摘"要：科學(xué)思維是義務(wù)教育科學(xué)課程要培養(yǎng)的學(xué)生核心素養(yǎng)之一。小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力的重要途徑。教師要圍繞科學(xué)實驗探究目的，將對學(xué)生科學(xué)思維能力的培養(yǎng)貫穿于實驗探究全過程，通過有效的科學(xué)實驗活動促進學(xué)生思維能力的發(fā)展并培養(yǎng)他們的科學(xué)核心素養(yǎng)。關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué)；實驗教學(xué)；科學(xué)思維；科學(xué)思維能力0"引言《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱新課標(biāo)）指出，科學(xué)課程要培養(yǎng)的學(xué)生核心素養(yǎng)，包括科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實踐、態(tài)度責(zé)任等四個方面[1]。科學(xué)核心素養(yǎng)中，科學(xué)思維是指“從科學(xué)的視角對客觀事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互關(guān)系的認識方式，主要包括模型建構(gòu)、推理論證、創(chuàng)新思維等”[1]。當(dāng)前，在小學(xué)科學(xué)課程實施中，部分任課教師把小學(xué)科學(xué)實驗僅僅作為教學(xué)活動中構(gòu)建科學(xué)知識的一種手段，未能充分挖掘?qū)嶒炋骄炕顒又邪目茖W(xué)思維和科學(xué)方法。學(xué)生在實驗活動中往往只停留在感性認識上，不能像科學(xué)家那樣去進行實驗研究，導(dǎo)致思維能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)不足。踐行新課標(biāo)精神，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)，要求教師在科學(xué)實驗教學(xué)中不但要引導(dǎo)學(xué)生掌握正確的實驗方法，還要通過科學(xué)實驗活動發(fā)展和培養(yǎng)他們的科學(xué)思維。同時，教師要引導(dǎo)學(xué)生在實驗探究的過程中學(xué)會觀察，大膽思考，動手實踐，切實促進科學(xué)思維能力的不斷發(fā)展。1"科學(xué)實驗對培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力的重要作用在小學(xué)科學(xué)教育中，學(xué)生科學(xué)思維能力的發(fā)展是一般思維與科學(xué)課學(xué)習(xí)有機結(jié)合的結(jié)果，是一般思維與科學(xué)教育的結(jié)晶，也是科學(xué)能力的核心。新課標(biāo)在課程總目標(biāo)中指出，科學(xué)課程要使學(xué)生“掌握基本的思維方法，具有初步的科學(xué)思維能力”[1]。落實新課標(biāo)要求，必須把科學(xué)思維能力培養(yǎng)的目標(biāo)落到實處。探究和實踐是科學(xué)學(xué)習(xí)的重要方式，而科學(xué)實驗則是最重要的探究實踐形式，也是培養(yǎng)學(xué)生思維能力的重要途徑。在科學(xué)實驗過程中，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下應(yīng)用已有的知識和技能，利用一定的儀器、設(shè)備和材料，通過觀察、動手操作等探究活動獲得新的知識。在這一過程中，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，通過創(chuàng)設(shè)情境、提出問題和假說、設(shè)計實驗活動、探究實踐、驗證結(jié)果和總結(jié)反思等階段，最終得出實驗結(jié)論。實驗過程的各個階段都伴隨著分析、綜合、比較、分類、抽象、概括、推理、類比等一系列思維活動。因此，科學(xué)思維是科學(xué)實驗的基礎(chǔ)，沒有科學(xué)思維的參與和支持就不可能正確地進行科學(xué)實驗探究活動。科學(xué)實驗過程中，學(xué)生應(yīng)用科學(xué)思維又培養(yǎng)和促進了他們的科學(xué)思維能力。