小學(xué)科學(xué)低年級思維能力發(fā)展的教學(xué)策略

新課標(biāo)指出，小學(xué)科學(xué)應(yīng)“發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性、批判性思維和想象力”。這種高層次的思維要求，也被稱為高階思維，包括分析思維、評價思維和創(chuàng)造思維。小學(xué)低年級的學(xué)生思維水平屬于剛剛起步，在科學(xué)課程學(xué)習(xí)中，大多數(shù)學(xué)生能夠完成記憶、理解，達(dá)到應(yīng)用水平，這和我們追求的高階思維還有一定的差距。但是我們不能忽視低年級學(xué)生豐富的想象力和創(chuàng)造力，他們的思維剛剛萌芽，教師可以引導(dǎo)其向高階思維進(jìn)步，讓他們也能“像科學(xué)家一樣思考”。教師要充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，勤于思考、善于思考，為發(fā)展高階思維注入動力，但學(xué)生的思維活動總是捉摸不定，成為擺在每一位教師面前的難題。思維導(dǎo)圖是一種圖文并茂的思考工具，它能夠?qū)⑺季S的拓展和走向可視化。它既符合認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，為想象力和創(chuàng)造力提供一片闊土，又神奇的將學(xué)生的思維動態(tài)躍然紙上，將學(xué)生的所思所想反饋給教師，教師得以及時調(diào)整教學(xué)方法，適時推動低年級學(xué)生的科學(xué)思維發(fā)展。一、啟發(fā)思考，學(xué)會思維方法如何啟發(fā)學(xué)生思考？低年級學(xué)生的思維比較跳躍，又怎樣了解學(xué)生思考的進(jìn)程？思維導(dǎo)圖既能呈現(xiàn)思維脈絡(luò)，顯現(xiàn)出學(xué)生思維過程中遇到的阻礙和難點(diǎn)，又可以引導(dǎo)學(xué)生思考方向。根據(jù)學(xué)情的差異性，有機(jī)地選擇合適的思維導(dǎo)圖模型，合理預(yù)設(shè)和調(diào)整課堂教學(xué)，推動學(xué)生思維能力階梯式上升。1.拓寬學(xué)生發(fā)散思維的廣度。剛升入一年級的學(xué)生，擁有強(qiáng)烈的好奇心，愛問。愛問，說明他們有開動腦筋進(jìn)行淺顯的思考。但他們剛接觸小學(xué)科學(xué)這門課，還沒有養(yǎng)成良好的思考習(xí)慣，思考的持續(xù)性和專注力不夠，時常因?yàn)闆]有耐心，遇到困難就放棄思考，如此就很難引導(dǎo)學(xué)生思維向高階發(fā)展。課堂上，教師為學(xué)生展開一張思維導(dǎo)圖，營造輕松開放的討論氛圍，由淺入深，一步一個臺階，再引導(dǎo)學(xué)生不滿足于單一的答案，發(fā)散思維，共同合作完成思維導(dǎo)圖。在《動物·人》一課中，有一個交流討論的話題：人和黑猩猩有哪些相同與不同之處？這個問題需要充分調(diào)動發(fā)散思維，答案琳瑯滿目。傳統(tǒng)的發(fā)散思維訓(xùn)練，學(xué)生們往往很快陷入瓶頸，原因是思考沒有方向，得出兩三個結(jié)論后就開始迷失，而思維導(dǎo)圖非常適合在教學(xué)活動中，發(fā)散學(xué)生的思維。通過思維導(dǎo)圖，將人類生活密不可分的四個字：衣食住行，形成四個一級分支。學(xué)生很容易說出大猩猩靠皮毛取暖，人類取暖有衣服；二者都需要吃食物；大猩猩住森林，人類住房屋；二者都可以直立行走等。思維導(dǎo)圖為學(xué)生打開思維的大門，學(xué)生對話題越來越感興趣，意猶未盡。教師再建立幾個一級分支，道德、智力、體育、審美、勞動。