指向问题解决的小学科学结构性思维教学策略

指向问题解决的小学科学结构性思维教学策略

李磊

滨州市滨城区第八中学 

摘要：问题解决能力是学生自我发展、适应社会、参与社会生活的重要基础。同时，在小学科学教育的课程标准中也着重强调，科学探究和沟通是以解决实际问题为基础的学习过程。在解决问题的过程中不仅将学生的很多认知过程进行了综合，而且还培养了学生结构性思维。因此，在小学学科的教育阶段，应注重问题解决和结构思维之间的关系，加强结构思维的培养，积极运用结构化的教学方法，以促进学生问题解决的能力。

关键词：问题解决；小学科学；结构性思维；教学策略

前言

在目前的小学科学教学中，学生获取科学知识的主要途径是对课本内容的死记硬背，这种知识获取的方式很容易造成学生思维的固化，而且也不利于学生形成一个清晰完整的知识体系；在小学科学中所接触到的实验都是验证性的，在这类实验教学中，学生只会按着老师给的步骤进行，并没有融入自己的思考，所以在他们在实验中遇到问题时就往往找不到解决的重点和方法。这样的教学方法往往会限制住学生的思维结构，使他们形成固定的思维模式，无法进行有效的深度学习，缺乏对探究学习的方式和能力的自我发展，无法自己解决问题。因此，在小学科学课程中进行问题解决的小学科学结构性思维教学是培养学生全面成长的关键。

1小学科学结构性思维教学的重要性

结构性思维教学作为一种具有整体性、自组织特性的教学模式，它的注重教学目的是通过老师的引导，让学生将一些零散、孤立的知识点通过一定的逻辑串联成完整的知识框架，构建知识框架的形式可以是知识树、知识网络或是脑图等，从而培养学生的结构化思维。而且教师在教学中应用结构性思维，可以将一节课所讲的知识内容更清晰地展示给学生，使学生能够较快的接受到信息，表达出自己的观点，这样也可以加强沟通、评判、评估的有效性，通过纵向延伸、横向联系，将知识、方法的内部逻辑整合起来，形成由整体到局部、由简单到复杂的结构链条，把握事物的表层与实质之间的联系，使其从混乱转向有序。

2小学科学结构性思维教学的基本策略

2.1整体化——结构性 思维教学的关键点

整体指的是联系与构建，也就是从学科知识、学科方法、学科思维系统三个方面来建构学生的完整认知系统。

首先，学科大概念是统一的，也就是说科学的教学内容可以整体化。大概念反映了学科知识结构化的思考方法。通过解构大概念，可以构建一个简洁清晰的知识结构，让教学纲举目张，有利于加深对知识与方法的深入了解，并能将其迁移到实际中。在教学中，利用整体化的工具，例如知识树、概念图、思维导图等，形成一个整体的、立体的、开放的科学知识体系。教学内容的总体优化，在其实质上已包含了结构思维的培养方式与战略。其次，可以根据课本所设定的单元进行学习，让学习过程整体化。教师运用单元教学，要根据整个单元的知识进行教学设计，将相关主题知识的掌握为教学目标，并且让学生形成完整的单元知识框架。另外，主题单元教学注重结构化的课程，为整体预设、整体学习、整体活动推进的模块式教学提供了必要条件，同时也为培养学生的整体化思维和自主学习科学概念奠定了基础。

2.2问题化——结构性 思维教学的切入点

通过对问题的理解、展示，关注学生问题性水平，具有较高的思维训练价值。第一，应用陌生化情境，引发思考问题的思考点。“陌生化”强调超越常情、常境，在认识上产生不同的矛盾，从而将知识问题化、思考化，让学习成为学生的积极需求，激发了他们的思考和兴趣。第二，结构化的物质变型，是解决思想的关键。在问题情境中，以结构化的材料变式为思想发展的支撑点，促使学生在意识碰撞时，积极地“破译”之前概念中比较迷惑的概念，从而使其认知结构得以重组。比如“物体漂浮的原因”83%的受试者相信重量是造成其下沉的因素，轻则浮，重则沉。在不确定的问题上，老师鼓励学生将整个橡皮放在水中进行观察，随后再将橡皮从水里慢慢地切成小块，使重量变得很轻，学生们会发现橡皮在水里的重量是很小的时候是不会沉下去的，这就意味着，物体在水中的沉浮与漂浮与重量无关。材料变化给了思维的发展提供了一个支点，提问激发了学生的探究欲，决定了控制变量的“体积”，制定了新的问题解决方案，这就是深层的学习。

2.3深度化——结构性思维教学的重难点

深度战略就是要解决“如何学习”这个问题。一是把焦点集中在问题上。问题意识在深层转换中起着至关重要的作用。首先，老师要为学生们提供丰富有趣的教学材料、设备、工具、活动方式，创造现实的情景，并能激发他们的思考能力，使他们能够进行科学地思考。同时，围绕问题自主，以证据为依据，持续开展科学研究。在学习的过程中，引导学生积极地向自己提出辩证的批判，并对问题的结构进行审视，并在持续的提问中挖掘问题的深层。二是深入的研究。深层研究是一个学习的过程，它可以在现实生活中产生意义，并且最终能够迁移和解决。注重以科学观念和应用为导向的学习过程，注重科学思维和创新、科学探究和交流、科学态度和责任感。要紧紧把握“提出猜想和假定”、“设计实验和检验”这两个关键环节，把握好学生的知识、兴趣、意志和精神，通过实际操作、项目化等方式，运用实验证据和资料支持等方式，去探索和揭示遇到的规律和现象。三是科学解释。学生学习科学的关键在于学会以实证为基础的科学阐释。对科学术语、概念、原则进行科学的阐释，要求学生通过对观测和实验所得的资料进行分析，通过“陈述一证据推理一结论”的结构形式，理解应用科学概念或原理，这个环节在科学的学习与实践中非常重要，也是培养学生运用结构思维方式进行问题解决与表达能力的关键。学生所建构的科学诠释，多以文字、口头、图画、戏剧表演、诗歌、墙报等方式来表现。以实证为基础的科学阐释是科研工作的中心内容，也是培养公民科学素质的必然要求。如果科学课中常常把结构化的思想作为模型，让学生有机会用自己的方式来进行科学地阐释，这对于培养学生的科学素质很有帮助。

结束语

综上所述，小学科学教师应注重应用结构性思维的教学方式提升学生解决问题的能力。当然，对于学生问题解决能力和结构思维的培养并不能够急于求成，而是一个比较漫长，需要循序渐进的过程。因此，在小学科学的教学中，教师要根据新课标以及素质教育的要求，不断探索合理的结构化思维教学方式，从而促进学生综合能力的提升。

参考文献

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[3]约翰·杜威,姜文闵译.我们怎样思维经验与教育[M].北京:人民教育出版社,1991.

[4]吴永军.关于深度学习的再认识[J].课程·教材.教法,2019(2).