帐号 注册
密码 登录
登录或注册新用户,开通自己的个人中心
《义务教育科学课程标准(2022 年版)》明确将科学思维列为核心素养的重要组成部分,强调课堂教学需以具体内容为载体,引导学生经历完整的思维发展过程。那么,在科学课中如何培养学生的科学思维呢?又能从课堂的哪些方面入手推动学生的思维发展?
鄞州区德培小学胡永强老师的优质课《心脏和血液》,或许能为我们提供启发。
《心脏和血液》是五上“健康生活”单元的第三课,属于人体血液循环系统的内容。从知识关联来看,学生在此前已学习运动系统,之后将学习神经系统,通过这一单元的学习能让学生逐步理解“人体是统一的整体,各部分分工合作维持着生命活动”,进而培养他们从系统、关联的角度认识事物的思维方式。胡老师在课中,通过“生活化情境激发思维、具象化实验建构思维、生活化应用拓展思维”的策略,为科学思维的培养提供了可借鉴的实践路径。
《心脏和血液》一课的情境创设,就是以“生活化场景”为锚点,通过层层递进的问题,暴露学生的前概念、引发冲突,为科学思维奠定起点。课堂初始,以学生熟悉的“体检抽血”为切入点:课件呈现抽血照片与视频后,胡老师提问 “血液是从哪里流出来的?我们的身体,还有哪些地方有血管?”
学生观察指出手臂、脖颈等部位都有血管,胡老师补充“成人全身血管连起来约 10 万千米,能绕地球两圈半”—— 用具体数据打破了学生对“血管长度”的模糊认知。
随后聚焦“血液流动的动力”,学生凭借前概念猜测“心脏跳动”,胡老师顺势引导学生用听诊器感受心跳、用拳头比对心脏大小,初步建立对心脏的具象认知。
为深化思维,胡教师进一步设计“运动与心跳”的体验活动:学生先测量平静时的心跳,再完成短时运动,然后复测心跳。
当学生发现“运动后心跳明显加快”时,胡老师抛出核心问题:“运动时身体需要更多氧气,心跳加快真的能让血液运输更多氧气吗?”这一问题直击学生的认知盲点——学生知道 “心跳加快”,但却无法解释 “加快与氧气运输的关联”,会产生认知的冲突。这种基于生活现象的冲突设计,既贴合学生思维“从已知到未知”的逻辑,又能让学生带着明确的探究目标进入下一环节。
血液循环系统隐藏于人体内部,其运作过程无法直接观察,这给学生的认知带来了天然障碍。为此,胡老师通过优化实验模型,引导学生逐步理解模型与原型的对应关系,进而发展模型思维;同时在“观察现象—分析数据—得出结论”的过程中,深化逻辑思维。
为解决“血液单向循环”的可视化难题,胡老师对实验材料进行了针对性改进:将教材中“一球一管”的简易模型升级为“双头洗耳球 + 双向导管 + 单向阀门 + 计量器”的组合装置——单向阀门能还原血液单向流动的特性,计量器则能显示“运输的血量”。这种改进既贴合“模型需接近原型”的科学要求,又为学生观察、测量提供了精准工具。在此基础上,胡老师进一步明确操作与原型的对应逻辑:“用手挤压模拟心脏收缩,手放松模拟心脏舒张,一挤一放就对应心脏跳动一次。”
为确保实验有序开展,胡老师在实验前通过微课演示操作规范,明确了“观察血液流向”“记录运输血量”等核心任务,并提示实验注意事项,让学生带着目标进入探究。
小组实验中,学生围绕两个核心任务展开操作:任务一聚焦“心脏活动与血液流动的关系”,通过反复挤压与放松洗耳球,观察到“心脏收缩时血液流出、舒张时血液回流”的规律,从而推理出“心脏跳动是血液流动的动力,持续跳动让血液实现循环”;任务二则关联 “心跳频率与运输效率”,通过对比不同挤压速度下的计量器数据,发现“挤压越快(模拟心跳加快),运输的血液量越多”。
当学生分享“运动后模拟心跳时运输血量更多”的发现时,胡老师引导:“这个规律能不能说明,我们的心脏在运动时也能运输更多氧气?” 学生就会结合刚才实验的证据开展推理。随后,胡老师播放血液循环科普视频,补充“血液还运输营养、带走废物”的知识,引导学生进一步关联“血液循环与呼吸系统、消化系统的协同作用”,完善对“人体是统一整体”的认知。
这种以具象模型为载体的探究,既能让学生“基于证据”的科学思维落地,又能让抽象的血液循环原理可触可析。
科学思维的终极价值在于“用知识解决实际问题”。这节课通过“健康指导”与“实践技能”两类生活化任务,让学生在知识应用中发展辩证思维,在现实关联中强化责任意识。
在“健康习惯”的探究中,胡老师以“心脏是否会累”为切入点,结合资料引导:“心脏每次跳动后有短暂休息,但它每天时时刻刻工作着,怎样才能让它缓解疲劳?”学生立刻关联实验体验:“就像挤压洗耳球久了会酸,心脏也需要合理保护。” 基于这一联想,他们结合生活经验逐步梳理:“适度运动能让心肌更强健,就像经常锻炼的手会更有力量;充足休息能减少心脏负担,比如睡觉时心跳会变慢;均衡饮食也很重要,毕竟心肌需要营养。”
在“实践技能”的拓展中,胡老师引入“青少年心脏骤停急救”的真实案例:呈现AED(自动体外除颤仪)图片后提问:“救援人员用了什么方法,让停止跳动的心脏恢复工作?”学生立刻调动课堂所学:“心脏靠收缩舒张推动血液,AED 可能是用电流让心肌重新开始收缩。”这一推理既体现了“知识迁移”的思维能力,又让学生直观感受到:课堂上理解的“心脏收缩原理”,能解释现实中的急救技术。随后教师补充 AED 的使用常识,进一步强化“科学知识源于生活、用于生活”的认知,也让“知识迁移”的思维价值变得可感可知。
在这节课中,学生从“生活化情境激发探究欲”,到“具象化模型支撑推理”,再到“生活化应用延伸价值”,思维培养路径清晰而完整。学生在认知冲突中明确目标,在实验操作中收集证据,在生活应用中深化理解。这一过程生动诠释了科学思维“从质疑到验证、从认知到行动”的本质——这不仅是逻辑推理的能力,更是用科学视角认识世界、解决问题的素养。
我不张扬
恒星不永恒
夏薏