核心素养视域下科学思维能力的研究与实践

发表时间:2021/1/18   来源:《教学与研究》2020年10月29期   作者:周媛
[导读] 小学科学教学作为基础性的科学启蒙教学
        周媛 
        重庆市南岸区江南小学校    400067
        摘要:小学科学教学作为基础性的科学启蒙教学,担负着帮助学生培养科学核心素养的重任,其教学目的是通过体验科学探究活动,培养学生的科学思维,提高科学素养。本文结合科学课程的教学实践,从确立思维目标、设置问题情境、依托师生互动、生生交流,自主建构科学思维过程以及应用迁移等层面出发,对如何在指导学生开展科学探究活动中培养学生的科学思维进行了分析和探讨。
        关键词:小学科学;核心素养;科学思维;实践研究
        科学课程强调“科学学习要以探究为核心”,而学生的科学探究活动体验只是培养科学探究能力、培养科学素养的载体。科学探究能力的核心是科学思维方式的形成,包括逻辑思维、辩证思维、批判性思维和发散性思维,它是学生知识素养和实践能力的综合体现,是智慧发展水平的体现。因而在小学科学教育过程中,要真正体现科学探究的本质,就必须注重培养学生的科学思维能力,如此才能践行科学核心素养涵盖的必备品格和关键能力。
        一、科学核心素养对小学科学课程的目标要求
        教学的核心是思维,如何引入问题,激发动机;通过认知冲突,激发学生思维冲突;依托师生互动、生生交流,自主建构科学思维过程,把以往学的知识和经验与新的知识能够联系起来,才能够理解,在元认知中反思问题解决方案,最终开展应用迁移,如此才能以科学思维将所学的科学知识运用到各个领域的问题解决中。具体而言,所谓应用迁移就是应用所学的知识和方法到真实的情境中去,同时把知识和方法迁移到其他领域中去,所以这里包括两点:一个是应用一个是迁移。第一要强调了在真实情境中的应用,第二要强调知识,不仅知识还应该包括方法,学到的方法。比如教学的形式可以多种多样,你是用微课教学,还是用翻转课堂来教学,还是用慕课来进行教学,然后将课程内容以情境、或是问题的形式呈现,通过有效的师生、生生互动对话模式提升教学效率。
        二、核心素养视域学生科学思维能力的构建路径
        (一)引入问题,确立思维目标
        问题是思维的发源地,没有问题就不会引起思考。谈到探究教学,很多教师很自然地想到“动手做”、“做中学”,而这样的结果是,教师把精力过多地考虑到活动的设计和安排上,并没有充分地考虑到学生的科学思维。而事实上,科学探究的本质应是思维的训练和发展,因此我们在探究活动的安排上,不要贪多求全,不要安排过多的活动,而要“追求学生在科学探究活动中思维的价值”,通过精准的问题导入课程内容,围绕思维目标层层展开。
        例如,在“摆钟”的教学中,我们只设计了一个活动:在15秒内做10次钟摆。这是一个富有挑战性的任务,学生解决这个问题的过程是一个自主探究的过程,也是一个由浅入深的思考过程。但实际上,老师的最终目标不是做出15次/10秒的成功摆锤,而是要唤起学生对摆制作过程、摆制作过程中出现的问题、摆制作过程中问题的解决方法、摆制作过程中的思维过程的关注。

因而教师可以设定问题:摆快(慢)了,怎么回事?如此引导学生在课堂上,采取不同的方法、不同的方式、不同的效果,自主开展科学探究活动,如此在过程中通过认知冲突环节的分析问题、解决问题,真正通过问题情境既培养了学生的探究精神和探究习惯,拓展了学生的思维空间。再如,学习摩擦力相关的知识时,教师在课的开始设置一个“抓泥鳅”的活动,学生在水里怎么也抓不起泥鳅,但在黄沙箱里却很容易抓起来,接着一个“为什么”的问题就可以“一石激起千层浪”,学生不论成绩好坏,都能积极思维,参与讨论,表达自己见解。这样,通过情境设置疑问,从而引发了学生的思考,继而训练了学生的科学思维。思维能力提高了,学生学习科学时也会产生内在的快乐。
        (二)通过认知冲突,激发学生思维冲突
        动手之前先要让学生产生认知冲突,围绕着要探究的问题,重视并引导学生制定探究活动的方案,是开展探究活动的重要环节。由于受知识经验和能力的限制,学生考虑问题往往缺乏周密性,围绕某个问题制定活动计划时,学生提出的解决问题的方法往往是粗糙的、片面的、不完善的,缺乏科学性,实验前的认知冲突能让学生的思维从模糊走向清晰。教师要引导学生通过完善方法来发展学生的思维,掌握科学探究的方法。在探究前准备的不光是待会儿要用到的各种材料,在某种程度上来说,更重要的是让学生在动手前经过一番自己的思考:“先做什么?后做什么?”“要哪些材料?”“实验时该注意些什么”……这样,就能让学生动手和认知冲突紧密结合起来,变传统的实验技能模仿为学生主动地设计实验,从关注技能的形成到关注思维品质和综合实践能力的养成,在动手实践以及认知冲突中切实提高学生的科学素养。
        (三)在交流中质疑,增强思维的批判性
        语言是思维的外壳,“通过语言可以促进思维发展”。因此学生讨论、交流、回答问题时往往是他们思维活动最活跃之时,也是培养他们思维能力最好之时。但在现实教学中我们的老师总还习惯于让学生在探究活动中获取某一个科学结论,学生一旦得出了某一个科学结论,也就宣告本次探究活动结束。有时为了让学生尽快获得结论,老师会想方设法把学生的思维往老师所想的一面引导,至于学生在探究过程中提出的一些其他问题,则常常采取回避的态度。而这样往往会忽视结论背后学生的思维,因此笔者认为不要看见“结论”见好就收,而应突出思维过程。在科学探究过程中,教师要有计划地组织学生进行大胆的质疑辩论,并允许学生在课堂上大声争论、发表自己的见解。为了科学真理,生生间可以争得“面红耳赤”,使学生在平等、民主、自由的气氛中放松地进行深层次的交流沟通。通过对科学问题的研讨,能够使学生辩证地看问题,批判性地接受知识、应用原理,从而增强识别力,提高判断的准确性。由此可见,加强研讨和辩论是培养学生思维批判性的好方法。
        总之,小学科学是一门具有基础性,实践性,综合性的国家课程,科学核心素养的培养离不开教师的悉心诱导,开放包容的环境能为学生打下良好的学习基础。在日后的教学中,教师依然要坚持以课堂教学为主阵地,从研究的内容出发,围绕培养学生思维能力的有效策略,制定能有效帮助学生培养学生科学思维能力的实施程序、方法,提高科学课堂教学有效性,最终才能促使学习效益的明显提高,提升学生的科学素养。
        参考文献:
        1.张超. 核心素养视域下的小学科学教学创新实践研究[J]. 科学咨询, 2017(24):14-15.
        2.刘宁. 核心素养下小学科学思维能力的培养策略研究[J]. 新教育时代电子杂志(学生版), 2019, 000(040):P.1-1.
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