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基于科学思维发展的小学科学学教评设计与实践探索

虞玮玮
  
天韵媒体号
2025年137期
浙江省义乌市高新区小学 322009

摘要:本文围绕科学思维的培养,结合小学科学教学实际,探索学教评一体化的设计与实践路径。通过优化教学目标设定、重构课堂教学活动、改进评价方式,力求在真实情境中激发学生的探究兴趣,提升其观察、比较、归纳和解决问题的能力。实践表明,以思维发展为线索的教学设计能够增强学生的参与感与成就感。关键词:科学思维;学教评一体化;教学设计

引言

在小学科学教育领域,培养学生的科学思维是实现学生全面发展的关键。然而,现实中的小学科学教学往往过于侧重知识的灌输,忽视了学生科学思维能力的培养。这种现象不仅限制了学生的创新能力,也影响了他们解决实际问题的能力。鉴于此,探索科学思维在小学科学教学中的应用,对于提升教学质量和学生的科学素养具有重要意义。

一、科学思维导向下的教学目标与内容设计

在当前的教育背景下,仅仅将科学知识传递给学生是不够的,核心素养的培育已成为重心。科学思维作为科学素养的核心构件,其培养必须从教学设计的源头——目标与内容入手,进行系统性的重塑。

(一)从知识记忆到思维发展的目标转向

以往教学目标的表述一般都是侧重于学生对特定科学事实、概念的识记与理解,例如“学生能说出蒸发的定义”。这种目标导向下的课堂,容易将鲜活的科学现象变为枯燥的术语背诵。要实现思维发展的转向,教学目标的设计就必须明确表述出学生在探究过程中需要调用的思维方法,并指向其思维品质的提升。以教科版《水到哪里去了》这一课为例。如果仅以知识记忆为目标,教学只是让学生知道“水变成水蒸气的过程叫蒸发”。但若以科学思维发展为指向,教学目标就应进行层次化设计:

在知识层面,学生需理解蒸发现象。但更重要的是在过程与方法层面,目标应设定为“引导学生基于生活经验提出影响蒸发速度的假设(如温度、空气流动、表面积等)”,并“尝试设计简单的对比实验来验证其中一个假设”。在此过程中,学生需要主动运用“控制变量”这一核心科学思维方法,明确什么是需要改变的,什么是需要保持不变的,并学习如何准确观察和记录数据。最终,在情感态度与思维层面,目标是让学生经历从提出问题到寻找证据的完整微型探究循环,初步形成“基于证据得出结论”的科学理性精神。

(二)基于教材的思维活动重构

教师需要对教材内容进行二次开发,将静态的知识点转化为能够激发并承载学生思维活动的探究任务。以赋予学生更多的决策权,让他们在“做”科学的实践中发展思维。

以《物体的运动》单元中“相同距离比快慢”这一内容为例。教师可以提出一个真实的挑战任务:“如何公正地判断两位同学从教室一端走到另一端,谁走得更快?”引导学生小组讨论并自主设计比较方案。在此过程中,学生必然会经历思维的碰撞:需要比较什么?如何保证公平?。他们可能会提出“同时开始走,看谁先到”或“分别测量所用时间再比较”等多种方法。教师则引导其归纳核心:在距离相同的情况下,比较时间。

接着,活动可升级为“测量并比较玩具小车在不同斜面上运动的快慢”,让学生自行设计数据记录表。从混乱的记录到设计出包含“运动距离”、“运动时间”、“快慢顺序”等栏目的表格,正是思维条理化、精确化的过程。最后,通过分析数据得出结论,学生不仅学会了“相同距离比时间”的方法,更深刻地体验了如何将一个问题转化为可探究、可测量的科学实践,其方案设计、数据记录与分析推理的综合性科学思维得以同步发展。

