任麗娜

摘? ?要：科學(xué)課堂的總目標(biāo)旨在培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)。教師不僅要重視學(xué)生形成初步的科學(xué)觀念，樹立基本的科學(xué)態(tài)度，還要重視學(xué)生探究實踐能力和科學(xué)思維能力的培養(yǎng)。通過分析教材，挖掘科學(xué)教材中的思維要素，開展探究活動，在探究環(huán)節(jié)中提高學(xué)生的科學(xué)思維能力等等，是一個長期的過程，需要教師在課堂上帶著“發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維”的理念指導(dǎo)學(xué)生開展科學(xué)活動，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué)；科學(xué)思維；思維能力

中圖分類號：G623.6? ?文獻標(biāo)識碼：A? ?文章編號：1009-010X（2023）34-0045-05

2022年版《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》在很多方面有了很大變化和突破，凝練了核心素養(yǎng)，調(diào)整了課程結(jié)構(gòu)，優(yōu)化了課程內(nèi)容，加強了學(xué)段銜接，突出了育人導(dǎo)向、研制了學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，增強了實施指導(dǎo)等?？茖W(xué)課程的總目標(biāo)是旨在培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)。要求學(xué)生掌握基本的科學(xué)知識，形成初步的科學(xué)觀念；掌握基本的思維方法，具有初步的科學(xué)思維能力；掌握基本的科學(xué)方法，具有初步的探究實踐能力；樹立基本的科學(xué)態(tài)度，具有正確的價值觀和社會責(zé)任感。我們科學(xué)教師不僅重視學(xué)生形成初步的科學(xué)觀念，樹立基本的科學(xué)態(tài)度、還要重視學(xué)生探究實踐能力和科學(xué)思維能力的培養(yǎng)。如何在科學(xué)課上培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力是我們要一直探索的問題。

一、理解思維

《詞源》中說“思維”就是思索、思考的意思。邏輯學(xué)告訴我們，思維就是運用概念進行判斷推理的過程。比如：《鳥類動物的共同特征》一課我們講到：鳥有羽毛?？兹甘区B，孔雀也就有羽毛。鳥靠喙取食。黃鸝是鳥，黃鸝也靠喙取食。鳥靠產(chǎn)卵繁殖后代，鴕鳥是鳥，也靠產(chǎn)卵繁殖后代……

教育學(xué)告訴我們，思維是指人在發(fā)現(xiàn)問題、解決問題過程中的智力活動，接近我們通常所謂的“思考”“想”“動腦筋”，是人的大腦對客觀事物的認(rèn)識過程。心理學(xué)告訴我們，思維是指人腦對客觀事物的一種間接的和概括的反映，是對客觀事物的本質(zhì)和規(guī)律的反映。概括性和超越性是思維的重要特性。按照信息論的觀點來看，思維是對新輸入信息與腦內(nèi)儲存知識經(jīng)驗進行一系列復(fù)雜的心智操作過程。

綜上可以看出，我們通常所說的思維應(yīng)該是具有意識的人腦對客觀事物間接的、概括的和能動的反映。它是以感知為基礎(chǔ)的一種更高級的認(rèn)識過程，是認(rèn)識過程的高級階段，它運用分析和綜合、抽象和概括等智力操作對感覺信息進行加工，以存儲于記憶中的知識為媒介，反映事物的本質(zhì)和內(nèi)部聯(lián)系。這種反映以概念、判斷和推理的形式進行，帶有間接和概括的特性。

于是筆者思考：在科學(xué)課堂上我們所說的思維應(yīng)該是一種用科學(xué)的方法進行的思維，它是科學(xué)方法在個體思維過程中的具體表現(xiàn)。比如，科學(xué)問題的提出、科學(xué)數(shù)據(jù)的測量（或調(diào)查）、科學(xué)現(xiàn)象的觀察、實驗?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計、科學(xué)概念（或結(jié)論）的形成、科學(xué)問題的解決等都離不開思維，這就是科學(xué)思維。簡單地說，科學(xué)思維就是一種實證的思維方式，一種建立在事實和邏輯基礎(chǔ)上的理性思考。

二、理解思維能力

古希臘的哲學(xué)家赫拉克利特曾經(jīng)打過這樣一個比方：智慧好比人體吸收的營養(yǎng)，而知識是人體攝取的食物，思維能力是人體消化的功能。人體能吸收多少營養(yǎng)，不僅在于食物品質(zhì)的好壞，也在于消化功能的優(yōu)劣。如果一味地貪求知識的增加，而運用知識的思維能力一直在原地踏步，那么他掌握的知識就會在他的頭腦當(dāng)中處于僵化狀態(tài)，反而會對他實踐能力的發(fā)揮形成束縛和障礙。這就像消化不良的人吃了過多的食物，多余的營養(yǎng)無法吸收，反倒對身體有害?？梢?，思維能力對我們每一個人來說是多么重要，它不僅是智力活動的核心，也是智力結(jié)構(gòu)的核心。

