小学科学课堂培养学生思维能力的策略探究

【摘要】科学课堂不仅是传授知识的场所，更是激发学生好奇心、培养探索精神和提升逻辑思维能力的平台。本文以“增加船的载重量”教学为例，深入探究小学科学课堂中培养学生思维能力的有效策略。通过教学案例分析如何在教学过程中激发学生的兴趣，引导其观察与思考，鼓励实践操作，以及培养批判性思维和团队协作能力。

【关键词】小学科学；思维能力；培养策略；“增加船的载重量”

【中图分类号】G623.2   【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2025）04-0043-03

在小学科学课堂上，如何通过生动有趣的教学活动，引导学生主动探索、积极思考，成为教师关注的焦点。本文以“增加船的载重量”这一教学为例，探讨如何在教学中运用多样化的教学策略，如设置科学小实验，引导学生进行逻辑推理，组织小组合作探讨等，以激发学生的求知欲，培养其观察力、想象力和创造力，希望结合小学科学教学的理论与实践，为提升小学生的科学素养和思维能力提供有益的教学参考。

一、小学科学课堂培养学生思维能力的要求分析

（一）激发兴趣，培养主动探索精神

在小学科学课堂中，激发学生的兴趣是培养其思维能力的首要条件。学生只有对所学内容产生浓厚兴趣，才会主动探索、积极思考。以“增加船的载重量”教学为例，教师可以通过展示不同载重量的船只模型或图片，激发学生对船只载重量及其影响因素的好奇心。或是让学生亲手制作小船，并尝试增加其载重量，观察哪些因素会影响船的载重量，在实践中培养学生的观察力和动手能力。[1]

（二）引导观察，培养细致入微的思维能力

观察是科学学习的基础，也是培养学生思维能力的重要途径。小学科学教师应引导学生学会观察，通过细致入微的观察，发现事物的本质特征和规律。以“增加船的载重量”教学为例，教师可以展示多种不同形状、材料和结构的船只模型，让学生观察并思考哪些因素可能会影响船的载重量。进一步地，教师可以引导学生观察这些船只模型的细节，如船体的形状、材料的强度、结构的稳定性等，从而培养学生的观察力和分析能力。

（三）鼓励质疑，培养批判性思维能力

质疑是科学精神的体现，也是培养学生批判性思维能力的关键。在小学科学课堂中，教师应鼓励学生敢于质疑，勇于提出自己的见解和疑问。以“增加船的载重量”教学为例，教师可以提出问题：“为什么有的船能承载更多的重量，而有的船却不能？”然后引导学生通过实验和观察，探究影响船只载重量的因素。在探究过程中，学生会发现船体的形状、材料的强度、结构的稳定性等因素都会影响船的载重量。通过质疑和探究，学生不仅能够获得科学知识，还能培养批判性思维能力，学会从多个角度审视问题，提出合理的解决方案。

（四）组织合作，培养团队协作能力

小学科学课堂中的合作学习是培养学生团队协作能力的重要方式。通过小组合作，学生可以共同解决问题，分享知识和经验，从而提升团队协作能力。例如，在教授“增加船的载重量”一课时，教师可以将学生分成小组，让他们设计并制作一艘能够承载更多重量的船。在合作过程中，学生需要分工合作，共同讨论设计方案，制作船只，并进行测试。通过合作，学生不仅能够提升动手能力和创新思维，还能学会如何与他人沟通、协作，共同完成任务。

二、小学科学课堂培养学生思维能力的策略

（一）情境导入，激发兴趣与好奇心

在课程开始时，创设与课程内容相关的有趣情境，能够激发学生的好奇心和探索欲。[2]例如，“增加船的载重量”教学中，教师可以构建一个关于探险家的故事情境，故事的主角是一位勇敢的探险家，他拥有一张古老的藏宝图，图上标记着一座隐藏在遥远海域的神秘岛屿，那里藏着无尽的宝藏。然而，探险家现有的船只无法承载足够的物资和人员以应对长途航行和可能遭遇的风浪。故事情境贴近学生的兴趣和好奇心，还能巧妙地引出这一课内容，促使学生们积极思考如何运用所学知识来解决问题。在构建故事情境的基础上，教师还可以进一步设计一些互动环节，增加情境教学的互动性，吸引学生积极参与其中。

另一个情境导入的案例是围绕“海上贸易”展开的，教师可以讲述一个关于海上贸易商人的故事，他拥有一条航线，连接着两个不同的国家，贸易量巨大。然而，由于船只的载重量有限，每次只能运输少量的货物，这严重限制了他的贸易规模和利润。于是他希望能够找到一种方法来增加船只的载重量，从而提高贸易效率。在引入“海上贸易”情境后，教师可以引导学生思考船只载重量与贸易量之间的关系，以及如何通过改进船只设计，或采用新材料等方法来增加载重量。

（二）动手实践，培养观察与实验能力

组织学生进行动手实践活动，如使用纸张、塑料瓶等材料制作简易船只，并测试其载重量，能够引导学生观察船只的结构、材料对载重量的影响，培养其观察力和实验能力，从而加深对科学原理的理解。[3]

例如，在“增加船的载重量”这一科学课题的教学中，教师可以先引导学生了解船只载重量的基本概念，以及影响载重量的主要因素，如船只的结构、材料、形状等。然后，教师可以分发纸张、塑料瓶、铝箔纸等简易材料，让学生分组进行船只制作。在制作过程中，教师应鼓励学生发挥创意，尝试不同的设计方案，并引导他们思考如何通过改进船只的结构和材料来增加载重量。

