摘要：在小學階段，培養(yǎng)學生的科學思維能力對于學生的未來發(fā)展具有重要意義。本文從以進階學習方式培養(yǎng)模型建構(gòu)能力、以基于問題的項目式學習培養(yǎng)推理論證能力、以跨學科學習理念培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力3個方面，提出培養(yǎng)學生科學思維能力的有效策略。這些策略旨在通過跨學科學習，全面提升小學生的科學思維能力，為其未來的學習和生活打下堅實基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：跨學科學習理念；小學生；科學思維能力；培養(yǎng)策略

科學思維能力是小學科學教育的重點，也是小學生全面發(fā)展的重要組成部分，對于學生未來的學習和生活具有深遠影響。進階學習方式、項目式學習和跨學科學習理念為培養(yǎng)小學生的科學思維能力提供了新的思路。

采用進階學習方式，培養(yǎng)學生的模型建構(gòu)能力

在小學科學課程中，模型建構(gòu)能力作為科學思維的重要組成部分，對于學生理解科學概念、解決科學問題具有重要意義。進階學習方式以學生已有的知識和經(jīng)驗為基礎(chǔ)，通過一系列有序的學習階段，引導學生從簡單到復雜、從低層次到高層次逐步掌握知識和技能，可以有效培養(yǎng)學生的模型建構(gòu)能力。

第一，明確目標定位。教師要對新課標進行分析，將小學生的模型建構(gòu)能力發(fā)展分為感知階段、初步建構(gòu)階段和綜合應用階段。按照學習進階原理，教師應按照低、中、高三個學段的不同發(fā)展水平，對學生的模型建構(gòu)能力培養(yǎng)提出具體要求。以“植物的生長過程”為例，低學段（一至二年級）學生的模型建構(gòu)能力體現(xiàn)為實物表征方面能用實物代表階段并排序、簡單解釋；繪畫表達方面能畫出體現(xiàn)階段順序的圖并簡單描述。中學段（三至四年級）學生的模型建構(gòu)能力體現(xiàn)為能構(gòu)建概念模型描述植物生長過程并解釋元素關(guān)系，還能構(gòu)建簡單系統(tǒng)模型對植物與生長環(huán)境進行展示，并體現(xiàn)二者之間的簡單變量影響。高學段（五至六年級）學生的模型建構(gòu)能力體現(xiàn)為構(gòu)建復雜系統(tǒng)模型反映要素動態(tài)關(guān)系并能詳細解釋分析，還能對模型進行優(yōu)化創(chuàng)新，考慮更多因素并融入創(chuàng)新想法。

第二，基于進階學習進行教學設(shè)計。不同學段的學生在研究相同問題、項目或主題時，對學習目標的要求要存在差異。首先，教師同時向低、中、高學段的學生布置同一項目。在針對該項目進行教學設(shè)計時，著重依據(jù)不同學段學生的認知水平和學習能力，合理規(guī)劃教學內(nèi)容與重點，保證教學的有效性和吸引力。以“植物的生長過程”為例，低學段的教學重點是認識植物生長過程的基本模型，中學段的教學重點在于構(gòu)建簡單的植物生長過程模型，高學段則著重構(gòu)建復雜的植物生長過程模型以及進行模型應用與問題解決。教師應該根據(jù)學生的實際情況，靈活調(diào)整教學內(nèi)容和方法，以滿足不同學生的學習需求。同時，通過多樣化的教學活動，如實驗、討論、小組合作等，激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的實踐能力。教師按照計劃課時完成項目教學后，分別收集各學段學生的模型作品。

第三，制定進階評價方案。教師以考查學生的模型建構(gòu)能力為核心確定評價目標，根據(jù)學生的學習階段制定相應評價指標，如模型的直觀性、科學性、系統(tǒng)性，以及學生對相關(guān)知識的理解、在模型建構(gòu)過程中的參與度、創(chuàng)新性和合作交流能力等。在教學活動中，教師要深入探究學生作品，剖析其中隱含的學生思想、創(chuàng)意和體驗，避免隨意給學生作品打分和簡單排序等功利性行為，為推動學生更好地成長提供有力依據(jù)。[1]同時引導學生自我評價和相互評價。

