意见,进而达成他们思维发展的目的。比如,在讨论“物体在水中的沉与浮”时,就可以让学生结合自身的生活实践经验,猜测各种物体在水中究竟是沉还是浮,以此来发表自己的观点与看法。如学生在针对“铁片是会沉还是浮”进行讨论时,有的学生认为会沉下去,因为铁片重,而有的学生则持反对观点,因为由铁制造的轮船能浮在水面上等,因为存在“正反”观点,他们便会围绕这一问题继续讨论下去。学生在针对这些问题展开自由讨论时,教师就不要过多干涉,让他们从多个角度提出论证,尽管一些论证是错误的,但是也能让学生在论证过程中逐渐提高自身的逻辑推理能力以及论证技能,使学生的批判性思维得以有效的提升,增强学习能力。

三、创设教学情境培养科学思维

从当前小学科学的教学来看,学生科学思维的发展情况不是非常乐观,部分教师仍然采用传统教学模式对学生进行理论知识的传授。在传统科学学科教学中教师主要采用讲解的方式对学生进行授课,授课方式单一课堂氛围枯燥,导致学生对科学学科的学习难以提起兴趣。为了对学生的科学思维进行培养,教师要让学生主动积极地参与教学活動,为此教师可以创建学生感兴趣的教学情境,在生动的情境中调动学生学习的积极性,激发学生对科学知识的探究欲望。教师创建的生活情景最好是与生活场景有关,小学生在熟悉的环境中更容易进行思考,以解决问题的方式融入教师创设的教学情景。在这一过程中,教师要鼓励学生大胆地说出自己创新性的解决问题的办法,教师要根据学生的意见把握学生反馈回来的信息,引导学生对进行生活实验的设计,为培养学生的科学思维奠定良好的基础。

四、设计科学实验

以“斜面的作用”一课为例。教师可以先提出一个问题“要通过什么实验才能获得斜面更加省力的结果呢?”有的学生认为直接制作一个斜面,将物体放在斜面与直面上进行比较;而有的学生认为只要将一个物体分别放在斜面和直面上,再用手将物体提起来看哪一边提起来用的力少,哪一边就更加省力。当学生提出了自己的意见后,有相同意见的同学就可以组成一个研究性小组,以小组的形式将自己的假设制作出一个完整的实验方案。当确定了实验的步骤和实验方案后,教师可以鼓励学生在全班进行交流分析,当小组的同学在进行交流分析时,其他的同学也要认真的倾听,可以对实验方案中的不足提出自己的建议,若是实验方案中有值得提取出的因素,学生也可以用在自己的方案中。同时学生在制定实验方案时要与教材中提供的信息紧密联系。教师可以让学生在看完教材给出的实验建议后分享自己得到的启发,根据自己设计的实验对比书中的实验,是否有需要补充和完善的地方。在这一过程中不仅是培养学生的科学思维,还能帮助学生学会制定系统完善的实验方案和步骤,这对学生进行理科学习是有非常重要的帮助的。在学生制定实验方案的过程中,教师可以在教室来回走动,倾听学生讨论时出现的问题,对有问题的小组进行合理的指导。在教师以及小组成员的共同努力下构建出科学合理的实验方案,在让学生通过亲自做实验得出斜面更加省力的结论。在这一过程中学生的思维会变得有条理更加清晰,同时也提升了学生主动探究的能力。

五、对实验进行分析

著名科学家伽利略曾经说过,“一切推理都必须从观察与实验中得来”。学生在课堂上设计实验方案,优化实验步骤,是对科学思维进行培养与发展的过程,在做好了实验后,教师还要鼓励学生对实验数据进行仔细的观察并分析,最后得出相应的实验结论,这样才能拓展学生科学思维发展空间。当学生通过实验方案得出相关的实验数据后,教师可以把学生的实验数据制作成PPT并向全班同学进行展示,在展示后让学生发表观察数据后的思考“这些数据差异表明了什么?”通过学生的观察首先可以得出斜面更加省力的结论,从而再根据学生对坡度的调整,得出坡度越大就越不省力,相反坡度越小更加省力。学生不仅要对自己小组的实验数据进行观察,还要对其他实验小组提供的数据进行分析。这时学生会发现尽管实验数据不同,但是最后都能得出相同的结论。通过本组的实验数据以及其他小组的实验数据,让学生进行横向和纵向的对比,这样结论会更加具有普遍性。教师鼓励学生对实验进行分析可以让学生在团结积极的学习氛围中发展科学思维。

六、结语

总而言之,培养学生的思维能力是小学科学教学重要的教学任务,有效地增强学生科学学习能力,提升学生的科学综合素养是重要的教学目标。教师在实际的教学活动中,可以从提升学生的提问能力、以多元的实践活动为切入点,进一步提升学生的逻辑思维能力和创作行思维能力,促进小学生全面发展。

(左毓红)

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