小学科学思维型教学具象化处理策略研究

摘 要：素质教育背景下，小学科学教学要加大对学生科学思维能力的培养力度，使学生掌握认真思考科学知识、解决科学问题的必要能力，建立正确的科学探究思路，促进思维与综合能力的全面提升。思维型教学是发展学生科学思维素养的有效途径，在开展思维型教学时，教师要将相对抽象的思维能力培养落实到具象化的教学活动中，为学生创设真实的情境体验环境，让学生在各种情境与现实问题的探究中学到知识、生成思维。文章对新课标背景下的小学科学思维能力培养进行分析，结合教学实践，讨论了小学科学学科思维型教学的具象化教学设计策略，旨在以具象化的思维型教学，助力学生能力与思维发展。

关键词：小学科学；思维型教学；具象化；科学思维

中图分类号：G623.6   文献标识码：A   文章编号：1673-8918（2024）07-0007-06

新课标提出，小学科学教学要让学生掌握基本的科学探究思维方法，使学生生成相应的科学思维能力，突出对模型建构、推理论证以及创新思维等素养的培育。思维的养成不能一蹴而就，而要落实到长期的教学活动中，让学生在学习实践与探索中自然而然地生成。因此，在小学科学课堂中，对学生的思维培养要贯穿教学全过程，将思维型教学常态化，以具象化的教学活动与探究课题，引导学生自主学习解决问题，使学生生成初步的科学思维能力，使学生掌握正确的科学探究方法与思路。

一、 小学科学思维型教学具象化处理的内涵

思维型教学的基本流程为创设真情境、提出真问题、自主真探究、合作真互动、反思真评价以及拓展真应用。将其整合分析便要从情境和问题出发，引导学生产生认知冲突，激发学生学习兴趣，使学生在探究合作中，完成自主构建、自我反思、自我监控，最后，将所学到的知识迁移应用至问题解决中，在真实的问题解决中，发展学生思维与能力。值得注意的是，在思维型教学中，上述教学活动并非相互独立，而是交替、反复出现的。简单来说，思维型教学的具象化处理策略，就是以具象且真实存在的实际物质作为媒介，通过观察、实践、体验等多样性的教学方法培养学生的思维。常用的具象化处理策略，包括游戏教学法、实物教学法以及实地考察、实验实践活动等，这些方法可以让学生在真实情境下亲身参与、亲自体验，感受各种抽象的知识，并用这类知识完成任务，最终在这一过程中获得思维的提升。以具象化的方式开展思维型教学，更关注对学生动手实践能力、观察能力以及综合思维的培养，是让学生在实践中掌握知识、理解知识的有效策略。学生在真实环境下解决真实问题、完成真实任务，并发现事物或情境中的问题以及事物的特征与规律，便可在实践与体验中生成解决问题的能力、创新创造能力，最终促进学生的思维发展。简而言之，思维型教学具象化处理，需要教师通过真实情境真实问题、高互动性的课堂活动，以探究的形式将思维活动具象化呈现在课堂；以完整、合理的教学活动与教学设计，将每一个教学环节关联起来，实现训练学生科学思维的目的。

二、 科学思维型教学具象化处理的教学设计思路

科学课堂中的思维型教学具象化处理，是在一定的教学思想与教学理论的指导下，围绕教学内容与教学目标，选定可用于课堂教学的有效资源，构建具有稳定教学结构的探究式科学思维培养的教学活动，其能彰显新课标背景下小学科学教学的价值取向，是多种教学方法、教学手段与教学策略的结合体。因此，在设计科学思维型教学具象化处理策略时，要探索思维型教学具象化处理的具体流程。具体来说，教师应在基本教学目标与素养思维发展目标的基础上，制订思维型教学的评价标准，围绕标准甄选符合该课教学内容、学生认知水平，还可推动教学活动顺利发展的教学资源。此外，还要构建互动性的课堂氛围，正确处理师生关系与生生关系。