例如，教师首先向学生展示几种不同形状和结构的船只模型，并解释它们各自的特点和优势。然后，要求学生以小组为单位，使用提供的材料制作一艘简易船只，并设定一个具体的载重量目标。在制作过程中，学生需要仔细观察船只的结构和材料对载重量的影响，不断尝试和调整设计方案，以达到或超过设定的载重量目标。在制作完成后，教师可以组织学生进行载重量测试，学生可以使用小石子、硬币等物品作为载重，逐步增加船只的载重量，直到船只沉没为止。在测试过程中，教师应引导学生观察并记录船只的载重量、形状变化、材料变形等情况，或者探讨不同材料在船只制造中的应用及其优缺点等，激发他们对科学探索的兴趣和热情。

（三）问题引导，激发批判性思维

在实践活动后，提出一系列与课程相关的问题，能够拓宽学生的思维视野，培养学生的团队协作和沟通能力。

例如，在“增加船的载重量”这一科学课题的教学中，实践活动结束后，教师可以提出一个基础性问题，如“为什么有的船能承载更多重量？”这个问题旨在引导学生回顾并总结他们在实践活动中观察到的现象和得出的结论。学生可能会提到船只的形状、结构、材料以及制作工艺等因素。在此基础上，教师可以进一步提问：“这些因素是如何影响船只的载重量的？”以引导学生深入思考每个因素的具体作用机制。这样的提问方式不仅能够激发学生的批判性思维，还能帮助他们巩固和深化对科学原理的理解。

或者，教师可以围绕“如何通过改进船只的设计来增加载重量？”这一问题展开，教师可以先向学生展示一些经典的船只设计案例，并引导他们分析这些设计的特点和优势。然后，教师可以提问：“如果我们要设计一艘能够承载更多重量的船，我们应该从哪些方面入手？”鼓励学生提出自己的设计方案，并引导他们思考如何验证这些方案的可行性。

教师还可以提出一系列问题，如“在实际应用中，我们如何平衡船只的载重量和稳定性？”“如果我们要在有限的材料和预算下设计一艘船，我们应该如何做出最优选择？”引导学生从实际应用的角度出发，思考如何在满足载重量要求的同时，兼顾船只的安全性、稳定性和经济性。

（四）案例分析，提升问题解决能力

案例分析能够帮助学生将理论知识与实际应用相结合，提升他们的问题解决能力，为未来的科学探索和创新打下基础。[4]

例如，在“增加船的载重量”这一科学课题的教学中，教师可以先向学生介绍一些历史上著名的船只设计案例，阐述这些船只设计的背景、目的和特点，以及它们是如何解决载重量问题的。例如，在介绍古代木船时，教师可以介绍由于古代材料和技术限制，人们通过优化船体结构、采用轻质木材以及设计合理的船舱布局等方式，来提高木船的载重量和稳定性。接下来，可以引导学生对比分析现代货轮的设计特点，现代货轮通常采用高强度钢材作为船体材料，通过优化船体形状和结构设计，以及采用先进的推进系统和装载技术，来实现更高的载重量和运输效率。教师可以详细解释这些设计背后的科学原理，如流体力学原理、材料力学原理等，并引导学生思考这些原理是如何在实际设计中得到应用的。

在案例分析的过程中，每个小组可以选取一个或多个案例进行深入分析，并讨论案例中设计方法的优缺点以及可能的改进方案，激发学生的创新思维和批判性思维，促使他们在分析问题的过程中学会提出自己的见解和解决方案。

（五）设计类比项目，引导学生迁移学习

在小学科学课堂中，通过设计类比项目，引导学生迁移学习，有利于培养学生举一反三的思维。在“增加船的载重量”这一课程中，教师可以选择“建筑物承重”作为类比对象，因为建筑物承重和船的载重量在原理上有相似之处，都需要通过合理的设计和构造来增强承重能力。

为了让学生更好地理解类比对象，教师需要构建一个生动的类比情境。例如，教师可以展示一张建筑物的图片，并提问：“这座建筑物是如何承受上面的重量的？”然后，再展示一艘船的图片，并引导学生思考：“船是如何在水面上承载货物的？”学生能够自然地联想到建筑物承重和船的载重量之间的相似之处。

教师可以设计一个简单的类比实验，让学生亲手操作，感受类比对象之间的内在联系。例如，可以准备一些相同大小的纸板和重物，让学生分别用不同形状的纸板（如长方形、三角形等）来承载重物，观察哪种形状的纸板承重能力更强，学生能够直观地理解形状和结构对承重能力的影响，从而迁移到对船体结构和载重量的理解上。在实验结束后，教师需要引导学生思考如何将类比对象中的原理迁移到教学内容中。例如，可以提问：“通过刚才的实验，你发现哪些因素会影响纸板的承重能力？这些因素对船的载重量有什么影响？”激发学生的思考，促进他们进行迁移学习，培养他们的创新思维和实践能力。

三、结语

综上所述，从激发学生的兴趣和好奇心出发，通过科学小实验、逻辑推理题目、角色扮演和创意写作等活动，有效提升了学生的观察力、逻辑推理能力、想象力和创造力，通过小组合作探讨和实践操作，学生的团队协作能力和动手能力也得到了显著增强。另外，小学科学教育也应注重培养学生的思维能力，通过多样化的教学策略，使学生在轻松愉快的氛围中学习科学知识，提升综合素养。

参考文献：

[1]陈银吉.基于科学思维能力培养的小学科学实验教学方法[J].小学生（中旬刊），2024（1）：136-138.

[2]肖佳佳.STEAM教育理念下开展小学科学教学培育小学生工程思维能力[J].小学生（上旬刊），2024（3）：88-90.

[3]杜芳，方杰.指向学生思维能力发展的小学科学实验教学路径探索[J].名师在线，2024（11）：50-52.

[4]赵慧聪.聚焦学生思维能力发展的小学科学实验教学策略[J].亚太教育，2024（10）：35-37.