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生活化情境下低年级科学思维启蒙路径研究

张瑾曦
  
天韵媒体号
2026年8期
浙江省台州市仙居县华东师范大学附属仙居学校 317300

摘要:科学课堂教学在小学低年级教育中占据着重要的地位,它不仅是学生认识世界、探究事物规律的重要途径,更是培养学生科学素养和学习能力的关键环节。本文针对一二年级科学启蒙阶段,通过设计观察、比较、分类、简单推理等思维活动,并自然融入日常物品、校园环境、天气变化等学生触手可及的资源,激发学生的好奇心和探究欲,为其科学思维的初步发展奠定坚实基础。

关键词:?生活化情境;科学思维启蒙;低年级

在低年级科学教育的起始阶段,学生的认知特点决定了抽象的科学概念难以直接建立。此时的教学如果脱离学生的生活经验,容易导致学习兴趣流失,需要寻找一条符合学生认知水平和来源于生活的启蒙路径。重点不在于传授多少科学事实,而是引导学生在熟悉的情境中,像科学家一样去观察、提问和思考,播下科学思维的种子。

一、立足生活原点,挖掘情境中的科学素材

科学思维启蒙需要一个坚实的起点。这个起点,就是学生每日身处其中的生活世界。对于低年级学生而言,家、校园、自然环境是他们最熟悉、也是最容易产生探究动机的。

(一)从家庭与校园中捕捉探究线索。

家庭与校园作为低年级学生日常生活的主要场所,它们包含了大量的科学思维训练的资源,需要教师从学生的角度出发,梳理这些资源,设计出循序渐进的观察与思考活动,让学生在熟悉的情境中自然迈出科学探索的第一步。

比如教师可提前布置任务,让学生携带一件来自家中的小物件,如一把勺子、一块橡皮或一片树叶,引导学生静心观察。先从视觉特征入手,描述物品的颜色、形状和大小;接着扩展至触觉体验,用手感受物品表面的质感,区分光滑、粗糙、柔软或坚硬;再讨论物品的材质,识别如木头、金属、塑料等常见类型。学生分组合作,将带来的物品按照自行设定的标准进行分类。分类标准可能多种多样,有的按颜色归组,有的按用途划分,有的则按材质区别。这一系列环节看似简单,却融入了科学方法的基础:通过多感官观察收集详细信息,通过比较发现事物间的异同,并通过分类初步建立秩序感。

(二)将自然环境变化转化为动态课堂。

自然环境的动态变化,如天气转换与季节更替,是低年级科学思维启蒙中不可多得的鲜活素材。这些现象贴近学生生活,容易激发持久的探究兴趣。

以天气单元的教学为例,教师设计了一项为期数周的日常观察任务。课前准备简易的天气记录手册,每页包含日期栏、天气图标选择区、温度感受标识和简短现象描述空间。学生每天在固定时段观察天空状况、风力大小及体感冷暖,在手册上用绘图或勾选方式记录。天气图标提供了太阳、云朵、雨滴等基本图案供涂色;温度感受则用不同表情符号表示,如笑脸代指温暖,平静脸代指适中,皱眉脸代指寒冷。

在周末,组织交流分享会让学生展示记录成果,并引导集体讨论:本周内晴天居多还是雨天居多?晴天时,教室内的光影如何移动?雨天前后,校园地面和空气的味道有何不同?整个过程学生不仅能识别天气类型,更能理解天气现象与周围环境之间的关联,培养了学生的科学思维。

二、 设计思维阶梯,构建循序渐进的探究活动

生活素材的挖掘为科学思维启蒙提供了内容基础,需要教师设计有梯度的探究阶梯,让学生从简单操作起步,逐步攀升到更复杂的思维层面。活动设计要符合学生的认知发展规律,确保每一步都扎实稳健。

(一)从感官感知到特征描述

科学思维的源头是对世界的细致觉察,低年级学生通常比较喜欢用自己的感官体验来形成初步的认知。因此,教学活动就需要学生去全面收集信息,并尝试用准确的语言描述出来。这不仅是获取事实的过程,更是学习科学表达的基础。