綜上所述，科學(xué)實驗對鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力具有重要作用，在科學(xué)實驗教學(xué)中，教師必須高度關(guān)注學(xué)生的思維發(fā)展，要設(shè)計并實施能夠促進學(xué)生深度學(xué)習(xí)的思維型探究實踐活動，將學(xué)生科學(xué)思維能力的培養(yǎng)作為實驗探究活動的重要目標(biāo)。在實驗活動中要重視激發(fā)學(xué)生的思維活動并引導(dǎo)他們掌握科學(xué)思維的方法，讓其在提高學(xué)生科學(xué)綜合能力方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。2"小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力的策略2.1"創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生開展實驗探究的欲望科學(xué)探究是從問題開始的，而問題又是思維的發(fā)源地，沒有問題就不會引起思考。一個不會發(fā)現(xiàn)問題的人很難真正參與到實驗探究活動之中。創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)膯栴}情境，能夠激發(fā)學(xué)生開展實驗探究的欲望并有助于他們積極主動地思考。因此，在開展科學(xué)實驗前，要依據(jù)學(xué)生的認知水平和教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)問題情境，在情境中引發(fā)學(xué)生的認知沖突，讓他們發(fā)現(xiàn)需要通過實驗探究的問題。以教科版小學(xué)科學(xué)教材四年級下冊第二單元第4課“電路出故障了”實驗活動為例。教師先出示一個能夠使小燈泡發(fā)光的簡易電路裝置，讓學(xué)生畫出簡單的電路圖，并說一說電流在電路中是怎樣流動的。引導(dǎo)學(xué)生觀察點亮小燈泡的簡易電路并回憶前幾節(jié)課學(xué)過的內(nèi)容，進一步理解和鞏固“小燈泡發(fā)光是因為電流從電池的正極流出，經(jīng)過小燈泡再流回電池的負極，在這個電路中形成了一個完整的閉合回路”這一知識。此時，教師再向?qū)W生出示一個出了故障的電路，這時小燈泡不會被點亮。在這個情境中，學(xué)生就會產(chǎn)生“小燈泡為什么不亮了”的疑問，從而引出后續(xù)的實驗探究活動。通過問題情境的創(chuàng)設(shè)和探究問題的提出，學(xué)生產(chǎn)生了解決問題并尋找答案的沖動，從而積極主動地思考。2.2"引導(dǎo)學(xué)生在實驗活動前進行猜想和假設(shè)猜想是一種創(chuàng)造性思維。大膽猜想是進行科學(xué)探究的前提。當(dāng)要探究的問題被提出以后，教師要引導(dǎo)學(xué)生對問題進行猜想和假設(shè)。猜想要建立在一定的科學(xué)依據(jù)之上，做到有理有據(jù)地進行猜想和假設(shè)，不能胡亂猜測。以教科版小學(xué)科學(xué)教材四年級下冊第二單元第4課“電路出故障了”為例。當(dāng)學(xué)生提出“小燈泡為什么不亮了”這個問題后，教師要引導(dǎo)學(xué)生對小燈泡不亮的原因進行猜想和假設(shè)。根據(jù)簡單電路的組成，學(xué)生對電路產(chǎn)生故障的原因進行多種猜測和假設(shè)。造成小燈泡不亮的原因可能有：1）小燈泡壞了；2）電池沒電了；3）小燈泡和燈座接觸不良；4）電池盒沒連接好；5）導(dǎo)線斷了；6）開關(guān)沒有連接好，等等。在學(xué)生猜想的基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學(xué)生對可能的原因進行分類，一類是電器元件的故障，另一類是連接的問題。教師進一步啟發(fā)學(xué)生思考，對這兩類故障如何進行排除。引導(dǎo)學(xué)生通過思考歸納總結(jié)出“電器元件出現(xiàn)故障要進行更換，連接故障則需要重新進行連接”這一結(jié)論。這樣的實驗前猜想和假設(shè)能夠引發(fā)學(xué)生對問題進行深入思考并確定實驗探究的方向。總之，小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生進行猜想和假設(shè)十分必要。學(xué)生通過猜想和假設(shè)，能夠讓思維從零亂變得有序，提高條理性，同時讓實驗探究具有更加明確的方向。2.3"在實驗探究活動中加強對學(xué)生思維方法的培養(yǎng)小學(xué)科學(xué)實驗探究活動的設(shè)計和實施要符合學(xué)科特點，也要基于學(xué)生的認知特點并有利于他們思維的發(fā)展。