學(xué)生們又可以說出大猩猩品德靠本能，人類的意志力更高；大猩猩有一定的智力，懂得使用工具，但人類掌握更多的技能，還有語言和文字；大猩猩力氣和速度比人類強(qiáng)，但射箭和打籃球不如人類等，可謂腦洞大開，靈感如涌泉。2.推進(jìn)學(xué)生發(fā)散思維的深度。二年級學(xué)生的思維方法和認(rèn)知能力有一定基礎(chǔ)，懂得有目的、有方向的思考問題，發(fā)散思維漸趨成熟。教師應(yīng)該適時推動學(xué)生思維進(jìn)一步完善，讓思維像樹枝一樣向外蔓延，從具象能力到抽象思維齊頭并進(jìn)，將思維推向更深層次，加快思維能力的系統(tǒng)性發(fā)展。執(zhí)教《四季的天氣》時，先準(zhǔn)備一個氣泡圖，讓學(xué)生暢所欲言，說出盡可能多的描述秋天的語句。如“樹葉黃了、蘋果成熟了、比較干燥……”。發(fā)散思維過后，引導(dǎo)學(xué)生們從眾多個體中提取共性，幫助學(xué)生完成分類。例如，將“比較干燥、雨水少了”描述的是秋天“降水”這個氣候特點(diǎn)。從而增加了“降水、物候、氣溫”這些描述天氣的科學(xué)概念詞，讓學(xué)生學(xué)會用科學(xué)語言描述天氣。這是一個復(fù)雜的抽象思維過程，但利用思維導(dǎo)圖，僅僅是一級的氣泡圖變成了二級的邏輯圖，思維層級增加了，學(xué)生們一目了然，思維的深度也由此增加。二、指引表達(dá)，培養(yǎng)思維能力語言表達(dá)讓學(xué)生的思維外顯化。低年級學(xué)生表現(xiàn)欲強(qiáng)，希望得到老師認(rèn)可和表揚(yáng)。學(xué)生課堂上語言表達(dá)主要體現(xiàn)在發(fā)問和回答，但表達(dá)比較隨意，教師可以借用思維導(dǎo)圖，引導(dǎo)學(xué)生有邏輯性的表達(dá)，培養(yǎng)先思考再說的習(xí)慣。1.化難為易，合理分析。低年級學(xué)生的課堂發(fā)言，多是心直口快，思考的成分少，深入思考的更少。低年級學(xué)生有猜想的能力，然而具有科學(xué)思維的猜想不是亂猜，是經(jīng)過大腦分析后有依據(jù)的猜想。低年級學(xué)生能完成簡單的分析猜想，但遇到復(fù)雜一點(diǎn)的情況，就很難理清頭緒。利用思維導(dǎo)圖，教師可以輕松引導(dǎo)學(xué)生分析、假設(shè)，一步步完成合理的猜想。圖1雪地里腳印的思維導(dǎo)圖《做個小偵探》中有個環(huán)節(jié)是“雪地上動物的腳印，發(fā)生了什么事情？”如何引導(dǎo)學(xué)生將看到的腳印和已有經(jīng)驗(yàn)建立聯(lián)系、打破分析困局呢？構(gòu)建以“腳印”為中心主題，列出與腳印相關(guān)的因素：大小、形狀、朝向、距離和種類等，作為思維導(dǎo)圖的一級分支。學(xué)生思考有了方向，通過腳印的大小和形狀，猜測出兩種動物品種；確定了動物，接下來要分析合理的情境。從腳印朝向分析動物的行走軌跡，從腳印的距離判斷動物行走的速度，從種類的變化猜想事情的新發(fā)展。這個案例利用思維導(dǎo)圖來做指引，在學(xué)生毫無頭緒中化難為易。先拿出某一個因素，讓學(xué)生由點(diǎn)出發(fā)，往下分析探討，有理有據(jù)，最終多點(diǎn)成面，共同完成了一次高效高質(zhì)的分析猜想。2.分享交流，合理評價。杜威曾說“如果沒有對一個觀念細(xì)致、深入、全面地合理思考，就不要下判斷?！笨梢姡?jīng)過合理的分析，進(jìn)行的評價才有價值。教師要推動發(fā)展低年級學(xué)生的評價思維，培養(yǎng)他們主動尋找證據(jù)的意識，發(fā)現(xiàn)錯誤，對評價結(jié)果進(jìn)行修正。教師借助思維導(dǎo)圖，讓學(xué)生在反復(fù)假設(shè)、論證的過程中及時調(diào)整改變，逐漸條理清晰。