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基于探究式学习的小学科学课堂学生科学思维培养策略研究

黄薇
  
富网媒体号
2025年207期
四川省广元市旺苍县白水镇中心小学校

摘要:小学科学教育的核心目标之一是培养学生的科学思维,而探究式学习作为重要的教学模式,为这一目标的实现提供了有效路径。探究式学习与科学思维在理论根基上存在共通性,在实践过程中相互促进,共同推动学生认知能力的发展。通过引入生活化探究主题、设计沉浸式实验操作、构建阶梯式问题情境等策略,能够增强学生思维的应用性、锤炼思维的实践性、激活思维的方向性。这些策略的实施,有助于学生在科学探究过程中逐步形成严谨的逻辑推理能力、敏锐的观察分析能力和创造性的解决问题能力,为后续的科学学习和终身发展奠定坚实基础。

关键词:探究式学习;小学科学;科学思维;逻辑推理能力

一、探究式学习与科学思维培养的内在联系

(一)理论基础的同源性

探究式学习与科学思维培养在理论基础上具有同源性,二者共同植根于对认知规律的深刻洞察。建构主义学习理论是它们共同的重要理论支撑,该理论认为知识并非通过教师传授得到,而是学习者在特定情境下,借助他人帮助,利用学习资料,通过意义建构方式获得。探究式学习强调学生主动参与探究过程,在亲身体验中建构知识体系;科学思维的培养同样注重学生在认知活动中主动构建对事物的理解,形成自己的思维模式。这种对学生主体性的重视,对知识主动建构的强调,构成了两者理论基础的共同内核,使得它们在教育理念上高度契合,为相互融合提供了理论依据。

(二)实践过程的互促性

探究式学习的实践过程为科学思维的培养提供了天然的土壤,而科学思维的发展又能反哺探究式学习的深入推进,二者形成相互促进的良性循环。在探究式学习中,学生需要提出问题、分析问题、解决问题,这一系列环节必然调用观察、比较、分析、推理等科学思维方法,促使科学思维在实践中得到锻炼和提升。同时,当学生具备一定的科学思维能力后,能够更精准地把握探究方向,更深入地分析探究过程中出现的现象和问题,提高探究的效率和质量,推动探究式学习向更高层次发展。这种实践中的相互依存、相互促进,使得探究式学习与科学思维培养成为密不可分的整体。

二、基于探究式学习的科学思维培养策略

(一)引入生活化探究主题,增强思维的应用性

小学科学知识与生活实际有着千丝万缕的联系,将探究主题生活化,能够让学生感受到科学并非遥不可及,而是存在于日常的衣食住行之中。这样的探究主题能够激发学生的探究兴趣,促使他们主动运用已有的知识和经验去思考和解决问题,在这个过程中,学生的科学思维会自然地与生活实际相结合,增强思维的应用性。当学生发现通过科学思维能够解释生活中的现象、解决生活中的难题时,会更加意识到科学思维的价值,从而更积极地去培养和运用这种思维。例如,我们可以围绕“厨房中的溶解现象”设计探究主题。首先引导学生观察厨房中常见的现象,比如糖在水中会消失,盐在汤里会溶解,而面粉加到水中却会沉淀。然后提出探究问题:哪些物质能在水中溶解?影响物质溶解速度的因素有哪些?接着组织学生从家中带来常见的食材,如白糖、食盐、面粉、食用油等,在课堂上进行实验探究。在探究过程中,引导学生思考如何设计实验才能更准确地观察到溶解现象,如何分析实验结果来得出结论。通过这样的生活化探究主题,让学生在熟悉的情境中运用科学思维去探究,增强思维的应用性。