二、课堂教学与评价策略的融合实践

精心设计的教学策略可以更好的激活学生的思维,而与之深度融合的评价机制,则能够及时诊断思维发展的轨迹,并确保教学活动始终朝向预定目标航行。

(一)以问题链推动思维逐步深入

要想推动学生的思维向纵深发展,教师就需要设计具有逻辑递进关系的“问题链”。这种问题链应遵循学生的认知规律,从感知事实开始,逐步走向分析推理,最终抵达本质理解与迁移应用,形成一个环环相扣、引导思维爬坡的阶梯。

以教科版《声音是怎样传播的》一课为例。可以构建如下问题链:

师问 1 :“我们上课铃响时,无论在教室的哪个角落都能听到。请结合生活经验想一想,声音可以在哪些物质中传播?”(此问旨在引导学生回顾生活现象,进行归纳与举例,聚焦于“是什么”的事实层面。)

学生在思考后,通常会列举出空气、水、桌面等答案。

师问 2 :“为什么声音能在固体、液体、气体中传播,却不能在真空中传播呢?这说明了声音的传播可能需要什么条件?”(此问承上启下,将学生的关注点从现象罗列引向本质探究,促使他们进行初步的推理与假设,思考“为什么”。)

当学生推测出需要“物质”后,教师可借助“土电话”等实验进行验证。

师问 3 :“既然声音的传播离不开物质,那么,在不同物质中,传播的效果会一样吗?哪些因素可能会影响声音的传播效果?”(此问将思维引向更精密的层次,鼓励学生基于新建立的核心概念进行发散与深化,思考“怎么样”,为后续探究实验的设计埋下伏笔。)

通过这样层层递进的问题链,学生的思维被自然地从一个平台牵引至另一个更高的平台,经历了从现象到本质、从具体到抽象的完整训练过程。

(二)嵌入过程性评价促进思维外显

科学思维是内隐的心理活动,若不能将其外显化,教师便难以进行有效的观察与指导。要将评价嵌入教学过程的每一个关键节点,通过多样化的手段捕捉学生的思维痕迹,并给予即时反馈,就显得至关重要。

在学习《测量降水量》时,教学重点不仅是让学生学会使用雨量器,更是理解其设计原理所蕴含的科学思维——如何将不规则的自然现象转化为可测量、可比较的数据。可以设置一个挑战性任务:

“请以小组为单位,设计并制作一个能够准确测量降水量的装置,并阐述你们的设计理由。”在这个任务中,评价贯穿始终。当学生讨论设计时,教师通过巡视观察,记录他们是否考虑到“收集到的雨水深度才是关键数据”(控制变量思想),是否思考如何防止水溅出、如何保证装置放置水平等细节(精确测量意识)。

各小组展示其设计方案,教师则可运用一份简易的评价量表,从“设计的科学性与合理性”、“阐述理由的逻辑性与清晰度”等维度进行评价。其中有学生提出用口径不同的容器进行测量,教师通过追问“这样测出的数据可以直接比较吗?”来引导其自我反思和修正。这个过程,不仅评价了学生对于测量方法的掌握情况,更将他们在设计过程中的思维策略、对核心科学方法的理解程度清晰地暴露出来,使教师的指导能够真正做到有的放矢,促进学生实证思维与批判性思维的发展。

结语

科学思维的发展不是一蹴而就的过程,它需要教师在学、教、评各环节中持续关注与精心设计。本文所提出的思路与实践示例,旨在为日常教学提供一种可行的发展路径——在扎实的知识学习中融入思维训练,让科学课堂真正成为学生思维生长的沃土。

参考文献:

[1] 裴新宁 . 技术时代的科学素养观与科学教育改革 [J]. 现代远程教育研究 ,2024,36(5):3-15.

[2] 任丽娜 . 小学科学教学中学生科学思维的培养 [J]. 教学管理与教育研究 ,2024,9(3):109-112.

[3] 应从祥 , 杨露 . 小学科学概念教学中思维型课堂的构建与实施 [J]. 基础教育课程 ,2024(11):20-27.

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