比如围绕常见液体的观察展开,教师提前准备三只不透明的杯子,分别装入清水、牛奶和果汁。活动开始时,教师引导学生从视觉观察入手。学生注意到一号杯中的物质无色透明,能清晰看见杯底花纹;二号杯呈乳白色,无法透视;三号杯则有明显的橙黄色。接着,让学生小心触摸杯壁感受温度,并轻轻扇闻气味。学生描述清水摸起来凉凉的,没有特别气味;牛奶有淡淡的奶香;果汁散发出甜果味。鼓励学生用完整句子记录特征,如“清水看起来是透明的,摸上去光滑湿润,闻不到味道”。最后说出物质名称,并讨论这些特征如何帮助我们在日常生活中区分它们。通过这种循序渐进的感官训练,学生进入基于证据的精确描述阶段,为后续比较分析提供了丰富素材。

(二)从简单比较到初步分类

当学生能够描述单一对象的特征后,就学会了对多个对象进行关联性思考。开始比较它们的不同点并依据特定标准进行分类,此时需引导学生理解分类所依据的逻辑标准。如结合动物主题单元开展分类活动。教师事先收集一组动物卡片,包含麻雀、鲤鱼、小猫、蝴蝶和青蛙等常见物种。学生自由观察卡片,分享自己知道的动物名称和趣事。

师问 1 :这些动物在身体结构或生活习性上有什么明显不同?学生通过小组讨论发现,麻雀和蝴蝶都有翅膀,鲤鱼有鳍,小猫有四条腿,青蛙则既能跳跃又会在水中游泳。师问2 :能否根据你们的发现将它们分成不同的群组?学生尝试按运动方式分类,将麻雀和蝴蝶归为“飞行组”,鲤鱼归为“游泳组”,小猫和青蛙归为“跳跃或行走组”。也有学生按栖息环境分类,分为“空中”、“水中”和“陆地”三类。教师组织全班展示不同分类结果,并重点讨论:为什么同一组动物可以有不同分法?分类的依据是什么?通过这样的活动,学生体会到了分类标准的选择性及其在整理信息中的作用。

(三)从动手操作到发现关系

低年级学生的抽象思维能力才刚刚开始发展,许多科学关系的理解必须借助具体的动手操作来实现。设计适当的实践环节,能让学生在直接体验中感悟变量控制、因果联系等朴素科学思想。

可通过液体流动性的比较实验来验证。教师为学生提供水、食用油和蜂蜜三种液体,以及相同的塑料斜坡板和三个小烧杯。实验前,引导学生思考:怎样比较才公平?学生经过讨论达成共识:斜坡坡度要一样,倒下的液体要一样多,同时开始流动。学生分组协作:先用量筒取等量液体倒入烧杯,将斜坡板调整到固定角度,然后同时将三种液体从板顶部缓缓倾下。学生全神贯注地观察并记录哪种液体最先到达底部。结果一致显示水流最快,油次之,蜂蜜最慢。

教师追问:为什么蜂蜜流得最慢?它与水看起来有什么不同?学生联系观察说道,蜂蜜更黏稠,流动时好像被拉住一样。教师进一步引导:如果换成更陡的斜坡,顺序会变化吗?学生再次调整坡度实验验证。整个过程中,学生不仅对比了现象差异,更在实践中自发地控制了斜坡角度和液体量等变量,领悟到实验条件的一致性对发现规律的重要性,以及物质特性与其行为之间的关联。

三、聚焦过程体验,弱化结论,强调思维轨迹

在低年级启蒙阶段,科学探究活动的价值,往往不是得出一个多么准确或深刻的科学结论,而是学生亲身经历的思维过程。教师的关注点应从“对不对”转向“怎么想”。

(-) 鼓励多样化的观察与表达

学生的认知起点与兴趣焦点通常都是有差别的,这恰恰构成了集体探究中宝贵的思维资源。教师要为学生创设一个安全、开放的表达环境,允许并鼓励他们运用多种展现自己的独特发现。让学生更主动地投入到细致的探究中。

以观察蜗牛这一经典教学活动为例,教师将课堂搬到教室一角临时布置的自然观察区。学生分组围坐在装有蜗牛的透明观察盒旁,教师提问:你们注意到这只蜗牛有什么特别的地方吗?其中,有的孩子专注地用放大镜研究螺壳上一圈圈的纹路,并试图数清层数;有的则观察蜗牛触角缓慢的伸缩,发现其顶端的黑点;还有的注意力被蜗牛爬行后留下的一道亮晶晶痕迹所吸引,用手指轻轻触碰并感受其黏性。