（一）明确教学流程

思维型教学的具象化处理，要建立在思维型教学原理的理论指导之上，即围绕教学内容，以动机激发认知冲突，引导学生自主建构、自主监控以及迁移应用，再将上述内容构建成有机整体，使其互相联系，成为既具有较强逻辑联系又能互相渗透的整体。常规的思维型教学包括六大基本流程：①（创设情境）即围绕教学内容，创设教学情境。②（提出问题）提出核心问题，围绕重难点进行假设，并制订后续学习计划。③（自主探究）收集可用于科学探究与问题解决的相应证据，并在诸多资源中整合有效信息加以处理。④（合作交流）在探究中得到问题结论或完成任务，并开展互动性表达；在多人交流与沟通下实现思维进阶，发现探索问题的新方法与新思路。⑤（总结反思）总结探究学习过程，并设立新情境。⑥（应用迁移）将所学知识以及总结得来的经验，迁移应用至新问题的解决中，在“反复锤炼、分析问题、实践探究、交流互动、总结思考”的过程中，使学生生成科学思维，培养学生的科学探究能力。总而言之，对学生科学思维的培养要贯穿于上述所有流程，而上述每一个环节、每一个阶段都有科学思维的参与，可实现科学思维培养的常态化，达成思维型教学的目的。

（二）激活探究思维

思维型教学需要强化对学生的思维引导，以系统且多元化的教学手段，激活学生的探究思维，赋予其继续学习的动力。首先，从教学过程中的情境导入开始，探寻可诱发学生思维生成的动机。随后，在教学过程中激发学生的认知冲突，调动学生的思维动力。接下来，以反思、评价、总结触发学生的自我思维监控。最后，通过拓展与应用，引导学生的思维迁移。在教学过程中，教师要为学生提供具有明确指向性的探究性问题，确保问题可以从认知冲突的角度出发，且对学生具有一定吸引力，能够让学生生成探究欲望。以认知冲突的层级性问题为出发点，设置出开展科学探究的基本程序，以此指引学生在学习的过程中调动思维，使用科学思维方法，在亲自体验、亲自实践的过程中，经历探究、思考与思维发展。在教学反思与自我监控这一层面，要给予学生自主交流、讨论的空间，要求学生在回顾本课探究经历以及探究中使用的思维方法时做出反思、交流，完成生生交流或师生互动，让学生了解自己目前对知识点与思维方法的掌握情况，从而在自我监控的基础上，进行自我调节与自我提升。在拓展激发思维迁移时，要将在本课得到训练的科学思维与本课学到的新知应用、迁移至其他情境、其他问题之中，让学生将已经整理、总结完成的科学概念、实践技能与学习经验，应用到新的问题与探究活动之中，在新情境下解决新问题，以此巩固思维训练成果。

（三）甄选教学资源

具象化处理后的思维型教学要引导学生在掌握知识探究方法的基础上，自主构建概念，并解决实际问题，整个学习过程均以学生为主体，使学生完成自主学习行为与自主建构行为。为达到这一目标，教师要为学生提供足量的教学资源，以供学生完成自主探究。教学资源应具备一定的拓展性，可丰富学生视野，激发学生思考意愿、求知欲、好奇心。之后，教师应结合教学资源、课堂教学内容以及需着重培养的素养目标，设计学习目标单、学习支持单与素养评价单，用于辅助或推动学生进行自主探究行为。

学习目标单的设计要立足本课的教学内容、学情，设计相应的教学目标、素养生成目标能力与思维提升目标。将传统的三维教学目标变更为新课标背景下的核心素养新目标，着重提炼出核心素养中的科学思维方法，并将其列为重点目标。在教学设计的过程中，也要精准提炼出本课的科学思维方法，确保教学活动设计始终围绕科学思维的核心目标，让教学活动、教学内容触动学生的思维，激发学生的主观能动性，引导学生深度参与其中，自主完成探究学习，在体验中获得更真实的感悟，在具象化的实践活动中获得思维能力的提升。

学习支持单即在课上供学生自主探究时的各项支持性资源，包括但不限于科学实验记录、实验观察记录、调查记录以及学习课堂知识所需的科学阅读资料等。在设计学习知识单时，一定要从教学目标、素养目标出发，确保支持单的主线为构成本课教学活动探究活动的驱动性任务链。在真实情境中的问题支持下，便可引导学生参与自主探究，并有序完成学习任务，促进学生高阶思维的生成。

素养评价单应基于课堂教学内容的学习目标，聚焦知识内容的深度建构以及探究任务与问题的解决，紧紧围绕科学学科核心素养，并实现教学评一致化。

总而言之，具象化处理后的思维型教学中的教学资源，要始终聚焦小学科学的思维素养目标，在明确素养生成目的的基础上，凸显科学思维。随后，再基于课上的教学活动设计相匹配的问题链，引导学生在探究问题、解决问题的过程中实现思维进阶。最后，要设置与本课知识与技能目标相匹配的素养标准，聚焦学生的科学思维生成情况及问题解决能力。

