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课堂教学中注重学生科学思维能力的培养
  作者:学科专家  发布时间:2010-10-28

                                                              作者:俞冬红

科学思维的定义:
什么是“科学思维”?顾名思义,科学思维就是用科学的方法进行思维,它是科学方法在个体思维过程中的具体表现。反过来,我们也可以把科学本身看成是一种思维方式,科学探究过程就是用科学的思维方式获取知识的过程。因此,科学探究和科学思维在本质上是相通的,前者更侧重于科学知识获得的过程,而后者则侧重于学习者内在的思维过程。科学思维就是用科学的方法进行思维,它是一种建立在事实和逻辑基础上的理性思考。
培养学生科学思维能力的重要性:
在教学实践中,科学探究和科学思维更是无法分割。科学教育的过程要真正体现科学探究的本质,就必须把焦点置于科学思维方式的培养上。
新课标指出,通过科学教育使学生学会用科学的思维方式解决自身学习、日常生活中遇到的问题。
现实科学课堂中存在的问题:
我们的科学课,以实验和观察为学生的主要学习方式,这点,在我们的科学课上,很多老师都做得很好,很少再有老师两手空空进课堂的现象。可在课堂上又出现了另一个怪现象,老师精心准备了实验,学生也积极地动手做了,可在最后得出结论时,又回到了课的开始或得不出正确的结论。
也有的老师很注重学生动手做一做,设计很多的探究活动,引导学生发现科学知识,培养学生的动手能力。但其效果并不象我们想象地那么美好。学生很喜欢实验,活动,往往是拿到材料就急于操作。动手,却不问为什么。课堂教学通过类似“烹饪大全”的实验室活动方式,去找出已预先设定好的答案。学生在教师限定的框里有限地进行探究活动。
当然,学校教育的目标在很大程度上限定了学生的活动,这是教育规律使然,我们不能违背。我们要做的是让学生的思维插上翅膀,让学生在有限的空间,时间范围内发现更多,学到更多。
科学思维能力培养的几点做法:
一、打开思维之门
“科学课程必须建立在满足学生发展需要和已有经验的基础之上,提供他们能直接参与的各种科学探究活动。让他们自己提出问题、解决问题,比单纯的讲授训练更有效。”科学探究是从问题开始的,问题不仅是整个科学探究过程的起点,而且还是探究活动各个阶段的起点。我们就要从引起学生产生疑问开始,打开学生的思路。
1.与已有的知识经验找出差距
在《磁铁》一单元的引入时,老师手中握一个乒乓球(乒乓球内有磁铁,老师手指缝中夹小铁片),问学生,如果老师把手放开,乒乓球会怎样?学生根据已有的地球引力知识作出判断:掉到地上。可是当老师放开手时,乒乓球并没有如意料中的那样掉下来。学生就很希望一探其中的奥秘。
2.引导学生大胆猜想
 比如在上五年级下册《物体在水中是沉还是浮》一课时,教师给学生出示小石块、泡沫塑料块、回形针、蜡烛、带盖的空瓶、萝卜、橡皮等物品时,不急于让学生动手做,而让学生先进行猜测,并把猜测结果记录下来。然后提问“是这样的吗?”让学生带着疑问进行验证实验,会更针对性。
3.创设情境,激发探究兴趣
针对小学生好奇心强的特点,教师将要学习的知识创设于一定情境中,可以是直观手段或事物展示,也可以是创设悬念式情境,从而诱发学生的探究兴趣,使他们想问,并对问题产生兴趣,从而激起他们的思维。比如三年级上册《蜗牛(一)》一课时,把课前捕捉到的蜗牛放在盘子中,让学生用放大镜进行观察。学生马上就会提出很多问题:蜗牛怎么爬行的,蜗牛爱吃什么食物,是怎么吃食物的?蜗牛有牙齿吗?等等。
4.发现不同,引发争议
五年级下册《马铃薯在液体中的沉浮》一课,把马铃薯分别放入两杯液体中,观察它的沉浮状况。同一个马铃薯,在一个杯中沉,在另一个杯中浮,我们怎么解释其中的原因。把学生的思维紧紧抓到课堂中来,并围绕这一问题展开我们的教学。
教师不管运用何种方法,目的都要调动学生的思维,让学生带着“思想”去动手,去观察。
二、促进有效思考
学生的思维打开了,被现象所吸引,是一个良好的开端。在课的实施中,更要组织学生进行有目的的探究与思考。思维,是个很抽象的概念,认识思维本身就是一件很困难的事,这就是所谓的元认知。要组织学生有效思考,我们只能通过一些外部的指导来实施,从学生的活动中去识别学生是否在思考。
指导学生有目的地操作