執(zhí)教《自制指南針》時，如果根據(jù)教材活動安排，給出材料，讓學(xué)生按著書本上的步驟動手制作一個指南針。這樣的教學(xué)活動強(qiáng)化了學(xué)生對指南針的記憶和理解，但對思維能力要求不高，無法調(diào)動學(xué)生思考積極性。教師可以嘗試用思維導(dǎo)圖，讓學(xué)生的思維活躍起來。向?qū)W生介紹指南針的原理后，讓學(xué)生成立小組討論，列出自制指南針?biāo)璧牟牧?。有一組列出的材料是鋼針、小圓盤。其他小組提出鋼針沒有磁性，不會指方向。又有同學(xué)指出，鋼針放在圓盤內(nèi)不會轉(zhuǎn)動，問題出在哪？這時進(jìn)入第二階段，小組討論自制指南針成功的條件，學(xué)生們各抒己見，老師邊引導(dǎo)邊梳理，最終得出成功的要點(diǎn)是鋼針帶磁性了嗎？鋼針轉(zhuǎn)動了嗎？第三階段開始，重新討論自制指南針?biāo)璨牧稀Ｓ懻撝谐霈F(xiàn)了很多想法，根據(jù)導(dǎo)圖中成功要點(diǎn)，經(jīng)過不斷的驗(yàn)證修正，最終加上了磁鐵、方塊泡沫、水等材料。就這樣通過思維碰撞，最終敲定材料，再按照教材的步驟做，清晰明了。圖2《自制指南針》材料選擇思維導(dǎo)圖三、賦予創(chuàng)造空間，提升思維水平創(chuàng)造性思維是高階思維的核心，在已有知識經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，由發(fā)散思維、概括能力、分析評價等一系列思維活動共同參與后的成果，它要求學(xué)生的思維自由開放，想象力豐富多彩，體現(xiàn)在學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題、提出見解，并且解決問題。1.打破思維“框架”，解鎖想象空間。學(xué)生在思維訓(xùn)練初始階段，以機(jī)械記憶為主，理解記憶為輔。小有所成階段，在教師的指引下，可以沿著既定的思維導(dǎo)圖脈絡(luò)，思維的觸手探得更廣、更遠(yuǎn)，可以在思維過程中反復(fù)分析論證總結(jié)，得出科學(xué)的結(jié)論。而創(chuàng)造性思維和傳統(tǒng)思維的一個關(guān)鍵區(qū)別在于：獨(dú)立自主性。一般課堂中，學(xué)生的思維活動或多或少都受到教師的幫助，接收到相關(guān)線索或者方向，思維就像活水入渠，奔騰入海，做到這種程度也相當(dāng)不錯。而創(chuàng)造性思維要求給予學(xué)生無限的想象空間，消除固有思維支脈，將自主思考權(quán)完整的賦予學(xué)生，此時，教師的角色不再是思維導(dǎo)圖上的“引路人”，而是服務(wù)者和記錄者。執(zhí)教《形形色色的動物》中“描述動物的主要特征”環(huán)節(jié)，讓學(xué)生開展小組合作。第一個任務(wù)是：小組成員列舉出任何能想到的特征，先行記錄下來。第二個任務(wù)是：讓小組內(nèi)部討論，對記錄的每一個特征進(jìn)行分析、抽象總結(jié)、繼而分類，或用樹狀、或用氣泡以及流程圖，描繪出屬于小組成員的思維導(dǎo)圖，建構(gòu)他們心目中“動物的共同特征”的概念。和平時的思維導(dǎo)圖不同，此時看到的思維導(dǎo)圖成果，可能面目全非，充滿了不確定性，甚至錯漏百出，費(fèi)時費(fèi)力卻和課堂計(jì)劃大相徑庭。但從長遠(yuǎn)而言，在創(chuàng)作思維導(dǎo)圖過程中，學(xué)生不斷鍛煉自己的高階思維能力，結(jié)果是大大提高了思維活動的效率和質(zhì)量，而且充分發(fā)揮了學(xué)生大膽想象、敢于創(chuàng)新的思維天賦。2.融入自主探究，創(chuàng)造性解決問題。