三、培養(yǎng)科學(xué)思維能力

在科學(xué)課堂上學(xué)生的科學(xué)思維能力的培養(yǎng)不容忽視。教師可以采用不同的方法培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。

（一）充分挖掘科學(xué)教材中的思維要素開展探究活動

要挖掘教材中的思維要素確實不易，需要教師熟悉教材內(nèi)容并能整體把握教材內(nèi)容，做到深入鉆研教材，理解教材。通過分析、理解某一課教材，教師首先找出這一課核心的科學(xué)知識，然后分析該科學(xué)知識屬于什么類型，接下來從思維表中找出建構(gòu)的該科學(xué)知識的思維要素有哪些。最后還要看教材內(nèi)容是否與思維要素一致，如果缺內(nèi)容就需要教師對教材進行合理的補充，把缺少的或隱性的內(nèi)容找出來。

下面筆者以《鳥類動物的共同特征》為例進行說明。比如，通過閱讀分析理解這一課教材，不難分析出對于鳥類動物的共同特征這一部分屬于概念性知識，該知識建構(gòu)的思維要素有“分析、比較、歸納”。對于判斷生活中一些動物哪些屬于鳥類，哪些不屬于鳥類。這一部分是運用所學(xué)知識解決實際問題，是演繹的思維方式。教材中的游戲活動——鳥喙取食，該活動滲透著“分析、比較、推理”等思維要素。通過對本節(jié)課思維要素的分析，筆者確定本課可以按照“分析——歸納——演繹”的思維過程來設(shè)計教學(xué)主線安排教材內(nèi)容。下面采用簡圖解釋整個教學(xué)過程。

教師對科學(xué)教材的每一課都要按照這樣的方法去分析挖掘教材的思維要素、設(shè)計教學(xué)過程，在教學(xué)中學(xué)生的科學(xué)思維能力潛移默化的得到提高。

第一部分建構(gòu)鳥的概念。這一部分是按照這樣的探究活動進行的：提出問題、獲取信息（觀察和閱讀）、分析信息（初步的抽象概括概念）、匯報交流、分析歸納總結(jié)概念（進一步科學(xué)地歸納概念）的順序進行探究。

在這里學(xué)生的活動：觀察、討論、交流。所體現(xiàn)出來的思維活動：分析、比較、抽象、歸納、概括。學(xué)生分析比較的能力、抽象概括和歸納的能力等科學(xué)思維能力都得以發(fā)展和提高。

在這一部分教學(xué)時教師引導(dǎo)學(xué)生觀察三種鳥的標(biāo)本，從整體上認(rèn)識了什么是鳥。解決了本課的教學(xué)重點：鳥類動物的共同特征，有身體有羽毛、靠喙取食、靠產(chǎn)卵繁殖后代。

第二部分：游戲——鳥喙取食，具有不同鳥喙的鳥生活的環(huán)境是不同的。這一部分是在深入研究鳥類動物其中的一個特征，那就是鳥喙取食。這一活動也是一個科學(xué)探究的活動。這一部分的教學(xué)思路是按照提出問題、實驗操作（提供實驗方法）、記錄實驗數(shù)據(jù)、匯報結(jié)果、分析歸納實驗結(jié)論的順序進行的。

在這里學(xué)生的活動：實驗操作、表達交流。學(xué)生所體現(xiàn)出來的思維活動：分析、比較、推理。在這里學(xué)生分析問題、解決問題的能力也都得以發(fā)展和提高。

在模擬鳥喙取食這一實驗環(huán)節(jié)，通過對教材的分析，我們不難發(fā)現(xiàn)思維的類型是動作思維和邏輯思維，思維的方法就是分析與推理。因此，為了在課堂上解決本課的難點，教師采取了游戲的方式，學(xué)生在游戲中觀察、記錄、分析數(shù)據(jù)，最后推理出具有不同鳥喙的鳥生活環(huán)境是不同的。在課堂上用簡圖進行總結(jié)體現(xiàn)本環(huán)節(jié)學(xué)生的思維過程。

最后一個部分：實踐運用。在這個環(huán)節(jié)中學(xué)生的活動有判斷、解釋、設(shè)計三種類型。一是判斷：判斷下列動物哪些是鳥類？為什么？二是解釋：雞和鴨是一對好朋友，有一天它們迎著朝霞高高興興地走出了家門，在田野中、在森林里、在山坡上、在池塘邊，它們玩耍、嬉戲。小雞找到蟲子喂小鴨子吃，小鴨子捉到小魚、小蝦喂小雞吃，它們吃飽了玩夠了，太陽就要落山了，它們高高興興地回家了?？吹剿鼈冞@么高興我不知不覺產(chǎn)生了一個疑問，如果要是把雞和鴨分別放到同一種環(huán)境中，你認(rèn)為誰能更好地生存下來？為什么？三是設(shè)計：深入研究某一種鳥的喙，想一想你能根據(jù)這種鳥喙制作什么工具？

