浅析在科学课堂教学中科学思维的构建 论文

浅析在科学课堂教学中科学思维的构建【摘要】在科学课堂教学中运用科学思维进行教与学，从构建性和发展性的角度让学生更好地构筑科学知识之体、洞察科学结构之眼、寻觅科学思想之魂，本文主要用科学教科版五年级下册“沉和浮”单元第8课《探索马铃薯沉浮的原因》一课为例，对科学课堂中构建科学思维的实践进行研究分析。【关键词】科学思维科学教学实践策略无论哪一门课程，思维应该是教师在课堂教学的核心内容。小学科学课堂也不例外，科学课堂要基于一定的思维引导孩子科学探究，培养孩子的科学素养。在思维的贯穿下给学生创造优质教学情境，以思维为灵魂，以问题为导向，激发学生学习科学的兴趣。一、从科学学习的本质出发，在课堂实践中发展学生的科学思维。在走向探求的科学课里提出一个叫“思维型的探究”，这是科学课程与教学改革一个重要的方向，所以作为一线的老师在教学过程中，在实施探究的过程中，抓住思维型探究这个最根本的问题。现在有一些时尚教学层出不穷，比如：翻转课堂、慕课、微课等，但最本质的科学教育始终是科学思维的探究，为什么提出这样一个教学思想呢？首先思维型的探究或者说基于思维的探究提出来，是探究基础上的思维教学，基于证据的思维方式，实事求是。二、从学生的学情出发，让学生经历科学探究，培养科学思维，构建科学概念。所有的素养都会强调创新，但是创新的关键是思维。科学教育者的教育教学创新体现在哪里？体现在课堂上的科学思维，小学科学新课标里面从不强调死记硬背，学生的一切活动都应从科学的本质出发，让学生经历“观察—发现—推测—验证”的探究过程。下面以教科版五年级下册第一单元第8课《探索马铃薯沉浮的原因》作为案例。教师引导学生用科学思维探究马铃薯沉浮事件的因果关系，引导学生经历对马铃薯沉浮事件的确认—探究新的尝试性解释—寻求证据来支持观点，通过“马铃薯沉浮原因的尝试性解释”设计并利用。对比实验，寻求证据，基于证据，已经迭代探究来论证假设等过程，帮助学生构建液体的性质，可以改变物体的沉浮这一具体概念并加深对事件因果关系的理解。三、以《探索马铃薯沉浮的原因》探究科学思维在课堂的呈现引导学生科学论证思维，明确物体的沉浮与液体之间存在的联系。用实验的方法把“同体积”的物体与液体的轻重进行比较。通过简单的推测、验证活动获得数据,并转化为证据,培养科学思维能力认识到物体的沉浮现象是有规律的,规律是可以被我们认识的。以视频形式回顾马铃薯放进不同液体中的沉浮情况，并请学生思考为什么会这样？让学生以视频复习形式回忆整理马铃薯在不同液体中的沉浮情况，教师根据视频提问实验现象的核心问题：为什么会出现这样的情况？抛出问题促使学生思维聚焦在马铃薯沉浮现象的原因，在现象的导向下去探究原因，符合新课标中提出科学探究的要素。经过提出问题—做出假设—制定计划—收集证据等一系列科学思维活动后，学生会追寻现象背后的原因，接下来就是重点引导学生在实验方法、选择材料等方面引导。（1） 用科学思维引导学生设计实验。引导学生探究马铃薯为什么在不同液体中受到的浮力会不同？浮力为什么不同？（1）引导学生提出实验方法，并评估实验的可行性。（2）讨论：如何科学检验？（3）出示实验材料，请学生思考设计实验方案。（4）推测马铃薯沉浮实验的结果，并说明推测理由。（5）四人一组，小组讨论，明确实验操作方法。（6）学生动手操作，实验过程中每个学生都有分工明确，确保实验有条不紊进行。（7）教师巡视，对于需要帮助的小组及时指导实验。