新課標(biāo)倡導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題、自主探究、解決問題的科學(xué)素養(yǎng)，低年級學(xué)生都是生活的熱愛者、觀察者、制造者，教師要把創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)從課內(nèi)延伸到課外生活實(shí)踐中去，達(dá)到學(xué)以致用。在低年級小學(xué)科學(xué)課后，安排有一定數(shù)量的課外自主探究活動，自主探究內(nèi)容思想放飛、形式不限、時間自由、結(jié)論多樣，源自現(xiàn)實(shí)，服務(wù)生活，我們可以促使它成為創(chuàng)造性思維萌芽發(fā)展的溫床。但經(jīng)常沒有受到教師和學(xué)生們重視，主要因?yàn)檎n外自主探究活動成效不好，不及預(yù)期。難點(diǎn)在于：課外自主探究活動有很強(qiáng)的自主性和拓展性，學(xué)生倘若沒有家長的指導(dǎo)便毫無頭緒，不知道從何下手，一旦受挫不知道如何排除困難，自主探究寸步難行；在家長指導(dǎo)之下，學(xué)生又很難在自主探究環(huán)節(jié)發(fā)揮主導(dǎo)作用。在如此境地之下，課外自主探究活動的執(zhí)行率和效果大打折扣，解決難點(diǎn)要幫助學(xué)生找到一套做得到、有效果的自主探究模式。思維導(dǎo)圖非常適用于低年級學(xué)生的課外自主探究活動，它能夠幫助學(xué)生快速梳理探究課題的邏輯，從多方位反映各個事物的內(nèi)在特征和因果聯(lián)系，教師應(yīng)充分利用各項(xiàng)自主探究活動，鼓勵學(xué)生獨(dú)立思考或開展小組合作探究。培養(yǎng)學(xué)生主動參與的積極性，并將思維導(dǎo)圖貫穿整個科學(xué)探究過程中，創(chuàng)造性解決問題，實(shí)現(xiàn)思維水平質(zhì)的提升。在《制作風(fēng)向標(biāo)》課外探究活動中，要求學(xué)生小組合作，制作出一個能夠有效測量風(fēng)向的風(fēng)向標(biāo)。雖然課本中給了多個提示，例如需要做一個箭頭，選用吸管、帶橡皮頭的鉛筆、硬紙片，用電風(fēng)扇演示等，但二年級學(xué)生動手的時候，多數(shù)仍然無從下手，無法發(fā)現(xiàn)課文中的關(guān)鍵提示和制作風(fēng)向標(biāo)存在何種關(guān)聯(lián)。此時采用思維導(dǎo)圖的方式，首先學(xué)生明白風(fēng)向標(biāo)的原理：風(fēng)吹到風(fēng)向標(biāo)，讓風(fēng)向標(biāo)轉(zhuǎn)動后停止，最終指針可以指明風(fēng)向。通過原理倒推出所需條件，要有風(fēng)、要有一個風(fēng)向標(biāo)、要能隨風(fēng)轉(zhuǎn)動、需要標(biāo)明方向?？梢詫⑦@四個因素作為一級分支，分別解決問題，于是形成二級分支，難點(diǎn)在于第二、第三要點(diǎn)。通過觀察風(fēng)向標(biāo)圖案，羅列出風(fēng)向標(biāo)的各種構(gòu)成零部件，形成第三分支，即指針、支架、底座等，反復(fù)猜想、驗(yàn)證、改進(jìn)，得出第四分支，即用吸管做指針、硬紙片做箭頭箭尾、用鉛筆做支架、用泡沫墊或沙盤做底座。而隨風(fēng)轉(zhuǎn)動，參考常見的風(fēng)車玩具，聯(lián)想到用大頭針連接吸管和鉛筆頭上的橡皮擦。學(xué)生小組邊繪制思維導(dǎo)圖，邊動手制作，思維先行，實(shí)踐驗(yàn)證，進(jìn)而反饋調(diào)整，將原本復(fù)雜的工程變?yōu)樗悸非逦目茖W(xué)探究活動。總之，思維是小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)的