在實驗探究活動過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生分工合作進行觀察、分析和動手實踐，在發(fā)現(xiàn)結(jié)論的過程中培養(yǎng)分析與綜合、抽象與概括、分類與比較、歸納與演繹等思維方法。以教科版小學(xué)科學(xué)教材四年級下冊第二單元第6課“導(dǎo)體和絕緣體”為例。教師演示“將一個有故障的電路進行故障排除，想辦法使小燈泡重新亮起來”的實驗。在排除故障的過程中，學(xué)生通過觀察發(fā)現(xiàn)：將兩根金屬頭電線連接到一起，小燈泡就會被點亮；把包有塑料皮的電線連接在一起，或者把塑料皮與金屬頭連接在一起，小燈泡則不會被點亮。接下來，教師引導(dǎo)學(xué)生對這一現(xiàn)象進行科學(xué)論證和解釋，例如：“這種現(xiàn)象說明有些物體電流能夠通過，有些物體電流不能通過。那么，如何判斷一種物體是否能夠通過電流呢？”在學(xué)生思考的基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)他們利用電路檢測器對材料盤中的20多種材料逐一進行實驗檢測。在檢測前，教師可以要求學(xué)生對要檢測的每一種材料能否通過電流進行猜測，然后再進行檢測，驗證自己的預(yù)測是否正確。在檢測中，學(xué)生要認真做好檢測記錄。待所有小組都完成檢測后，教師指導(dǎo)各實驗小組整理分析檢測結(jié)果，并對已經(jīng)檢測完成的20多種材料進行分類，再從分類中發(fā)現(xiàn)規(guī)律。在學(xué)生進行分類比較的基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)他們對導(dǎo)體和絕緣體的概念進行抽象概括。這樣的實驗探究不僅有效幫助學(xué)生建立了科學(xué)概念，還訓(xùn)練和培養(yǎng)了他們的分類比較和抽象概括等科學(xué)思維能力。2.4"通過實驗探究培養(yǎng)學(xué)生的推理能力假設(shè)、推理和判斷都是重要的科學(xué)思維方法，其中科學(xué)推理是進行科學(xué)研究的重要方法，也是科學(xué)思維的核心內(nèi)容。對提出的問題作出假設(shè)并通過實驗探究驗證假設(shè)或?qū)ふ易C據(jù)的過程是科學(xué)推理和判斷的一種形式。在小學(xué)科學(xué)實驗探究活動中，教師要引導(dǎo)學(xué)生基于觀察到的現(xiàn)象和實驗探究得出的結(jié)論，通過歸納和演繹等推理方法建立事實與觀點之間的聯(lián)系，在聯(lián)系中發(fā)現(xiàn)事物的本質(zhì)和規(guī)律，從而促進他們推理能力的發(fā)展。以教科版小學(xué)科學(xué)教材四年級上冊第一單元第3課“聲音是怎樣傳播的”為例，教學(xué)內(nèi)容是學(xué)生在學(xué)習(xí)了聲音是怎樣產(chǎn)生的基礎(chǔ)上，通過實驗探究活動，研究探索聲音是怎樣從一個地方傳到另一個地方的這一問題。1）教師創(chuàng)設(shè)問題情境：拿出一個準(zhǔn)備好的小鼓，用小棒敲擊鼓面讓小鼓發(fā)出聲音。2）教師提問：小鼓是怎樣發(fā)出聲音的？鼓聲又是怎樣傳到你們的耳朵里呢？然后組織學(xué)生討論、回答問題，并讓他們把自己的想法簡單記錄下來。3）出示真空抽氣裝置進行聲音在空氣中的傳播實驗。通過實驗，引導(dǎo)學(xué)生得出“聲音能夠在空氣中傳播，真空中不能傳播聲音”的結(jié)論。4）再引導(dǎo)學(xué)生進行空氣在固體和液體中的傳播實驗探究活動。驗證固體能夠傳播聲音時，讓學(xué)生兩人一組，一人把耳朵貼在桌子一端，聽一聽桌子另一端的同學(xué)輕輕抓撓桌面發(fā)出的聲音。在實驗中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)抓撓桌面發(fā)出的聲音大小保持不變，聽的學(xué)生靠近桌面但不貼近桌面時，聽到的聲音比較微弱，而貼近桌面時聽到的聲音比較大。5）在發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學(xué)生通過歸納推理得出“聲音可以在固體中傳播”“聲音在固體中的傳播效果比空氣中要好”的結(jié)論。6）在完成聲音在空氣、固體、液體中傳播的探究活動基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)得出“聲音可以在空氣、固體和水中傳播，沒有媒介不能傳播聲音”這一結(jié)論。