这里的有目的,并不仅仅围绕课堂教学的目标,而是重在让学生带着自己想要知道什么为目的。教师要通过提问来引发和促进学生思考。如“你在想什么?”“你认为应该怎么做?”“为什么会这样?”“如果……会……”等等。教师通过想学生提出类似这样的问题来促进学生思考,在解决问题的过程中,学生使用推论或推理来发展他们的思维。
2.组织学生有顺序地观察
科学教学中,学生观察越仔细,就越能发现和提出问题,也能更多地思考和探究,学生的自主性和探究性表现得也更充分。教师有顺序地出示材料,让学生带着问题有顺序地观察,观察的发现可以是预料之中的,也可以是活动中的一些意外情况。因为很多科学的发现都是一种偶然,我们不要抹杀孩子独特的眼光,在一些意外的发现中,我们可以看到很多思维的亮点。在孩子观察过程中,教师可以问“你发现了什么?”“你能解释这种现象吗?”“你还看到了什么?”“这是不是就是妈妈经常说的……?”“与你想的一样吗?”等等,来引导孩子进行思考。
3.指导学生能真实地记录
虽然我们的活动指导希望学生能有顺序地观察,但学生的发现往往是无序的。指导把活动过程中一些凌乱的,无序发现与思考记录下来,使学生又一次审视自己思维的过程。 “我们该怎么记录这些发现呢?” “你认为哪些是重要的?” 要求学生在科学课收集整理数据资料的过程中,首先做到及时,在探究发现的第一时间作好记录;其次要“忠实的记录研究事实”,就是在记录过程中应该实事求是,避免掺杂自己的想法和意见,应讲究真实性;再者要求记录者能通过记录所获得的信息,能进一步分析事实隐含的理性内容。这不仅能促使学生深入思考和分析一些科学现象,促进学生加深对科学现象的理解,促进学生科学思维的发展,也是使学生牢固掌握知识的有效途径。记录有利于孩子的回忆和反思,面对自己的记录本,能反思自己在以前的科学学习中的情况,良好的记录有利于学生养成实事求是、严谨的科学研究习惯,使学生具备更好的科学素养。让学生把自己的观察与想法记录下来,为进一步探索提供依据。这就要求老师精心设计学生的活动记录纸,针对不同的活动,设计不同的记录纸,不要每堂课都是同一模式的记录纸。
4.指导学生有针对地讨论
探究交流是学生自我评价和反思的重要环节,也是让孩子用自己可以理解的语言表达方式来表达自己认识的过程。学生在实验探究中不仅观察了现象,记录下数据,还获得许多成功和失败的内心感受和体验。他们急于想表达,这是孩子的天性。在实验、观察结束后,教师要给予学生充分的交流讨论时间和机会,鼓励学生凭现象思考,拿证据说话,学会定向地观察和分析,养成科学的思维方式和习惯。在交流和表达的过程中,极大的反映出一个学生的思维是否活跃,是否对参与的活动有了思考。尤其是在教师没有刻意把讨论方向限于得到某种结论时,学生讨论的生动性和丰富性显得格外彻底。这时,学生的思维是最活跃的,学生对于知识的理解会更透彻,记忆也会更持久。
我们在指导学生有效思考时,教师只控制问题和现象出现的顺序和出现的最佳时机,学生在观察,发现,讨论时,教师不要为了尽快得出既定的结论而过多地控制和打断学生的思维。这将会扼杀学生思维的积极性,因为学生会形成这样一种态度:老师说什么我们才可以做什么,我自己的发现不是老师所需要的,反而会被老师批评。
三、形成思维习惯
我们来关注一个社会现象:如果一个人开始从事了商业,他的思维就会按照商业模式走!无论走到哪里看到哪里,商业思维习惯都在潜意识的影响着这个人!一个家庭里会出现几代相同的职业,贫富差距的加大同样都是因为“习惯”!思维习惯。
科学课堂教学中,我们也要让学生形成一种积极的,科学的思维习惯。我们在教学中要注重培养学生的科学思维习惯有:
尊重事实
尊重事实,重视证据,坚持实践是检验真理的唯一标准,是科学课应培养的科学精神之一。科学知识来不得半点虚假,教师要引导学生以一种实事求是的态度对待有争议的问题,潜移默化地培养学生严谨的科学态度。对于一些传统的说法是否具有科学性,要鼓励、引导学生去实验、调查,用事实说话。
学会质疑
学习时学会质疑很重要,质疑是学习、思考和探索中非常重要的一个环节。古人云:“君子之学必好问。问与学,相辅相成者也,非学无以致疑,非问无以广识。好学而不勤问,非真能好学者也。” 质疑是需要动脑筋的,是在学习的过程中产生了问题,经过大脑的思考之后,把你的疑虑提出来,以寻求帮助和解答。质疑,敢于向老师,向书本知识提出自己的疑问和不同的见解,但不是怀疑一切。教师要为学生创造了一种和谐、民主、宽松的学习氛围,学生的思维空间才得以自由驰骋。开放的课堂、才换来了个性的张扬;开放的思维,才可能引发创新火花的迸放。让学生养成学会质疑的习惯,才会具有创新精神。

 
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