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探究活动中的思维与认知过程——以《我们来做 “热气球”》为例

发表时间：2021/9/3 来源：《中国教师》2021年9月作者：王玲玲

[导读] 小学科学课是一门以探究活动为重要学习方式的一门基础性学科。在《我们来做“热气球》这课中，通过真实的情境导入，以生活现象为基础，对具体问题进行探究。在探究活动中提高学生的科学思维以及认知，激发学生学习兴趣，在思维与认知的交会中提高学生的科学素养。

王玲玲湖北省荆州市荆州实验小学
【摘要】小学科学课是一门以探究活动为重要学习方式的一门基础性学科。在《我们来做“热气球》这课中，通过真实的情境导入，以生活现象为基础，对具体问题进行探究。在探究活动中提高学生的科学思维以及认知，激发学生学习兴趣，在思维与认知的交会中提高学生的科学素养。
【关键词】小学科学探究活动思维认知
中图分类号：G652.2 文献标识码：A 文章编号：ISSN1672-2051 （2021）9-157-01

        小学科学课程是一门基础性课程，同时也是实践性课程。探究活动是学生学习的重要方式，小学科学课程强调从学生的生活入手，通过实验探究去启迪思维，更新认知。在探究活动中激发学生的好奇心和求知欲，化思维与认知于无形中，让思维及认知贯穿探究活动始终，为学生今后学习、生活以及终生发展奠定良好基础。
        1、创设情境，在情境中启迪思维，创建认知。
        好的情境导入是获得一堂好课的钥匙。有效地情境导入可以激发学生好奇心和求知欲，为一堂好课奠定了良好的开端。创设真实而富有价值的情境，能快速引入学生思考，启迪学生智慧，发展学生认知，调动学生思维，为学生的科学思维和认知奠定基础。
        在《我们来做“热气球”》中，以发现者的角度，带领学生重走热气球的发现之旅，以科学家的视角去发现问题，探索现象。约瑟夫把纸屑扔到火炉中时无意中发现纸屑不断上升，受了很大的启发，在不断地探索实践中，发明了热气球。课堂采用纸屑在火炉中燃烧作为真实情景导入，难度相对较大，学生观察范围有限，难以做到面向全体学生。如何做到既有真实情景导入，同时也让导入易于实施，是课堂需要解决的问题。受约瑟夫的启发，检索生活中是否也有类似场景可以观察到纸屑飞起来呢？相对密度较小的纸更容易飞起来，祭祀用的轻且薄的纸可以满足实验要求。多次试验发现效果并不明显，且持续时间短。多次拍摄视频，对视频做延时处理，观察有未烧尽的纸片飞起。学生观看视频后发表自己的观点，老师适时引导学生思考孔明灯和热气球的发明，在思维的启迪中创建认知。
        2、探究实践，在活动中创建思维，提升认知。
        小学科学课的主要实施形式是探究活动，探究实践是小学科学课堂的主心骨。科学探究需要围绕已提出的和聚焦的问题设计研究方案，学生通过合作学习，让思维的火花进行碰撞，形成可操作性的探究方案。在实践中，检验方案，调整设计，通过数据或实验现象，发现问题，解决问题，形成思维方法，发展学习能力，培养创新精神，提升科学认知。

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        制作出一个可以升空的“热气球”，是破解热气球升空原理的有效途径。实验需要热源和热气球球囊，模拟材料选用蜡烛和塑料袋。实验过程中发现，火的大小以及塑料袋与火的距离会影响塑料袋的熔化程度以及塑料袋升空效果。增加蜡烛个数可以提供更多的热量，同时也加快塑料袋的熔化程度。在活动探究中形成科学的思维方法，提高解决问题能力，运用纸筒聚集热量，避免塑料袋熔化，提高实验的成功率。实验的不断探索发现塑料袋仍不能升空的原因还与塑料袋自身重量和加热时长有关。轻且薄的塑料袋更有容易升空。同时，加热的时间不足，也是塑料袋难以升空的原因之一。学生在合作探究中，不断修改设计方案，在探究活动中学会思考问题，解决问题。最终，学生在欢呼雀跃中，感受“热气球”成功飞起带来的喜悦。在探究活动中，提升科学的认知，完善科学思维方法，形成正确有效的科学思维模式。
        3、揭秘原理，在总结中强化思维，拓宽认知。
        总结经验，总结方法，揭秘实验现象中蕴含的原理，形成新的认知，以达到迁移应用的目的。学生对自己的认知进行表达与交流，让课堂真正属于学生。
        我们的“热气球”成功升空，让学生在开心中也获得认知，提高了学生对科学课的兴趣，同时也提升了学生的科学素养。破解热气球升空奥秘，解密热气球升空原理是本节课的课程目标。在探究活动中，快速发现火的重要性，火对空气进行加热，使空气变成热空气，热空气带着塑料袋上升。实验结论的形成也揭秘了热气球以及孔明灯升空的原理。掌握知识类比，学会知识迁移，在实验中强化科学思维，在思考中拓宽科学认知，思维与认知相互贯通。
        知识迁移应用是拓宽认知的方法之一。本课中，通过对“热气球”升空过程的探究，知晓燃放孔明灯的危害，理解禁止燃放孔明灯的原因，将认知贯穿于生活，保护环境，避免灾害发生。不断思索，不断充实科学认知，也让思维更活跃。课堂上，学生可以大胆猜测火箭升空原理，以及火箭燃料对卫星以及飞船成功发射的重要性。通过空气“微粒”对热空气变轻的原因进行解释。在不断地探索中，获得新知识，在不断地尝试中形成科学的思维方式。
        思维与认知相辅相成，思维促进认知的拓宽，认知提升思维方式的形成。在科学课上，思维与认知并不是独立存在的，而是借助探究活动，在潜移默化中逐步形成，在无形中得以提升。单纯的思维训练，晦涩难懂；单纯的科学认知，枯燥无味。以真实情境导入为引导，以活动探究为教学核心，以学生合作探究为主线，多角度启发学生思维，及时提炼方法，用思维引领科学认知建构，逐步引导学生走入魅力的科学世界；
【参考文献】
[1]王乃军. 小学科学学科教学有效性的探索[J]. 吉林教育:综合, 2016, 000(006):34-34.
[2]杨苏兰. 让科学课教学贴近学生生活[J]. 小学科学(教师版), 2020(4).
[3]张德强. 小学科学探究活动教学策略. 小学科学(教师论坛)(8), 100-100.