科学教学中学生科学思维的培养

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  • 更新时间2019-05-22
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  随着学生年龄的增长,知识结构不断完善,学生的思维方法也产生了新的变化,逐渐由具象的思维过渡到逻辑思维,中年级则是培养学生逻辑思维的关键。低年级学生通过“观察与对比以及实践”的形式来认识事物的主要特征,进入中年级以后,学生就会逐渐学会归纳与推理,由此来认识同类事物的相同特质。科学能够有效地激发小学生的探究欲望,因此在教学中,教师不仅要带领学生认识科学事物,同时还需要培养学生的科学思维,使学生成为高素质的人才。


  作者:卢华


  一、引导学生对问题进行猜想,培养学生的逻辑思维能力


  科学探究需要以逻辑思维作为前提,有效的探究则需要在符合逻辑的条件下提出合理的猜想。课程标准指出,科学教学应当保证学生能够运用已有的知识与经验对于一些科学现象进行假设,区分什么是假设,什么是真实,同时还需要为学生提供实验的机会,使学生对实验的结果进行猜想与预测。猜想的过程实际上就是思维的过程,是培养学生逻辑思维的基础,因此教师需要让学生展现思维的过程。在科学课堂上,教师应当积极借助一些学生之前学习过的知识,鼓励学生积极地思考,使学生了解假设需要有明确的依据,由此培养学生的科学思维。在探究过程中,只有当学生脑海中的知识产生冲突时,学生的思维才能够得到更好的发展,认知冲突在学习过程中的体现就是质疑或者假设,当学生能够主动提出质疑,就已经开始铺设通往未知的渠道。例如在学习《温度与水的变化》时,导入新课以后,教师就可进行实验,在讲台上放两杯水,让学生触摸感受哪杯水的温度高,哪杯水的温度低,随后再把两杯温水放在一起,让学生感知两杯水的温度差(预设两杯水的温度差不多),学生触摸完毕后,教师就可向学生提问“你们想一想,有没有什么好办法能够让我们感受物体的冷热呢?”学生思考后,教师可展示温度计,让学生用手捂住温度计的玻璃泡,观察温度计产生的变化,随后放开手过几分钟再观察,向学生提问“同学们,你们又什么发现呢?”学生回答“手捂住的时候温度计的液面上升了,放开一会后,液面下降了”。此时教师可对学生进行表扬,接着带领学生用温度计来测量水温,交给学生测量的方法后引导学生进行猜想,学生提问“假如不按照老师教的方法测量,会出现怎样的情况呢?”这时教师便可针对学生提出的猜想展开实践,如在测量的过程中用手触摸温度计的玻璃泡、刚碰到水就把温度计拿上来等,实验结束后学生就能够了解,假如不按照正确的方法测量,测量的结果就会不准确。


  二、强化表象形成概念,培养学生的概括能力


  小学生的认知特征主要是从具象到抽象过渡的过程,抽象一般需要感性材料的支持,学生建立科学概念一般可在形成的过程中建立概念,或者在同化的过程中建立概念。教师在引入新的概念时,需要尽量结合学生的生活情况与学习情况,借助感知材料,使学生学会探究事物的本质特征。在课堂上,概念同化已经成为学生得到新概念的主要形式,因此在引入概念时,教师应当借助学生已有的知识来深化概念,即在旧概念的基础上引入新的概念,如此便能够帮助学生更快接受新的概念。


  人们的认识从感性到理性的转化属于一个辩证的过程,是从量到质的转化,这个过程主要是以表象作为中间环节实现的。小学生的思维一般是建立在感知的条件下,不仅要让学生在感知的过程中建立起完整的表象,还需要强化表象,使学生能够自己回忆感知的过程。在此过程中,学生需要对于一组对象中的事物进行深入了解,接着可与其他的事物进行对比,分析事物的属性,找出相同点与不同点。此外,教师还需要为学生提供一些延伸的内容,使学生明确研究范围,引导学生进行深入思考。在科学教材中,有很多需要认识的概念以及相关规律,生物知识部分概括同类事物共同特征就有:植物的共同特征与动物的共同特征,以《植物的共同特征》为例,在教学中,教师应当组织学生对于不同的植物如树木以及花草等进行解剖,观察解剖前后植物的变化,通过触摸,闻味道充分感知;随后教师可引导学生进行对比分析,找出这些事物的共同点与不同点,归纳出植物的共同特征:植物都生长在特定的环境中,需要水、阳光与空气以及营养,植物都会生长发育,都有从生长发育到枯萎死亡的过程,这代表着植物与我们一样,是有生命的,因此需要得到关爱。此时学生便能够在脑海中建立植物的概念,在生活中能够更好地爱护植物。


