〔摘""要〕"讓學(xué)生“像科學(xué)家一樣思考”，這個(gè)要求看起來(lái)有點(diǎn)高，其實(shí)我們是可以實(shí)現(xiàn)的，而且是必須做到的。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)想得遠(yuǎn)一點(diǎn)，教得深一點(diǎn)，組織學(xué)生開(kāi)展深度學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生“像科學(xué)家一樣思考”，模仿、嘗試和體驗(yàn)科學(xué)家的工作經(jīng)歷，學(xué)會(huì)用科學(xué)思維去解決問(wèn)題。本文以《電路暗箱》教學(xué)為例，闡述了如何構(gòu)建深度學(xué)習(xí)的科學(xué)課堂，讓學(xué)生“像科學(xué)家一樣思考”。〔關(guān)鍵詞〕"小學(xué)科學(xué)；“像科學(xué)家一樣思考”；深度學(xué)習(xí)人民日?qǐng)?bào)上的一篇文章《讓孩子學(xué)會(huì)“像科學(xué)家一樣思考”》，著重論述了“深入開(kāi)展科學(xué)教育的緊迫性與重要性”，提出了“讓孩子‘像科學(xué)家一樣思考’”，強(qiáng)調(diào)“讓科學(xué)能力超越科學(xué)知識(shí)”。科學(xué)家具有獨(dú)立思考、大膽想象、勤奮執(zhí)著等品質(zhì)，他們的思維具有客觀性、預(yù)見(jiàn)性、邏輯性、精確性等特點(diǎn)，他們的思維方式主要有觀察提問(wèn)、提出假說(shuō)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集信息、分析數(shù)據(jù)、持續(xù)改進(jìn)等。“讓孩子像科學(xué)家一樣思考”這個(gè)要求看起來(lái)有點(diǎn)高，其實(shí)我們是可以實(shí)現(xiàn)的，而且是必須做到的。科學(xué)課程作為一門(mén)體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)的綜合性基礎(chǔ)課程，承載著對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)啟蒙教育和提高全民科學(xué)素質(zhì)的使命。小學(xué)科學(xué)教學(xué)應(yīng)當(dāng)立足學(xué)生核心素養(yǎng)，重視科學(xué)知識(shí)和技能教學(xué)，幫助學(xué)生了解常見(jiàn)的科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，掌握科學(xué)探究和實(shí)踐的基本技能，關(guān)注學(xué)生科學(xué)思維，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究能力與科學(xué)家精神，幫助學(xué)生形成良好的科學(xué)態(tài)度，學(xué)會(huì)承擔(dān)社會(huì)責(zé)任。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生模仿、嘗試和體驗(yàn)科學(xué)家的工作經(jīng)歷，讓學(xué)生親身經(jīng)歷觀察思考、提出問(wèn)題、猜想假設(shè)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等一系列探究實(shí)踐過(guò)程，學(xué)會(huì)用科學(xué)思維去解決問(wèn)題，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力與實(shí)踐能力。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，要使學(xué)生學(xué)會(huì)“像科學(xué)家一樣思考”，教師應(yīng)當(dāng)打造以生為本的課堂，構(gòu)建學(xué)為中心的課堂，創(chuàng)造深度學(xué)習(xí)的課堂。教師不僅要激發(fā)學(xué)生科學(xué)興趣，喚醒學(xué)生主體意識(shí)，還要主動(dòng)讓出課堂位置，給學(xué)生創(chuàng)造自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。要優(yōu)化教學(xué)手段方法，豐富探究實(shí)踐活動(dòng)，給學(xué)生提供學(xué)習(xí)的支架，為學(xué)生探究賦能助力。教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生“像科學(xué)家一樣思考”，尋找問(wèn)題解決的思路和方法，經(jīng)歷有序而完整的問(wèn)題解決過(guò)程，加深對(duì)知識(shí)的理解，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的有效建構(gòu)。筆者以《電路暗箱》教學(xué)為例，談?wù)勅绾螛?gòu)建深度學(xué)習(xí)的科學(xué)課堂，讓學(xué)生學(xué)會(huì)“像科學(xué)家一樣思考”。一、創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，引發(fā)好奇，鼓勵(lì)學(xué)生思考教育家陶行知說(shuō)：“有了問(wèn)題才會(huì)思考，有了思考，才有解決問(wèn)題的方法。”