此外，學?？蓪⒄褂[區(qū)按照低、中、高三個學段劃分為不同區(qū)域，以進行學生模型作品展示。在各個學段的作品當中分別選出優(yōu)秀作品，讓學生對自己的模型進行介紹。各學段的學生可以通過模型作品展覽，直觀地感受針對同一主題不同學段的理解與呈現(xiàn)方式。低學段學生可從其他學段學生優(yōu)秀作品中獲取靈感，為提升模型建構(gòu)能力打好基礎(chǔ)；中學段學生觀看低學段學生作品可回顧學習歷程，觀看高學段學生作品能找到方向；高學段學生看低、中學段學生作品能明確知識構(gòu)建過程。這種跨學段的展覽與交流，構(gòu)建了一個良性的學習生態(tài)系統(tǒng)，每個學段的學生都能在其中找到自己的位置，獲得成長的動力，同時也為整個小學科學教育注入新的活力，進一步推動學生科學素養(yǎng)的全面發(fā)展。

基于問題的項目式學習，培養(yǎng)學生的推理論證能力

推理論證能力是科學思維的重要組成部分。它包括提出合理假設(shè)、收集證據(jù)、分析數(shù)據(jù)、構(gòu)建邏輯關(guān)系以及得出結(jié)論等方面?；趩栴}的項目式學習是一種以問題為導向，引導學生通過項目設(shè)計、實施、評估等環(huán)節(jié)進行學習的教學方法。它以真實情境中的問題為驅(qū)動，讓學生在自主探究和合作交流中尋求解決方案，強調(diào)學生在解決實際問題的過程中構(gòu)建知識體系，有助于提高學生的推理論證能力。

首先，教師要精心設(shè)計問題情境，促使學生推理。精心構(gòu)建問題情境是培養(yǎng)小學生推理論證能力的關(guān)鍵起始點，教師要按照小學科學課程標準并結(jié)合學生認知水平來設(shè)計問題情境?？梢赃x擇源于生活現(xiàn)象且與知識相關(guān)的情境提問，問題要具有層次性和開放性，讓不同層次學生能從不同方面思考。為了讓學生更好理解原理，教師可設(shè)計實踐與趣味兼具的觀察實驗活動。

其次，教師要合理規(guī)劃項目任務，引導學生推理。項目任務在項目式學習中居核心地位，合理規(guī)劃對培養(yǎng)小學生推理論證能力意義重大。好的項目任務要有明確目標、可行步驟和適度挑戰(zhàn)性，以激發(fā)探索和創(chuàng)新精神。教師依據(jù)教學目標和學生認知特點設(shè)計任務，學生通過完成項目任務，可以在解決問題的過程中，通過親身實踐學會科學推理。

再次，教師要有效組織合作學習，促進學生多元推理與論證。項目式學習以小組合作形式開展，是小學生多元推理與論證的良好平臺。組織合作學習時，教師要合理分組，小組應包含不同能力和知識背景的學生，有擅長觀察、資料收集或邏輯分析的。小組合作時，教師要引導明確分工，同時鼓勵學生積極交流、尊重他人觀點共同構(gòu)建推理思路。學生通過小組討論交流分享觀察結(jié)果和推理思路，協(xié)商達成共識。這種合作學習促進知識共享、思維碰撞，培養(yǎng)團隊協(xié)作和溝通能力，推動多元推理論證能力提升。

最后，教師要引導深度反思，強化學生推理論證能力。教師在項目結(jié)束后通過提問、小組討論等方式引導學生深度反思。教師可以引導學生回顧任務過程中遇到的問題，并鼓勵學生思考如何調(diào)整思路進行解決。這些問題可以促使學生回顧總結(jié)，從而幫助學生鞏固知識，提升元認知能力，不斷提高推理論證水平。

應用跨學科學習理念，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力

跨學科理念的出現(xiàn)為創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)提供了新的視角和途徑?？鐚W科學習能拓寬學生的知識視野，讓學生跳出單一學科的束縛，廣泛涉獵多領(lǐng)域知識，為創(chuàng)新積累豐富素材。同時，還能使學生整合不同學科知識，多角度思考問題，這是形成創(chuàng)新思維的關(guān)鍵。此外，跨學科學習可以激發(fā)學生的學習興趣與主動性，為學生創(chuàng)新思維的產(chǎn)生創(chuàng)造良好條件。