（四）构建互动氛围

思维型教学强调教师与学生的双主体发展，即在整个教学活动中，要构建良好的教学氛围、互动氛围，使师生共同探究、共同学习、共同提升。在整个思维型探究学习的过程中，教师和学生是课堂的共同参与者，也同样是课堂的共同设计者，更是整个思维活动探究的亲身经历者及实践探究者。因此，教师要把握好整个教学过程中与学生之间的互动，构建良好、稳定的师生关系。首先，在整个教学过程中，教师要关注学生的思维发展与思维变化，了解学生在学习与探究过程中的全部思维活动，并开展对学生思维过程、思维特点及思维发展状况的全过程监控，在适宜的时机给予学生针对性的指导以及探究方向上的指引。在学生完成探究或已有思路后，再给学生提供表达个人思维过程的机会。学生的思维表达，既可以是口头语言上的表达，又可以是以绘画形式或思维导图的表达。总之，教师要关注学生的变化与学生的需求，及时与学生进行思维互动。

此外，教师还要构建稳定良好的生生互动环境。在具象化的思维型教学中，教师要引导学生自主探究，并设计小组合作互动探究等活动，让学生在其他成员的帮助下完成整个探究过程，或鼓励学生与其他同学交流，探索自己的想法与思维过程。在这类互动下，学生既可以学到对方的优点，了解对方的思维特征，又可以在探究中获得新思路、新灵感，这样能有效提高思维探究活动的效果。所以，教师要合理安排自主探究活动、合作探究活动，让学生在思考学习方法的过程中与其他学生进行思维互动，进一步提高学生在学习过程中的思维参与度，并引导学生自我监控。在反思与交流的过程中，学生会分析当前自身思维方面的不足，掌握自我控制、自我调节的方法，不断提升自我，进一步完善个人的思维品质，进而实现预设的素养目标和思维目标。

三、 小学科学具象化的思维型教学设计——以教科版《压缩空气》教学为例

《压缩空气》是教科版小学科学三年级上册“科学”单元的重要课程，是小学阶段非常典型的科学探究课程，文章以该课程为例，探索思维型教学的具象化处理策略。

（一）梳理课堂教学大环节

首先，教师要从本课教学内容出发，找准重难点，分析思维型教学的特征，构建课堂教学大环节。具象化的思维型教学设计的三大核心环节是认知冲突、自主构建与迁移应用，而教师为完成本课探究任务创建的真实情境，将是本次探究活动的核心情境。同理，自我监控作为学生在学习过程中的反思手段，也将贯穿于所有学习环节。因此，这两个环节要以全过程覆盖的形式穿插在整个课堂教学中。教师要结合空气压缩这一主题，创设生活情境，并在情境中提出可引发学生认知冲突的问题。在自主建构的过程中，引导学生自主探究并开展合作交流，之后要求学生总结、反思，并完成新知的迁移应用。最后，将自我监控贯穿整个课堂，完成本课教学设计的矩阵层级式大环节梳理。

其次，梳理各个大环节的教学活动设计。在创设情境并引发认知冲突中，教师带领学生在课堂中制作了简易的空气压缩枪，使用的材料包括筷子、湿纸团与吸管。在课上，教师播放了提前制作好的微课课件，课件中展示了简易空气压缩枪的制作步骤，要求学生根据微课中的演示一步一步地制作压缩枪作品。在学生展示作品后，教师设计认知冲突性问题，如“湿纸团是怎样发射出来的？”“为何发射湿纸团的时候会有‘砰’的一声？”“为什么要使用湿纸团，干纸团不行吗？”等。用这些问题启发学生思考，并顺势将课堂的话题导入本课的教学主题中，再直接过渡到引导学生自主构建与自主探索的阶段。在该阶段，教师要设置大量的交流合作环节与自主探究环节，引导学生参与实践，并在实践中收集证据用于论证个人假设、推论。在此阶段，带领学生探索空气压缩枪的原理，并使用类比思想，使学生寻找与空气压缩有关的新知识，继而导入迁移与应用环节，如带领学生探索空气压缩这一科学现象在生活领域中的应用。