問(wèn)題是思維的發(fā)動(dòng)機(jī)，科學(xué)家具有積極的問(wèn)題意識(shí)，具有獨(dú)立的思考習(xí)慣，具有打破砂鍋璺（諧“問(wèn)”）到底的勇氣。深度學(xué)習(xí)的科學(xué)課堂首先是學(xué)生主動(dòng)參與的課堂，是學(xué)生能動(dòng)思考的課堂。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師要重視學(xué)生問(wèn)題意識(shí)培養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生積極思考，點(diǎn)燃學(xué)生思維火花。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師可以通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，將科學(xué)問(wèn)題融入具體的生活場(chǎng)景，依托情境吸引學(xué)生注意力，引發(fā)學(xué)生好奇心，引導(dǎo)學(xué)生在情境中思考。如在教學(xué)《電路暗箱》一課時(shí)，筆者創(chuàng)設(shè)了一個(gè)真實(shí)的問(wèn)題情境，給學(xué)生展示出一根紅色導(dǎo)線（手中握住的部分已經(jīng)被預(yù)先剪斷），讓學(xué)生觀察并思考：“這根導(dǎo)線是連通還是斷開(kāi)的？”鄧同學(xué)舉手回答：“這根導(dǎo)線是連通的，因?yàn)樽筮吅陀疫叾际羌t色的。”他還說(shuō)出了推斷理由，回答可謂有理有據(jù)。周同學(xué)提出不同意見(jiàn)：“我猜老師手中的導(dǎo)線是斷開(kāi)的。”在出現(xiàn)兩種不同的猜測(cè)結(jié)果后，筆者接著提問(wèn)：“這根導(dǎo)線到底是連通還是斷開(kāi)的，怎樣才能知道答案呢？”“老師把手張開(kāi)讓我們看看就知道了。”一大半學(xué)生讓我把手張開(kāi)，我沒(méi)有這樣做，而是繼續(xù)追問(wèn)：“如果不允許張開(kāi)，你還有其他什么辦法嗎？”“可以用一節(jié)電池、一個(gè)燈泡和一根導(dǎo)線做成一個(gè)簡(jiǎn)單電路，把老師手中導(dǎo)線的兩端接入電路，看看小燈泡亮不亮就能知道。”王同學(xué)提出了檢驗(yàn)導(dǎo)線是否連通的新方法。“這個(gè)方法好，制作一個(gè)電路檢測(cè)器來(lái)檢驗(yàn)，就不需要張開(kāi)手掌了。小王可真厲害，還學(xué)會(huì)利用前面學(xué)到的知識(shí)和方法來(lái)解決新的問(wèn)題。”筆者邊表?yè)P(yáng)邊向?qū)W生介紹“暗箱”“檢測(cè)器”，“老師手掌握住導(dǎo)線，而且不能打開(kāi)，我們就把手掌心這部分叫作暗箱，為檢驗(yàn)暗箱而設(shè)計(jì)的一個(gè)簡(jiǎn)單電路稱之為檢測(cè)器。”愛(ài)因斯坦認(rèn)為：“提出一個(gè)問(wèn)題往往比解決一個(gè)問(wèn)題更重要。”因?yàn)榻鉀Q問(wèn)題往往只要利用已有知識(shí)、技能、方法就可以了，而提出問(wèn)題則需要學(xué)生展開(kāi)豐富想象，進(jìn)行高階思維，常常帶有創(chuàng)造性成分。讓學(xué)生自己提問(wèn)，更能激活學(xué)生思維，促進(jìn)學(xué)生思考，使學(xué)生將好奇心轉(zhuǎn)變?yōu)樾聠?wèn)題，并轉(zhuǎn)化為探究學(xué)習(xí)的動(dòng)力。我們?cè)诳茖W(xué)教學(xué)中，盡量引導(dǎo)學(xué)生在觀察中思考，讓學(xué)生自己提出問(wèn)題，以激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維。二、精選實(shí)驗(yàn)材料，提供結(jié)構(gòu)性材料，支撐探究實(shí)踐一切推理都必須從觀察與實(shí)驗(yàn)中來(lái)。觀察與實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的重要方法。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師常常會(huì)設(shè)計(jì)觀察活動(dòng)與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生用眼睛看一看，動(dòng)手做一做，搜集相關(guān)信息，為推理發(fā)現(xiàn)提供事實(shí)證據(jù)支持。無(wú)論是觀察還是實(shí)驗(yàn)，都離不開(kāi)材料的支持。實(shí)驗(yàn)材料的選擇是科學(xué)教學(xué)準(zhǔn)備的重要內(nèi)容，選擇好的實(shí)驗(yàn)材料能夠發(fā)動(dòng)和促進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究，對(duì)學(xué)生的探究實(shí)踐起到有效的支撐，優(yōu)秀的科學(xué)教師會(huì)在課前充分準(zhǔn)備，精心設(shè)計(jì)選擇實(shí)驗(yàn)材料，會(huì)根據(jù)學(xué)生年齡特點(diǎn)與教學(xué)需要，給學(xué)生提供具有結(jié)構(gòu)性與可操作性的材料，以提高實(shí)驗(yàn)操作的準(zhǔn)確性與效率性。