这一系列的活动都基于思维，新课标强调教师是主导，学生是主体，教师用关键问题主导学生的实验主体，引导学生寻找马铃薯在不同液体中受到浮力不同的证据，在实际操作中遇到困难时及时给予引导，比如马铃薯实验很不方便，教师适时提醒学生用钩码替代。像学生渗透寻找证据时应该科学的选择实验材料。科学思维就像是一个有层次的网格，科学思维有抽象的思维，形象的思维，和直觉的思维。学生能在面对问题时迅速准确抓住内容，准确解决问题。无论是学习还是研究都是离不开科学的思维。始终要以培养学生的思考能力，探究能力为宗旨，以基本材料为基础，引导学生有步骤、有层次的探究，让学生在探索中层层递进，搜寻科学事实。捕获科学信息，最终发现实验现象。（2） 用科学思维推测和验证迭代探究（1）提出实验过程中出现的问题。（2）小组间交流讨论。从马铃薯和液体的重量去比较会有什么结果?比较重量的前提条件是什么?引导学生思考要在同体积的情况下比较重量。（3）推测同体积的清水和浓盐水重量是否相同，进一步推测与同体积的马铃薯比较，重量是否相同。（4）如果要验证我们的推测，那么怎样比较同体积的马铃薯、清水和浓盐水的轻重?（5）分析数据，学生汇报交流并进行总结。这一系列的活动都是科学思维的引导，科学思维就像是一根线把一些课堂要素串起来。其实科学思维的研究过程并不简单，甚至可以说是极其复杂的过程，所以具体的科学思维也没有固定的模式，难道这样就无迹可寻吗?答案是否定的，科学思维还是主线的，爱因斯坦说：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要”，因此科学思维的探究第一步应该是始于问题。四、引导学生用科学思维评价与建议本课是上一节课的延续，也是沉与浮单元的最后一课。课堂上实际要学生讨论浮力与什么因素有关，但是小学阶段还不能出现“密度”的概念，所以只能通过质量和体积的比较来对应密度的概念，以科学论据促进学生科学课堂上思维的不断发展，从而培养学生的科学素养，本节课教学内容，师生在基于论证的过程中应该多关注以下几方面。评价建议要学生先评价，也就是新课标提出的“行为的互动”和“思维的互动”科学思维的发展有一定的延续性，一直以来人类的活动都离不开思维，科学的教学和提升更离不开科学思维，建构科学思维以后的课堂才是有灵魂的课堂，才能够在学生的大脑中种下科学思维的种子，为学生发展创造力。（1）重视学生在寻找科学实验证据时科学思维的递进发展。任何一个实验都需要层层递进，一步一步向实验的结果验证，寻找证据的过程是学生证据意识的提升过程也是发展学生科学思维成长的过程。根基与科学思维的科学教学支撑了小学科学课程性质，更让学生能够在动手动脑中做，在做中学，在做中思。在小学科学课程标准中，强调从学生熟悉的实际生活出发，通过学生亲身经历、动手又动脑的实践活动中积累认知，提升科学能力。根基与科学思维的科学教学还应该明确把握教学目标，著名教育家苏霍姆林斯基就特别重视发展儿童的思维，他大力提倡开设“思维课”来训练儿童的思维能力。李吉林老师也在教学实践中探索出以“思”为核心，以智育人，强调老师在教学应把学生的思维发展作为重点。他提出教师能抓住思维这一核心，也就是有效的打下了良好的课堂教学基础。（2）学生在实验中寻找证据时选取的材料尽量做到科学。例如：在实际操作过程中发现马铃薯做实验不是很方便，于是老师引导学生用钩码来代替马铃薯，测量中钩码上的钩子有时是露在液体外测量的，有时是浸没，在液体中测量的，这样会造成实验的误差，因此我们在做实验时应尽量减少误差。总之，培养儿童系统的科学思维，是为了让孩子在未来能有高屋建瓴的科学思维，能够用科学思维方式分析问题、解决问题，能够把