  三、鼓励学生展开想象,培养学生的创新思维能力


  科学思维与发散思维的关系密不可分,都需要从多角度来思考问题,寻找答案,在思考的过程中经常会产生各种奇特的想法,因此教师应当鼓励学生积极展开想象,由此培养学生的科学思维。想象力是一种较为关键的智力活动,在生活与学习中都需要想象,想象是认识活动的必要手段,在认识新事物的过程中,想象活动也是非常重要的。想象是开展认识活动的必要条件,学生在参与任何活动,尤其是一些创造性的活动,都需要想象,而学习与想象的关系更是密切,想象是学生顺利完成任务的主要手段,因此在课堂上,教师就应当充分结合教材内容,为学生创设情


  境,使学生能够在学习的过程中置身于好奇与想象的情境中自由学习。例如在学习《地球的卫星――月球》时,教师就可引导学生思考,宇航员到月球上考察时,应该给宇航员准备哪些工具?教师提出问题后,学生就开始积极思考与讨论,展开想象的翅膀,有些同学说,月球上是没有空气的,因此需要用装空气的袋子,盖住嘴巴与鼻子,可以设计一个压缩氧气的带子,帮助宇航员呼吸;还有些同学说,月球上的引力很小,气压也小,可设计一个牙膏袋一样的东西把水装在里面,口渴的话就用手挤一下・・・・・・通过这样的提问,学生不仅能够认识月球上条件,还能够培养学生的想象力。此外,在学习《造一艘小船》时,教师可先为学生介绍船的发展史,介绍一些不同用途的船,同时出示一些船的图片给学生看,调动学生的兴趣,随后可向学生提问“你们想不想造就一艘船呢?”这时孩子们已经掌握了船的基本情况,结合当今的科技,很快就提出了很多有趣的想法,比如有些孩子想造一艘水陆空三用的船,还有一些同学想运用高科技造就隐形船等,此时教师应当积极鼓励学生:“同学们,你们的想法都很棒,只要你们认真学习,敢于创造,将来一定能造出你们想要的船”。


  四、在教师的指导下提出质疑,培养学生解决问题的能力


  思维一般是在发现问题时产生,学生提问表明学生在对事物进行思考,在寻找事物间联系,这就是思维的表现形式,同时也是创新思维的开端。质疑本来就包含了创新思维,是创新的起点,只有善于发现问题,才能够积极寻找解决问题的方法。通过此种形式,不仅能够彰显学生的主体地位,同时还能够解决学生心中的疑问,此时学生积极表达自己的想法。因此在生物课堂上,教师需要带领学生一步一步发现问题,提出质疑,通过自主探究来得到解决问题的方法。例如在学习《声音是怎样传播》时,教师就可带学生走出教室,到走廊上把耳朵贴在楼梯的扶手上,试试看能不能听到远处传过来的敲打声,或者讨论帖着扶手与不贴听到的声音是不是一样等。通过讨论,学生就能够发现,声音能够在固体中传播,随后教师就可引导学生提出质疑,声音只能在固体中传播吗?不能在液体中传播吗?学生提出质疑后,教师就可开展一些有针对性的实验,从而得出结论“声音的传播与介质的关系是密不可分的,介质也不是固定不变的。”


  五、结束语


  综上所述,在科学教学中,教师需要积极引导学生展开思考,同时鼓励学生动手操作,经过长期培养,学生就能够在生活中自觉运用科学知识来认识问题,从而提高学生的科学思维。