結(jié)構(gòu)性材料體現(xiàn)在材料的種類、數(shù)量、質(zhì)量等方面清晰明確，能夠符合實(shí)驗(yàn)要求，可以確保實(shí)驗(yàn)安全，保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠。責(zé)任心強(qiáng)的教師，會(huì)在課前反復(fù)檢查實(shí)驗(yàn)材料，會(huì)親手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)材料存在的問(wèn)題，對(duì)實(shí)驗(yàn)失敗原因進(jìn)行分析，對(duì)實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，以精準(zhǔn)控制實(shí)驗(yàn)材料的數(shù)量，及時(shí)更換不合格的材料，確保實(shí)驗(yàn)材料的安全性與可操作性，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的成功率。在教學(xué)《電路暗箱》一課中，筆者給自己準(zhǔn)備了一套演示材料：導(dǎo)線九根、電池兩節(jié)、小燈泡兩個(gè)、電池盒兩個(gè)、燈泡座兩個(gè)、電路暗箱一個(gè)。還準(zhǔn)備了8套分組實(shí)驗(yàn)材料，每組一套，分別有電池兩節(jié)、小燈泡兩個(gè)、導(dǎo)線七根，電池盒兩個(gè)、燈泡座兩個(gè)、電路暗箱一個(gè)。這里的電路暗箱是筆者親自設(shè)計(jì)的，一共有四個(gè)觸點(diǎn)，暗箱的里面有兩個(gè)觸點(diǎn)之間連接一節(jié)電池，有兩個(gè)觸點(diǎn)之間連著一個(gè)燈泡，有兩個(gè)觸點(diǎn)之間連接一根導(dǎo)線，還有兩個(gè)觸點(diǎn)之間沒(méi)有連接任何東西。結(jié)構(gòu)性的材料為實(shí)驗(yàn)操作的成功奠定了基礎(chǔ)，也為學(xué)生的深度思考與深入探究提供了保障。三、適度指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)猜想假設(shè)，助力思考設(shè)計(jì)深度學(xué)習(xí)的科學(xué)課堂是思維型課堂，不僅要讓學(xué)生動(dòng)手操作，還要讓學(xué)生動(dòng)腦思考，要做到手腦聯(lián)動(dòng)、做思融合，要在實(shí)踐操作的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生深度思考，從低階思維轉(zhuǎn)向高階思維。小學(xué)生的認(rèn)知能力與動(dòng)手能力往往比較薄弱，可能存在一些認(rèn)知障礙和操作障礙。為了提高實(shí)驗(yàn)操作實(shí)效，提升探究學(xué)習(xí)的深度，教師應(yīng)當(dāng)發(fā)揮好主導(dǎo)作用，適度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)。科學(xué)家從來(lái)不做無(wú)準(zhǔn)備之事，他們?cè)谛袆?dòng)之前會(huì)認(rèn)真思考，在動(dòng)手之前都會(huì)精心設(shè)計(jì)方案。科學(xué)家的思維是科學(xué)的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模麄儠?huì)進(jìn)行大膽猜想，會(huì)提出各種假設(shè)，會(huì)計(jì)劃如何實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，要培養(yǎng)學(xué)生“像科學(xué)家一樣思考”，就要抓住實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生猜想假設(shè)，自主設(shè)計(jì)方案。有些科學(xué)教師比較輕視學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)，常常忽視實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)，往往把實(shí)驗(yàn)方法直接提供給學(xué)生，讓學(xué)生按部就班地操作實(shí)驗(yàn)，而不組織學(xué)生進(jìn)行猜想假設(shè)，不引導(dǎo)學(xué)生思考討論，不讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、自主探尋實(shí)驗(yàn)方法步驟。筆者在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，從來(lái)不會(huì)告訴學(xué)生怎樣做，不會(huì)讓學(xué)生依樣畫(huà)葫蘆，而是和學(xué)生一起討論設(shè)計(jì)，通過(guò)適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，共同制定出實(shí)驗(yàn)方案。《電路暗箱》一課中，利用檢測(cè)器進(jìn)行檢驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析推測(cè)，探究出電路暗箱內(nèi)部的電路連接情況是教學(xué)的重點(diǎn)。在教學(xué)該重點(diǎn)內(nèi)容時(shí)，筆者設(shè)計(jì)了兩輪實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。