這三道題也是暗含三個層次，由低到高，一方面展示了對學(xué)生學(xué)習(xí)的評價過程，另一方面強調(diào)了對學(xué)生思維的訓(xùn)練，在這一環(huán)節(jié)中學(xué)生分析問題、解決問題的能力、創(chuàng)造性思維能力等都得以提高。特別是學(xué)生設(shè)計的開瓶工具給我們留下了深刻的印象。

（二）在探究環(huán)節(jié)中發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維的能力

科學(xué)探究活動的類型多種多樣，但是科學(xué)探究活動的基本過程都是一致的：一般要經(jīng)過“提出問題——猜想與假設(shè)——制定計劃——搜集整理信息——思考與結(jié)論——表達與交流”幾個基本的探究環(huán)節(jié)，但對于不同類型的活動，具體的探究環(huán)節(jié)也有所不同。充分利用好每一個環(huán)節(jié)發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維。

1.創(chuàng)設(shè)問題情境發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維能力?？鬃釉f：“疑是思之始，學(xué)之端?！碧岢鲆蓡?，是思維的起點，也是學(xué)習(xí)的開端。“學(xué)起于思，思源于疑”，任何思維都是從疑開始的，疑問是獲得知識的前提條件，有了疑問，才有進一步深入學(xué)習(xí)的需要，才可能獲得新知。所以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題情境是行之有效的發(fā)展學(xué)生思維的做法之一。

例如，“探索宇宙”一課筆者播放了一段喜慶熱鬧的燃放煙花爆竹的視頻場面，逢年過節(jié)學(xué)生經(jīng)常能夠看到，通過觀察鞭炮點燃后的現(xiàn)象提出了想要探究的問題：為什么有的鞭炮點燃后向一個方面轉(zhuǎn)動起來，有的鞭炮卻飛向了空中呢？這是一種什么力量呢？這個問題一下子激活了學(xué)生的科學(xué)思維，整節(jié)課他們都沉浸在科學(xué)探究中，學(xué)習(xí)效果非常好。這一問題情境是利用了常見的現(xiàn)象創(chuàng)設(shè)的。蘇霍姆林斯基曾經(jīng)說過：源于生活的教育是最無痕的教育。實踐證明：問題情境越貼近學(xué)生的生活，能見度越高，問題激活思維的程度就越好，學(xué)生主動探究的熱情就越高。

再比如，在教學(xué)“鳥類動物的共同特征”一課時，筆者根據(jù)學(xué)生的年齡特點創(chuàng)設(shè)了一個圖文結(jié)合的故事情境——“鳥類動物運動會”伴隨著入場式音樂，很多動物都來到了會場，忽然一陣爭吵聲吸引了大家的目光，只聽到：“你們不是鳥類，不能參加鳥類運動會?！薄澳撬鼈?yōu)槭裁纯梢裕俊薄耙驗樗鼈兪区B類?。　边@時候?qū)W生頭腦中就會產(chǎn)生一個疑問：那什么樣的動物屬于鳥類？鳥類動物有哪些共同特征？這一科學(xué)問題的提出，為幫助學(xué)生形成概念、確定判斷、進行推理，起到發(fā)展學(xué)生思維能力的作用。

2.利用猜想與假設(shè)發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維能力。牛頓曾經(jīng)說過：沒有大膽的猜測就沒有偉大的發(fā)現(xiàn)。在科學(xué)課教學(xué)中重視學(xué)生的猜想與假設(shè)是非常重要的，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維。不過需要注意的是大膽猜想，不是瞎猜亂想，而是運用已有的經(jīng)驗和知識對問題中的事實尋求可能解釋的思路。

比如，“鳥類動物的共同特征”在教學(xué)鳥喙取食這一部分內(nèi)容時，筆者提出問題引導(dǎo)學(xué)生猜測：鳥喙與鳥食有什么關(guān)系？學(xué)生結(jié)合自己已有知識對鳥喙的形狀進行分析，能夠猜測出鳥喙與鳥食有很大關(guān)系。接著引導(dǎo)學(xué)生思考什么樣的鳥喙可能吃到什么樣的食物？學(xué)生進一步猜測不同形狀的鳥喙可能能吃到不同環(huán)境中的食物，在學(xué)生猜想的基礎(chǔ)上進行實驗，最后通過分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。鳥的生存環(huán)境與鳥喙有著密不可分的關(guān)系。在這一結(jié)論得出的過程中滲透了分析、比較、推理等科學(xué)思維能力。