教师鼓励学生用语言描述以及提供的画纸和彩笔将最感兴趣的部分画下来。在小组分享会上,当进入为蜗牛设计一个家的环节时,学生们考虑到蜗牛喜欢潮湿,有人提议在盒底铺上湿纸巾;观察到螺壳是它的房子,有人建议放入小石块供其躲藏。这个过程的价值,比制作一个精巧的模型更有意义,展现了学生从感知到问题解决的思维链条。

(二)珍视探究中的“意料之外”

探究过程中的“意外”发现或疑问,往往是学生思维真正活跃的标志,也是将浅层操作引向深度思考的最佳机会。教师要抓住这些机会引导学生思考为什么会这样?体验基于证据进行合理推测的科学推理过程。

在溶解实验单元,学生将盐、沙子分别加入水中搅拌。当观察到盐粒“消失”而沙子沉底这一普遍现象时,大多数学生能接受“盐化了”的初步描述。然而,总有学生会提出更深层的疑问:盐真的没了吗?它是不是变成了看不见的微小颗粒?或者,它是不是和水“变成”了别的东西?

此刻,教师引导:“我们有什么办法能‘找’到不见的盐吗?”。学生提出尝一尝水的味道。在确保卫生安全的前提下,让学生用干净的筷子蘸取少许盐水品尝,他们发现水变咸了,从而获得盐仍存在的第一份证据。教师进一步启发:还有没有其他方法,能让盐重新“现身”?其中有学生联想到晒湿衣服水会干的现象。教师将少量盐水滴在玻璃片上,放在窗台阳光处。几天后,学生惊喜地发现玻璃片上留下了白色的结晶颗粒,用手指沾取品尝,确认是咸的。整个探究过程让学生亲身经历了“提出猜想—寻找证据—验证推断”的完整的循环,理解了溶解现象的可逆性,同时也体验了如何通过设计简单的方法去验证自己的想法,这正是科学思维最朴素的生长点。

四、营造支持性环境,让思维在互动中生长

科学思维的萌芽与生长,需要一个精心培育的生态环境,其中不仅包括有形的材料与空间,还有无形的课堂氛围与互动文化。它应当允许试错、鼓励提问、促进分享,让每个学生的思维在安全的心理氛围中自由生发,并在与同伴、教师的对话中不断修正、深化。

(一)创设开放性的问题空间

在低年级课堂中,教师提问的艺术直接影响着学生思考的深度与广度。需要教师多提出开放性的问题如“你是怎么想的”“你发现了什么不同”“如果……可能会怎样”激发学生的好奇心和探究欲,为多元思维的碰撞创造条件。

以“设计小房子”这类工程项目为例,教师向学生提出一系列引导性问题:你希望为谁设计一个小房子?这个房子需要满足哪些需求?我们手边的材料,比如纸板、塑料片、树叶、棉絮,分别有什么特点,适合做房子的哪个部分?学生围绕这些问题展开讨论和测试。有的小组发现单层纸板容易弯曲,于是尝试折叠或叠加来增加墙体硬度;有的小组考虑防水问题,试验用塑料膜覆盖屋顶。在整个设计与制作过程中,教师持续以开放性问题介入:为什么选择这种材料做窗户?如果刮风,你的房子如何保持稳固?让学生主动去思考材料特性、结构与功能关系。

(二)利用展示与交流深化思考

当学生需要向他人表述自己的观察、解释自己的设计或论证自己的观点时,他必须重新组织信息,理清逻辑,对思维进行再加工,同时倾听同伴的分享学会自我反思。

以“小房子展示会”的后续环节为例。每个设计小组完成作品后,教师组织一场正式的展示交流会。每位小代表需要向全班介绍自己小组的房子,重点说明三个问题:房子为谁设计,最大的特色是什么,以及为什么这样设计。其中有学生提问:“干草如果湿了怎么办?”或者建议:“可以在屋顶加个倾斜的角度,这样下雨时水更容易流走。”面对这些互动,展示者进入思考进一步表述自己的理由。教师引导讨论,将关注点引向如何基于他人的建议进行优化的思考上,让学生在不断的检验、修正中成长。

综上所述,对低年级学生进行科学思维启蒙的关键是回归生活本源,将学生身边寻常可见的事物与现象,变成为有目的、有层次的探究活动。通过精心设计的观察、比较、分类、简单实验和动手制作等活动,引导他们在亲身体验中,自然而然地运用并发展初步的科学思维方法。它不是要培养“小科学家”,而是要呵护每一个孩子与生俱来的探究本能,并赋予他们一些基本的思维工具,让他们在面对生活的未知时,能多一份观察和提问的勇气。

参考文献:

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