這樣的實驗探究活動，通過對學(xué)生觀察、分析、邏輯推理等能力的訓(xùn)練，提升了他們的科學(xué)思維能力。總之，科學(xué)實驗要讓學(xué)生經(jīng)歷較為完整的思維發(fā)展歷程，幫助他們形成科學(xué)思維的意識和能力。2.5"開展科學(xué)論證，培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)意識科學(xué)論證是從科學(xué)事實出發(fā)，借助科學(xué)的推理方法闡釋某一結(jié)論是否正確的思維方法。科學(xué)論證有助于加深學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解，發(fā)展他們的科學(xué)推理能力，培養(yǎng)他們基于證據(jù)意識的科學(xué)態(tài)度。在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生圍繞探究問題經(jīng)歷假設(shè)猜想、驗證假設(shè)、收集證據(jù)到構(gòu)建科學(xué)概念的過程。在這個過程中，教師要幫助學(xué)生掌握科學(xué)的思維方式，體會科學(xué)結(jié)論產(chǎn)生的過程，強化他們對科學(xué)本質(zhì)的認識。以教科版小學(xué)科學(xué)教材三年級上冊第二單元第2課“空氣能占據(jù)空間嗎”為例。學(xué)生通過探究實驗初步得出“空氣占據(jù)一定的空間”的結(jié)論，但這一結(jié)論是否可靠和科學(xué)，教師要引導(dǎo)學(xué)生尋找新的證據(jù)。在學(xué)生思考的基礎(chǔ)上，教師引入吹氣球這一活動。學(xué)生發(fā)現(xiàn)，用打氣筒給氣球充氣，氣球變大；給氣球放氣，氣球變小。此時，教師通過提問引導(dǎo)學(xué)生對實驗現(xiàn)象進行解釋：空氣進入，氣球鼓起，氣球內(nèi)部空間被空氣占據(jù)后變大；空氣排放出去后，氣體少了，氣球就變小了。這個現(xiàn)象進一步證明空氣占據(jù)一定的空間。總之，在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生做好實驗現(xiàn)象的整理和記錄，科學(xué)分析和論證實驗中發(fā)現(xiàn)的事實和結(jié)論，并通過科學(xué)論證對結(jié)論的科學(xué)性、合理性作出闡釋。2.6"引導(dǎo)學(xué)生分析實驗結(jié)果，提煉結(jié)論和歸納思維方法培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)記錄習(xí)慣，對學(xué)生養(yǎng)成實事求是、嚴謹扎實的科學(xué)探究態(tài)度十分重要。在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生使用文字、圖表、圖畫、符號等形式對實驗數(shù)據(jù)、實驗現(xiàn)象進行記錄。實驗結(jié)束后，教師要及時組織學(xué)生交流討論觀察到的現(xiàn)象或得出的結(jié)論。教師組織學(xué)生開展匯報交流時，要引導(dǎo)學(xué)生加強對實驗現(xiàn)象和結(jié)果的分析與解釋。整個過程中，教師不僅要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注實驗現(xiàn)象和結(jié)果，更要讓他們透過現(xiàn)象看本質(zhì)，引導(dǎo)他們分析總結(jié)“我們是如何進行實驗探究并得出實驗結(jié)論的”“運用了哪些思維方法”“經(jīng)歷了怎樣的思維過程”。以教科版小學(xué)科學(xué)教材四年級下冊第二單元第4課“電路出故障了”實驗活動為例。在實驗中排除電路故障時，檢查法和替換法都是學(xué)生比較容易想到的方法，教師幫助學(xué)生總結(jié)提煉即可。教學(xué)重點是教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)“檢測結(jié)果出現(xiàn)什么現(xiàn)象可以推測被檢測電路元件有故障或無故障”“怎樣排除故障使小燈泡重新亮起來”。總結(jié)交流時，學(xué)生通過小組匯報的方式，基于探究過程中收集的證據(jù)驗證自己實驗前的猜測。學(xué)生通過替換故障元件使小燈泡亮起來，不僅證實了他們的猜想，更是肯定了他們的實踐成果。學(xué)生從發(fā)現(xiàn)問題到解決問題，經(jīng)歷了思維分析、動手實踐和有序解決問題的過程，這為他們今后解決問題提供了示