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【课标实践】多维驱动:科学思维的进阶培养路径 ——以《神奇的... [复制链接]

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科学思维作为科学素养的核心要素,其培养需贯穿于小学科学教育的全过程。科学思维不仅是学生理解科学知识的基础,更是其探索未知世界、解决实际问题的关键能力。今天我将聚焦 “以认知冲突激发探究思维、以实践操作发展实证思维、以结构化活动训练归纳思维” 三个维度, 浅谈小学科学课堂中科学思维进阶培养的有效路径。


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我将结合《神奇的纸》一课进行分享,《神奇的纸》是教科版二年级上册《材料》单元的第4课,隶属于跨学科概念“结构与功能”、学科核心概念“12.技术、工程与社会”的相关内容。本课以学生熟悉的纸为研究对象,旨在引导学生发现普通纸经过加工改造后性能会发生变化,进而了解材料性能与用途之间的紧密联系。帮助学生建立对材料科学的初步认知。
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(一)以认知冲突激发探究思维
在科学探究中,认知冲突是激发思维的关键引擎。当固有认知与科学现象碰撞,能迅速点燃学生探究热情,开启思维之旅。二年级学生正处于求知欲旺盛的阶段,他们在日常生活中对纸的特点和作用已经有了基本的认识,但这种认知多停留在表面,尚未深入探究纸的各种特性以及性能变化的原因。该年龄段学生形象思维占主导,喜欢动手操作、游戏活动,具备一定的观察能力和简单的动手能力,但在科学探究方法和思维的系统性方面还有所欠缺。在教学过程中,需要充分考虑学生的这些特点,采用生动有趣、直观形象的教学方式,如实验、游戏、演示等,激发学生的学习兴趣,引导学生积极参与探究活动,逐步培养他们的科学思维和探究实践能力。
因此我以 “投纸过圈” 的游戏做为开场,学生尝试将一张普通的A4纸投掷过距离2米的呼啦圈,自然产生 “如何让纸飞得更远” 的思考。学生通过折叠改变纸的形状,成功解决问题。这一过程中,学生经历了 “观察现象 — 提出问题 — 实践验证” 的思维链条,初步建立 “材料加工影响性能” 的认知。
随后以挑战的形式引导学生对纸的性能进行探究,将一张A4纸放在支架上,请孩子们猜一猜,纸凳能不能承受玩偶的重量,孩子们发现放上玩偶后纸张侧面弯曲,无法支撑。然后请孩子们想想办法,折一折,看看怎么样才能让纸凳能承受玩偶的重量。以认知冲突激发探究思维。
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(二)以实验操作发展实证思维
在科学教育中,实证思维是学生透过现象把握本质的核心能力,而实验操作则是发展这一思维的重要载体。学生通过具体的动手实践,能直观感受科学探究的严谨性,理解 “结论需以实证为基础” 的科学本质,从而逐步摆脱主观臆断,建立基于证据的逻辑推理习惯,实现从 “经验认知” 到 “科学思维”的质变。
本课让学生在实际操作中主动探索让纸承重的方法,动手操作,折一折,看看怎么样才能让纸凳承受玩偶的重量。通过瓦楞纸在生活中的应用案例,从瓦楞纸的承重特性自然过渡到防撞特性,拓宽学生对瓦楞纸性能的认知领域,培养学生多角度探究材料特性的能力。“防撞挑战” 实验以可触摸的操作让实证思维具象化:学生先预判鸡蛋坠落结果,再亲手调整高度,从30厘米到60厘米再到90厘米、120厘米,鸡蛋都完好无损。通过实验和观察,让学生直观地了解瓦楞纸的弹性和保护作用,进一步加深学生对材料性能多样性的认识。实证思维的核心 ——“用事实支撑结论” 便深植于心,让科学探究从被动接受转为主动建构的过程。
最后编辑傅滨飞 最后编辑于 2025-08-14 10:53:32
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(三)以结构化活动训练归纳思维
归纳思维是从具体现象中提炼共性、总结规律的核心能力,它如同搭建思维的金字塔,将零散的信息逐步整合为系统的认知框架。在儿童认知发展关键期,结构化活动能为归纳思维的培养提供精准路径 —— 通过设计阶梯式任务,让孩子在观察、比较、抽象的过程中,自然掌握从个别到一般的思维方法。因此我设计了以下一些任务:
基础任务:在 “瓦楞纸承重挑战 1” 中,学生折叠纸张,尝试让 “小纸凳” 承受一个玩偶重量。同时要求学生观察成功作品的侧面形状,并在便签纸画出。这一过程中,学生对成功作品的形状共性进行归纳,直观认识 “瓦楞状” 结构,建立 “形状改变影响承重” 的认知。
进阶任务:“瓦楞纸承重挑战 2” 要求小组合作,用四张瓦楞纸组合承重,尝试在上面放更多的玩偶。学生会尝试 “重叠”“交叉” 等不同结构,引导学生分析瓦楞纸不同的组合方式对承重本领的影响,认识到改变纸的结构也能增强其性能,深化学生对材料结构与性能关系的理解,从而得出 “改变结构可增强性能” 的结论。
从 “单一瓦楞纸” 到 “多张瓦楞纸组合”,学生从具体现象中提炼共性、总结规律,将零散的信息逐步整合为系统的认知框架。这种有层次、有结构的活动为归纳思维的培养提供有力支。这些活动既需扎根生活场景,让孩子在熟悉的事物中发现关联;又要设置适度挑战,引导他们突破表面现象,触及本质规律。由此,归纳思维不再是抽象概念,而成为可操作、可迁移的思维工具,为孩子的认知发展奠定坚实基础。
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科学思维,对于孩子真的很重要
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科学思维对孩子很重要
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认知冲突特别能引起学生思考,提升思维能力
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感谢分享,科学思维进阶培养非常重要。
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学生在逐步探索的过程中,掌握承重能力的影响因素,科学思维有效发展
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科学思维发展的进阶
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多维赋能探究纸的无限可能
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思维进阶
迭代创新
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这节课真的是学生科学思维发展的体现
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感谢分享。
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思维进阶的训练
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思维发展的重要性。
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在教学中关注学生思维的发展,让概念真的被理解并利用
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发展学生的思维,是科学教学的核心要素。
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发展思维能力非常重要
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一节优秀的课,凝聚了老师很多的心血
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优秀,感谢分享。
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科学思维的发展就是课堂上的重中之重
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一张纸就可以设计不同的实践活动,发散科学思维
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