再比如，探究“影響蒸發(fā)快慢的因素有哪些”這一問題時，筆者引導(dǎo)學(xué)生想一想平時在晾曬衣服時的做法，學(xué)生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗，提出蒸發(fā)的快慢可能與液體的表面積大小、空氣流動的快慢以及溫度高低等有關(guān)的猜想和假設(shè)，表面積越大、空氣流動越快、溫度越高蒸發(fā)的速度可能越快。

教師在這一環(huán)節(jié)教學(xué)中，充分發(fā)揮了學(xué)生的主體性，發(fā)展了學(xué)生的科學(xué)思維，充分體現(xiàn)了猜想需要依據(jù)已有的經(jīng)驗和科學(xué)事實這兩個方面。

3.表達與交流展示學(xué)生的思維。語言是思維的外殼，語言與思維密不可分。思維是隱性的，語言是顯性的。思維需通過語言表達出來。

在科學(xué)探究活動中，學(xué)生之間的交流貫穿始終，是一種多向信息交流活動。特別是在討論交流時，既包括聽又包括說。聽，就是要認(rèn)真傾聽其他組同學(xué)的研究成果，比如設(shè)計實驗的方案、設(shè)計實驗?zāi)Ｐ偷乃悸?、研究計劃和報告等。說，就是能夠運用科學(xué)準(zhǔn)確的語言把自己在科學(xué)課上的發(fā)現(xiàn)或小組的研究成果表達出來。充分的表達、認(rèn)真地傾聽等交流討論活動會引領(lǐng)學(xué)生的思維走向深處。

在教學(xué)“生活中的真菌”一課時，學(xué)生結(jié)合自己的生活經(jīng)驗對于霉菌生存的條件進行了假設(shè)，針對學(xué)生假設(shè)的這些條件“溫度高、溫度低、潮濕、干燥”，引導(dǎo)學(xué)生獨立思考利用這些條件可以組合多少種實驗?zāi)Ｐ停n堂上學(xué)生很快總結(jié)出了四種實驗環(huán)境?；诹昙墝W(xué)生對于所要研究的問題有了一定的獨立思考的能力，他們在解決問題時，能夠利用自己掌握一些抽象概念，進行思考、判斷、推理，表現(xiàn)出了一定的抽象思維。

接下來引導(dǎo)學(xué)生分析這四種實驗環(huán)境的異同點，之后讓學(xué)生進一步去思考討論：設(shè)計什么樣的對比實驗來驗證我們的假設(shè)？當(dāng)學(xué)生有了一定的思路后寫出實驗案，再進行表達交流。當(dāng)某一位學(xué)生表達他們組設(shè)計的實驗方案時，其他學(xué)生則要在認(rèn)真傾聽后對有異議或不明白的地方提出自己的見解。這樣發(fā)言的同學(xué)就會更清楚地去表達，從而充分展示自己的思維過程。如，假設(shè)對比實驗選擇的是高溫環(huán)境，那參與實驗的這個食物只有一個方面不同，那就是一個需要有水分，另一個必須是干燥的，其他的方面都相同，還要思考高溫環(huán)境選擇的是哪？食物選擇的是什么？怎樣保證食物中有或者無水分等。通過這樣的互動交流，學(xué)生不僅能發(fā)現(xiàn)其他組的想法有哪些值得自己組學(xué)習(xí)的地方，也能發(fā)現(xiàn)他們組還存在哪些問題并能提出合理化建議，同時也能反思本組的方案還有哪些不足需要改進。這個時候，學(xué)生的思維是空前活躍的。在傾聽與表達中，同學(xué)之間思維進行了碰撞，產(chǎn)生新的思維的火花，讓自己的思維上了一個更高的層次。久而久之學(xué)生們的語言表達能力、傾聽能力、分析綜合能力、推理能力等科學(xué)思維能力都能得以展示和發(fā)展，而且還會幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的科學(xué)學(xué)習(xí)的好習(xí)慣。

總之，教師要認(rèn)真分析教材、設(shè)計教學(xué)過程，在教學(xué)過程中，提出科學(xué)問題、表達交流離不開思維，設(shè)計實驗方案、建構(gòu)實驗?zāi)Ｐ碗x不開思維，分析實驗現(xiàn)象、比較實驗數(shù)據(jù)等離不開思維，科學(xué)概念的形成、科學(xué)規(guī)律的建立、實驗結(jié)論的總結(jié)等也都是通過比較、分析、概括、分類、推理等多種思維的基礎(chǔ)上完成的。教師充分利用好科學(xué)課可以更好的培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，然而“冰凍三尺，非一日之寒”，提高學(xué)生的科學(xué)思維能力，是一個長期的過程。需要教師在課堂上帶著“發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維”的理念指導(dǎo)學(xué)生開展科學(xué)活動，相信我們的科學(xué)課會為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)。