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在不同课型教学中培养儿童思维能力的策略研究

时间:2019/6/21 16:48:14 来源:史振华字体显示:大 中 小阅读:1352 次

在不同课型教学中培养儿童思维能力的策略研究

溧阳市文化小学 周艳琼 讲座地点:溧城中心小学 ?20190530

各位老师:上午好!今天我讲座的题目是《在不同课型教学中培养儿童思维能力的策略研究》

小学科学课中思维能力培养的重要性

《小学科学课程标准》(2017)非常重视思维能力的培养,前言中提到“科学技术推动生产力的发展、经济的繁荣和社会的进步,促进了人们生产方式、生活方式和思维方式的变革”。在课程性质的第一点“小学科学课程是一门基础性课程”中,提到“初步学习观察、调查、比较、分类、分析资料、得出结论等方法”,其中比较、分类、分析是最基本的思维方法。第二条“倡导探究式学习”中提到“……分析问题、解决问题的能力,以及交流与合作的能力等,发展学生的创造性、批判性思维和想象力”,在科学探究总目标中提出“初步了解分析、综合、比较、分类、抽象、概括、推理、类比等思维方法,发展学习能力、思维能力、实践能力和创新能力”。在科学态度总目标中提出“在科学学习中运用批判性思维大胆质疑,善于从不同角度思考问题,追求创新”,所以想要提高学生的科学素养,必须提高学生的思维能力。

、科学教学应是基于思维的科学教学

思维活动是课堂教学的核心活动,科学思维是科学学科最本质的特征,科学教学要实施基于思维的科学探究,围绕核心素养的培养,创设良好的教学情境,设置适当地问题情境,引发学生的认知冲突,激发学生主动思维,重视师生互动和生生互动,突出知识与方法的应用和迁移。

(一)思维是课堂教学中师生的核心活动。

教学活动是教师教和学生学的活动的有机统一,对于学生活动来讲,不论是明确学习目的,感知学习材料、理解所学知识、掌握科学方法、迁移运用知识、反思学习过程,还是提出问题、分析问题、解决问题、师生互动、生生互动等其核心都是思维。对于教师而,不论是明确教学目标,了解学生基础、进行教学设计、创设教学情境、组织教学活动、反思教学过程等,核心活动也是思维。

(二)科学思维是科学学科最本质的特征

所谓科学思维,就是有意识的人脑对科学事物(包括科学对象、科学过程、科学现象、科学事实等)的本质属性、内在规律性及事物间的联系和相互关系的间接和概括的反应。学习和研究科学均离不开思维,不论是科学问题的提出、科学现象的观察、科学数据的测量、科学模型的抽象、科学概念的形成、科学理论的建立,还是运用科学理论解决实际问题,都离不开思维。

三)基于思维的科学教学理论

自从20世纪60年代以来,探究教学成为科学教学的主导模式,随着合作互动在科学教学中的重要性的凸显,人们将探究教学和合作学习有机的结合起来,形成了合作探究学习。探究教学不仅要让学生经历探究的过程,产生探究的体验,更重要的突出学生的积极思维,合作互动表现在行为上,更重要的是要达到思维的互动。为此,科学教学需满足以下基本原理:

1.动机激发

动机激发阶段主要是创设情境并引入问题,激发学生的学习动机。创设难度适中的问题情境,激发学生的好奇心和兴趣,使学生产生一种寻求问题答案或客服问题挑战的本能倾向,从而产生强烈的求知欲,变“要我学”为“我要学”。

2.认知冲突

认知冲突是指认知发展过程中原有认知结构与现实情境不相符时在心理上所产生的矛盾和冲突教师要根据课堂教学目标抓住重点联系现实生活设计一些使学生产生认知冲突的“两难情境”,或者与现实生活相矛盾的情境,促进学习者积极修正原有概念,构建新的知识。

3.自主建构

自主建构包括认知建构和社会建构。

认知建构强调学习是学生积极主动的构建过程。认知建构强调学习是学生积极主动地构建过程,在课堂上学生处于积极思维状态。促进思维结构的完整。社会建构则强调课堂中师生之间和生生之间地互动,在互动过程中,师生之间相互影响,相互作用,进而达到心理和行为的改变。