(二)设计沉浸式实验操作,锤炼思维的实践性

科学思维是在实践中形成和发展的,尤其是在动手操作的过程中,思维能够得到最直接、最有效的锤炼。沉浸式实验操作强调让学生全身心投入到实验探究中,亲自动手操作仪器、观察现象、收集数据、处理信息。在这个过程中,学生需要不断地思考“为什么会出现这种现象”、“下一步该怎么做”、“实验结果与预期不符该如何调整”等问题,这些思考会促使他们进行分析、推理、验证等思维活动。同时,实验操作中的各种意外和不确定因素,也会挑战学生的思维灵活性和应变能力,迫使他们不断调整思路,优化方案,从而使科学思维在实践中得到深化和完善,变得更加严谨、务实。例如,我们可以设计“植物的向光性”沉浸式实验。准备好相同的植物幼苗、不透光的纸盒、剪刀等材料。首先,让学生观察生活中植物生长的现象,提出“植物的生长是否会受到光照影响”的问题。然后,引导学生思考如何设计实验来验证。接着,让学生分组进行实验:将植物幼苗分别放在有单侧光照、完全黑暗、全方位光照的环境中,其中单侧光照组可以用不透光的纸盒在一侧开一个小孔来实现。在实验过程中,要求学生每天观察并记录植物幼苗的生长方向和生长状况。一段时间后,组织学生对比分析不同环境下植物幼苗的生长情况,得出植物具有向光性的结论。通过亲自动手操作,学生在实验的每一个环节都需要进行思考和判断,锤炼了思维的实践性。

(三)构建阶梯式问题情境,激活思维的方向性

思维的展开往往始于问题,问题的质量直接影响思维的深度和方向。阶梯式问题情境是指将一个复杂的探究问题分解为一系列由浅入深、由易到难的子问题,形成一个有层次、有逻辑的问题链。这种问题设计能够引导学生的思维逐步深入,避免思维的盲目性和混乱性。从简单的认知开始,逐步过渡到分析、综合、评价等高级思维阶段,学生在解决一个又一个子问题的过程中,能够清晰地把握探究的脉络和方向,学会有针对性地思考。同时,阶梯式问题还能为不同思维水平的学生提供适合的挑战,让每个学生都能在自己的最近发展区得到思维的锻炼和提升,从而有效激活思维的方向性。例如,我们可以以“水的蒸发”为主题构建阶梯式问题情境。首先提出基础问题:“生活中哪些地方能看到水蒸发的现象?”让学生结合生活经验举例,如湿衣服变干、水烧开后水量减少等,引导学生初步认识蒸发现象。接着提出进阶问题:“水在什么情况下蒸发得更快?”鼓励学生根据生活观察进行猜想,如温度高、有风吹、表面积大等。然后提出深入问题:“如何设计实验来证明温度对水蒸发速度的影响?”引导学生思考实验设计的要点,如控制变量、设置对照组等。再提出更高层次的问题:“如果同时改变温度和表面积,能准确判断哪个因素对蒸发速度的影响更大吗?为什么?”让学生理解控制单一变量的重要性。最后提出拓展问题:“水蒸发在生活中有哪些应用?”让学生将所学知识与实际生活联系起来。通过这样一系列阶梯式的问题,引导学生的思维从现象认知逐步深入到原理探究和应用拓展,激活了思维的方向性。

结语

探究式学习为小学科学课堂学生科学思维的培养搭建了有效的平台,二者之间的内在联系使得这种培养方式具有天然的优势。通过引入生活化探究主题,让学生的科学思维在解决实际问题中得到应用;设计沉浸式实验操作,使学生的科学思维在亲身体验中得到锤炼;构建阶梯式问题情境,能激活思维的方向性,引导学生逐步深入思考。让科学思维的培养贯穿于每一次观察、每一次实验、每一次讨论,让学生真正感受科学的魅力,让科学思维成为学生成长道路上的重要助力。

参考文献

[1]李渊.小学科学课程提升科学思维的教学策略研究[J].教育参考,2024,(11):69-73.

[2]沈菁.核心素养目标下小学科学思维能力培养探究[J].新智慧,2024,(30):81-83.

[3]魏燕华.基于开放性思维的小学科学教学改革实践探索[J].学苑教育,2024,(24):61-63.

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