培养学生科学思维的路径探索

科学思维是《义务教育小学科学课程标准》规定的六大核心素养之一。培养学生科学思维是小学科学课程的重要目标，可以激发学生的创新意识，促进学生创新能力和实践能力的形成。科学思维指的是以思维指导科学方法，在个体思维过程中体现出来，贯穿科学探索的整个过程，对发展学生智力和培养思维能力具有重要意义。教师应优化课堂结构，改变学生的思维方式，促进学生主动参与课堂，深化对科学概念的理解。本文以苏教版小学科学《声音的产生》一课的教学为例，探讨如何优化课堂结构，提升学生科学思维的策略。一、提出问题，指引思维方向提出问题是解决问题的开始，为研究明确了目标，就像在茫茫大海中找到了前进的方向。科学教师应根据学生的身心发展特点，在课堂上引导学生发现问题，将学生的思维转移到有价值的问题上，从而引导学生的思维方向，让科学思维方法在学生脑海中扎根。例如，《声音的产生》一课教学开始之前，教师先引导学生思考：“声音是我们生活中随处可见的物理现象，也是本节课的主题，对于声音这个课题，大家脑海中有什么疑问呢？”此时，学生充满好奇，开始思考声音这一奇特却又容易忽视的现象。有学生很快提出问题：“人可以发出声音，动物和植物也可以发出声音，那么声音是从哪里产生的呢？”教师继续指引：“很好，这位同学提出声音是如何产生的问题，有没有同学根据自己的生活经验提出问题呢？”片刻思考后，有学生提出：“老师在课堂上讲课，我们可以听见，但是楼上的同学却听不见，这是什么原因呢？”教师概括：“你主要围绕声音的远近提出问题的，还有同学有其他思考吗？”学生继续发言：“我们生活在空气中可以听见声音，水里的鱼也能听到声音吗？宇航员在太空中可以听到声音吗？”综合学生的发言，教师进行总结：“对于声音这一常见的现象，同学们提出了自己的问题，可以概括为声音产生的原理、声音的远近之分和声音产生的条件，这些问题将成为本节课的重点学习内容，让我们一同去探索答案吧。”培养科学思维的前提是善于提出问题，学会提出问题往往比解决问题更重要。在科学课堂开始之前引导学生主动提出问题，能够将学生的思维转移到学习内容中，有效突出学习重点并指引学生的思维方向。二、开展实践活动，拓宽思维视角课堂实践活动不仅是检验真理的唯一标准，更是激发学生学习热情、培养学生科学探究精神的重要形式。教师要更新教育理念，着眼于培养学生的思维品质，合理地设计教学环节，充分调动学生的积极性和探究热情，促使学生在探索中获取科学知识，让学生成为主动学习者。例如，根据课前学生提出的问题，教师鼓励学生以小组为单位，针对“声音产生的原理”，让学生利用身边的直尺发出声音，看哪个小组让直尺发出声音的方法最多。经过实践探究后，有小组提出可以用直尺敲击桌面发出声音，也有小组提出可以把尺子的一端压在桌面，另一端伸出桌面，用手弹击悬空的一端可以发出声音。在学生有了一定实践探究的基础上，教师继续提问：“这些例子证明声音是由振动产生的，请大家保持每次力度相同，改变钢直尺伸出桌面的长度，看看声音有什么变化？”学生动手实验，仔细聆听伸出桌面不同长度的直尺声音的变化。学生得出统一的结论：尺子伸出桌面部分短，发出的声音高，尺子伸出的部分长，发出的声音低。最后，教师总结：“声音是由振动产生的，而且同一种物体，越短的振动越快，发出的声音越高，越长的物体振动越慢，发出的声音越低。”课堂实践活动让学生发挥主观能动性，在动手实践操作中探索科学的奥秘，对科学问题有了更多新颖、独特的思考角度，对所学知识也有了更深刻的理解。教师要善于根据实际教学情况灵活开展实践活动，并以实践过程作为知识的载体，让学生在自我探索的过程中潜移默化地获得知识，发展科学思维。三、指引表达，增强思维体验科学表达指的是以准确的语言将科学现象描述出来。实践活动锻炼了学生的实验技能，还需要通过交流汇报的形式提升学生的科学表达能力，在表达中让学生的思维有更深的体验。小学科学课对表达能力的培养需注重三个方面：一是语言的准确性，即准确表述科学事实；二是逻辑性，即条理清晰，详略得当；三是规范性，即用词规范，学会使用科学术语。例如，教师带领学生利用音叉验证振动和声音之间的关联时，可以轻轻敲击音叉，使其发出声音，让学生观察音叉在发出声音时有没有什么变化？学生回答：“声音是由振动引起的，老师敲击音叉使其发生振动，振动产生声音被我们听到。但是，我没有看到音叉的振动。”此时，教师走到学生身边继续提问：“没有看到音叉的振动，那么就请你伸出手轻轻触摸音叉，看看有没有什么不一样呢？”学生触摸发声的音叉后马上回答：“我感觉到了音叉的振动，原来有些振动是我们看不到的，但是同样可以发出声音。”教师继续引导：“大家总结得很好，我们还可以通过别的方法验证音叉的振动，比如将发声的音叉放入水中，请大家观察水的变化。”教师敲击音叉后，立即将音叉插入水中，能看到水花四溅。学生踊跃发言：“音叉的振动传递到了水中，水放大了音叉细小的振动，使眼睛可以观察到。”教师要将课堂还给学生，激发学生的表达欲，鼓励学生用科学的语言描绘科学现象。在科学课程中培养学生的表达能力，需要根据实验内容制定课堂策略，不断强化学生表达的准确性、逻辑性和规范性，助力学生有更好的思维体验。四、启发思考，提升思维深度在小学阶段，启发学生思考，获得感知科学知识的方法，是科学教育的关键所在。科学思维的培养应该以多角度、多元化的形式开展，而不应该简单传授课本知识。因此，在科学课堂教学过程中，教师必须强调学生深入思考的重要性，发挥学生的主体作用，启发学生创造性、多角度思考问题，使学生在掌握科学知识的同时提升思维深度。例如，讲解“声音与振动的关系”这一概念时，教师可以以故事的形式吸引学生的注意力：“同学们，蝴蝶和蜜蜂是春天常见的昆虫，当蜜蜂飞到我们身边时，我们可以清楚地听到蜜蜂翅膀振动发出的声音，但是，当蝴蝶飞过时，我们卻很难听到声音，大家知道这是什么原因吗？”讲故事的同时，教师可以在幻灯片上展示蜜蜂和蝴蝶飞翔的视频，并配上声音，增强学生的感官体验。接着，教师为学生留出充足的思考时间，并给出提示：“请同学们想想声音是怎样产生的？声音的大小和什么有关系？”学生看着幻灯片播放的动画陷入了沉思。思考良久后，教师鼓励学生说出自己的思考，有学生跃跃欲试：“声音是由振动产生的，蜜蜂和蝴蝶振动的快慢不一样，蜜蜂翅膀振动更快，而蝴蝶翅膀振动得很慢。”教师继续指引思考：“大家想想这个现象和我们之前做的尺子发声实验有哪些相同点呢？”经过深入思考后，有学生想出了答案：“尺子伸出桌面越少，振动越快，发出的声音也就越响，这跟蜜蜂翅膀的发声是类似的。”可见，在小学科学课上教师要灵活选用教学材料，启发学生深入思考科