4.应用迁移

学习迁移是思考和认知的一种方式,学习的目的在于将所学的知识和能力迁移到新的问题情境中去。教学中强调学习迁移的重要性,鼓励学生将所学的思维方法应用到新情境中去,提高学生分析问题解决问题的能力。

5.自我监控

自我监控是学生为了达到学习目标,将自己正在进行的学习过程作为对象,不断地对他进行自觉地计划、检查、评价和控制的过程。教师要引导学生对活动对象、活动过程、活动思维方式进行反思。通过反思是学生思维能力得到提升,形成自己的认知策略,提高认知能力。

三、不同课型思维能力培养的策略

(一)概念学习

1.概述

科学概念是科学学知识体系中最基本的构成要素,是学生理解周围客观世界的基础,2017 版课程标准的内容标准,以大概念为统领进行组织和呈现。在大概念之下,以小学阶段的学生要求为基础,梳理和选取了适合小学生学习的 18 个主要概念,再把每一个主要概念分解为若干学习内容,每一个学习内容分解为不同学段的学习目标。

概念类课程主要针对概念的理解和运用,此类课程中应重视在学生充分感知的过程中发展分析概括能力,在互动交流中发展逻辑思维能力,在反思评价中发展对知识模糊性的理解力和包容力,教学是要能帮助学生形成对科学概念的正确理解,丰富学生的学习方法,培养学生的思维能力和思维品质。

2.教学目标的设定

小学的科学概念主要是针对具体概念和概念属性的学习,学生经历概念学习的过程,获得科学事实、科学概念、科学原理和科学规律等,形成完善的科学概念框架。在归纳、概括、分析、推理能力、以及应用概念解决问题的能力方面得到提高。

3.教学环节设计:

(1创设问题情境,隐含概念内容,

创设情境应尽量与学生的生活实际相联系低年级学生易偏重兴趣如隐含概念的动画小片段有趣的小实验科学史或生活中的真实事件

通过有趣的动画:小毛炉背盐和糖过河,引导学生聚焦“溶解”的话题,揭示学生的前概念。

2)呈现具体例子,引发认知冲突,学生质疑认知冲突,产生认知冲突。

选择的例子应是呈现真实情境中的例子,尽量选择典型的。具有代表性的例子。针对低年级还应选择简单易懂的例子,难度应高于或等于学生现有的理解能力,即学生最近发展区。

利用三种典型的具有对比性材料:盐、红糖(溶解后有颜色变化,但仍是透明的),洗干净的沙子,帮助孩子初步建立溶解的概念。

(3)预设问题引导启发,提供相关材料帮助学生自主建构。

教师要对问题进行预设,要切中要点要有研究价值,根据学生现有的认知水平难度要适中。教师要设计多种方法帮助支持学生积累对事物的感知经验,可以分解概念,发学生思考、感知、归纳、概括,为后续的思维加工提供基础。

低年级学生多为形象思维,从具体或学生熟悉的日常物品入手,引导学生寻找,发现共同特点。概括是忽略事物中细枝末节,寻找共同点的能力,概括能力在思维中十分重要我们还可以提倡合作学习传授学生交流、合作技能:如主动倾听、清楚表达、质疑对方、工作分配等等,合作中学生认知水平相近,感知模式相似,更容易相互启发而理解有难度的概念。

通过设计有层次小组活动,观察并描述三种物质并记录刚放入物质、充分搅拌后、静置3分钟后3个杯子中的现象。学生思考怎样描述物质在水中的状态,观察到哪些现象说明盐和糖溶解了,而沙子没有溶解,分解概念,帮助学生发现溶解的主要特征。

(4)自我监控

概念学习过程中,要是学生成为主动的评价者,学生对自己概念学习的方法和结论做评价时,可以加深对概念的进一步理解。进行组内评价、组间评价时,听取不同的观点,相互启发,从不同的角度完善对概念的理解,发展学生的思维。

面粉放入水中能溶解吗?这是一个可以引发争议的话题,给学生带来更多关于溶解问题的思考。 要善于引导学生说理由。教学时,先把面粉放入水中静置后让学生仔细观察,让学生说出自己的判断及理由;再教给学生用过滤的方法进行观察与比较;滤纸上留下了什么?盐水和面粉水过滤后的现象一样吗?帮助学生分析看到的现象,最终完善对溶解的认识。