首先，在引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)了檢測(cè)器與電路暗箱之后，給學(xué)生提出一個(gè)新問(wèn)題：“如果將一節(jié)電池或一個(gè)小燈泡接入檢測(cè)器，檢測(cè)器中的小燈泡會(huì)有什么變化？”讓學(xué)生猜測(cè)并說(shuō)說(shuō)理由。張同學(xué)說(shuō)：“接入一節(jié)電池，電量增加了，檢測(cè)器中的小燈泡會(huì)更亮。”趙同學(xué)說(shuō)：“連入一個(gè)小燈泡，電路中的電流就會(huì)分給兩個(gè)小燈泡，檢測(cè)器中的小燈泡會(huì)變暗。”在兩名學(xué)生猜測(cè)后，筆者著重引導(dǎo)學(xué)生討論如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證張同學(xué)的猜測(cè)。通過(guò)討論使學(xué)生知道：在連入電池時(shí)，應(yīng)當(dāng)做兩次實(shí)驗(yàn)，要把電池正向和反向兩次連入檢測(cè)器，因?yàn)殡姵卣磧煞N情況接入電路會(huì)引起不同的現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)指導(dǎo)學(xué)生討論交流，幫助學(xué)生解決了對(duì)“電池正負(fù)極不同安裝方式會(huì)產(chǎn)生不同結(jié)果”這一認(rèn)知障礙，有效培養(yǎng)了學(xué)生正向思維能力。第二輪實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)是解密四點(diǎn)暗箱，筆者給學(xué)生展示了一個(gè)預(yù)先設(shè)計(jì)好的電路暗箱，該暗箱有四個(gè)觸點(diǎn)，相對(duì)比較復(fù)雜。為了防止學(xué)生操作失誤，幫助學(xué)生掌握正確的實(shí)驗(yàn)方法，使學(xué)生學(xué)會(huì)有序?qū)嶒?yàn)，在檢測(cè)時(shí)做到“不重復(fù)、不遺漏”，筆者組織學(xué)生分析討論，指導(dǎo)學(xué)生畫(huà)圖、列表，依次羅列出需要檢測(cè)的六對(duì)連接點(diǎn)：A—B，A—C，A—D，B—C，B—D，C—D，弄清楚每對(duì)連接點(diǎn)應(yīng)當(dāng)分別檢測(cè)兩次，正向、反向各連接一次，一共需要檢測(cè)十二次，在學(xué)生完全掌握了正確的實(shí)驗(yàn)方法和步驟后，筆者才讓各組學(xué)生拿出材料動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。四、分組實(shí)驗(yàn)操作，集體展示交流，引導(dǎo)分析總結(jié)實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。科學(xué)家在進(jìn)行推理時(shí)往往要借助事實(shí)性證據(jù)，需要通過(guò)實(shí)踐去驗(yàn)證他們的猜想，而這些事實(shí)性證據(jù)需要他們親自動(dòng)手操作，通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)去收集整理，然后借助真實(shí)的數(shù)據(jù)信息展開(kāi)分析推理，從而得到正確的結(jié)論。實(shí)驗(yàn)操作是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，是借助實(shí)驗(yàn)器材的操作，實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案的過(guò)程。實(shí)驗(yàn)操作活動(dòng)常常采取小組合作的方式，將全班學(xué)生劃分為若干實(shí)驗(yàn)小組，讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)操作，小組分工合作，同伴協(xié)同配合，共同完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。在實(shí)驗(yàn)操作結(jié)束后，教師還要組織學(xué)生集體展示交流，讓各小組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)中獲取的信息，引導(dǎo)學(xué)生分析信息，進(jìn)行合情推理，從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，總結(jié)出結(jié)論。譬如，教學(xué)《電路暗箱》一課中，筆者組織學(xué)生在討論中掌握了檢測(cè)電路暗箱的實(shí)驗(yàn)方法、操作流程、注意要求之后，讓小組長(zhǎng)從抽屜里取出實(shí)驗(yàn)材料，帶領(lǐng)小組成員開(kāi)始動(dòng)手操作，每個(gè)組員都有任務(wù)，一個(gè)負(fù)責(zé)連接暗盒觸點(diǎn)，一個(gè)觀察匯報(bào)現(xiàn)象，一個(gè)擔(dān)任記錄員，一個(gè)擔(dān)任監(jiān)督員。在所有小組完成實(shí)驗(yàn)操作之后，筆者挑選了兩個(gè)小組代表進(jìn)行展示匯報(bào)，因?yàn)?套暗盒里的電路連接方式不完全一樣，分為兩種不同設(shè)置的電路暗盒。兩個(gè)小組匯報(bào)各自實(shí)驗(yàn)中觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并根據(jù)