整合多學科知識，構(gòu)建跨學科課程內(nèi)容。首先，教師要深入研究小學科學教材，挖掘其中蘊含的跨學科知識點。如在“聲音的傳播”教學中，可挖掘出與物理學科相關(guān)的聲波原理，與數(shù)學學科相關(guān)的聲音傳播速度計算，與音樂學科相關(guān)的聲音的高低、強弱與音樂節(jié)奏、旋律的聯(lián)系等。教師可以將這些跨學科知識點進行梳理整合，形成系統(tǒng)的教學內(nèi)容，引導學生從多學科角度理解聲音傳播現(xiàn)象，激發(fā)學生創(chuàng)新思維。其次，學?？山M織教師團隊開發(fā)跨學科校本課程，以科學課程為核心，融合語文、數(shù)學、藝術(shù)、信息技術(shù)等多學科內(nèi)容。例如開發(fā)“探索自然奧秘”校本課程，在課程中設(shè)置以下學習模塊：科學與語文相結(jié)合的“觀察動植物習性并撰寫科學報告”模塊、科學與數(shù)學相結(jié)合的“統(tǒng)計自然現(xiàn)象數(shù)據(jù)并繪制圖表”模塊、科學與美術(shù)相結(jié)合的“用繪畫或攝影記錄自然之美”模塊，以及科學與信息技術(shù)相結(jié)合的“利用信息技術(shù)制作自然科普小視頻”模塊。學生在系統(tǒng)學習校本課程的過程中，能夠全面提升跨學科素養(yǎng)與創(chuàng)新思維能力。

創(chuàng)設(shè)多元情境，激發(fā)學生跨學科創(chuàng)新思維。在小學科學教學情境創(chuàng)設(shè)方面，要積極創(chuàng)設(shè)具體學習情境，只有當學生切身體驗到學習內(nèi)容對自身真實生活的意義，并且感受到問題是自己當下想要知道的，他們才會積極地投入到學習和探究之中。因此，教師要創(chuàng)設(shè)與生活密切相關(guān)的學習情境，用生活中真實的問題激發(fā)學生的學習興趣與創(chuàng)新思維，引導學生進行跨學科思考與探究。例如在教學“摩擦力”時，教師創(chuàng)設(shè)“如何讓鞋子在不同路面防滑”的生活情境，學生可以結(jié)合科學知識分析摩擦力大小與路面、鞋底材質(zhì)的關(guān)系，結(jié)合美術(shù)設(shè)計改進鞋底花紋，結(jié)合數(shù)學計算測試不同設(shè)計的鞋子的防滑效果等。

加強教師跨學科培訓，提升教師跨學科教學能力。學校應組織教師參加跨學科知識培訓，邀請語文、數(shù)學、藝術(shù)等學科專家為科學教師授課，拓寬科學教師的知識視野，使其了解不同學科的知識體系、教學方法與學科前沿動態(tài)。同時，學校應建立教師跨學科教學交流平臺，定期組織科學教師與其他學科教師進行教學研討、觀摩教學、跨學科同課異構(gòu)等活動，引導教師們分享跨學科教學經(jīng)驗與心得，互相學習借鑒，提升跨學科教學能力，從而更好地在科學教學中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力。

通過上述策略，教師可以有效提升小學科學教學質(zhì)量，促進學生創(chuàng)新思維能力的發(fā)展。小學教育工作者應積極探索跨學科教學實踐，為培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和綜合素養(yǎng)的新時代人才奠定堅實基礎(chǔ)。

? 本文系吉林省教育科學“十四五”規(guī)劃2023年度一般課題“跨學科學習理念下小學生科學思維能力培養(yǎng)策略研究”（課題批準號：GH23587）的階段性成果。

參考文獻：

[1]劉玲.跨學科實踐活動的設(shè)計與實施[M].北京：教育科學出版社.2023.

[作者金香玉系東北朝鮮民族教育科學研究所（延邊教育科學研究所）高級教師，俞永虎系東北朝鮮民族教育科學研究所（延邊教育科學研究所）正高級教師]

責任編輯：單笑斐