(5)迁移应用

应用迁移是指将所学知识和能力迁移到新的问题情境中,应用迁移在学习中具有重要作用。在教学中,经常会遇到这样的问题,有些学生似乎已经理解了某些概念,提问或作业也能答对,但是在相似的情境中,某些个别因素发生改变以后,学生就无法正确回答。说明学生对概念的理解和概括不够深入,应用迁移的能力不强,不能举一反三,教师可以采用循序渐进的方法,逐步加深学生对概念掌握和理解,提高学生应用迁移能力。

引导学生关注生活中的溶解现象,可以通过图片来辨析;也可以从学生生活经验出发谈自己的看法。也或可以让学生课后把自己拿捏不定的去做做实验,不断深化对溶解概念的认识。

(二)科学探究类

1.概述

探究活动起源于学生可以研究的科学问题,在寻找问题的答案中,学生围绕问题提出初步的假设,随后针对假设开展观察、测量、实验、记录等活动,并获取相关信息和证据,运用归纳、推理。论证、建模等思维方式进行解释,最后通过师生之间和生生之间地交流,形成共识

探究过程中可以重点培养学生的探究能力、推理和论证能力、批判性思维和实证意识,理解科学本质。

2.目标设定

能够通过对周围事物的观察和发现提出科学问题,能够根据猜想和假设的答案设计探究活动方案。能够通过观察、实验、调查、制作等活动收集相关的信息和数据,能利用已有的概念和生活经验对获得的信息进行思维加工,在与老师和同伴的交流和质疑中形成共识、获得问题的答案,能用自己擅长的方式表达探究过程和结果,并且知道这个结果是可以重复的。

3.教学过程

(1)动机激发

创设问题情境,该情境隐含要探究的问题,学生进入问题情境,产生探究动机。

一年级的小学生对常见树木和叶子变黄有一定的生活经验但他们的经验是模糊的,他们不知道树叶有落叶树和常绿树的区别,更没有关注树叶变黄的过程。可以通过视频,让学生整体感受秋天到了,树叶变黄的普遍性,家乡的哪些树叶也会变黄呢?再将焦点聚焦到银杏树叶上。

(2)认知冲突

教师聚焦现象或问题,引发认知冲突,,学生质疑分析现象,提出探究问题。所提问题需与已学的和将来的科学概念相关联,所提问题可引发后续的观察实验、调查研究

那银杏树叶是怎样变黄的树上的绿叶是一下子变黄的吗那是怎样一点点变黄的?引发学生问题到猜想?呈现学生的原有概念,并在学生在表述自己猜想时引发认知冲突,进一步强化了探究的欲望。

(3)自主建构

教师提供材料和思路,组织协调,激励,学生预测设计实验探究,获得证据解释推理。重点是探究推理和解析证据。

证据科学以实验证据解释客观世界的运行机制和事物发展的变化规律。教师需要精心准备结构化的材料帮助学生完成证据的收集,获得证据后,学生需对证据进行解释和推理。这个环节中先引导学生说一说寻找证据的方法针对学生的不同回答教师要有回应如有人说直接观察(怎么观察,怎么把观察的记录下来,你会选择哪一些树叶进行观察),收集树叶观察(收集什么样的树叶,放在哪里?怎么摆放?)

推理推理是科学探究教学中的重要的一个环节,低年级常使用归纳推理的方法,归纳推理通常经历下面几步:仔细观察和分析收集的几组信息或数据,先不急于得出结论,对这几组信息或数据间的联系或规律进行对比抽取出共同特征,尝试说明所发现的共同特点,得到某个规律,通过重复验证,确定发现的规律是否正确教师后需要提供不同程度变黄的银杏树叶,(这么多的银杏树叶,你能从中找到证据吗?怎么找?)分组排序,仔细观察,依据排序,淡化其它特征因素,抓住重点,从中找出叶子规律。

(4)自我监控

教师引导对研究过程和思维方式的反思,学生合作交流形成共识,批判评价过程和结论。

在选择什么样的银杏叶时,教师要引导学生不断反思,如观察一片什么样的树叶,还没有黄的地树叶。那是全绿的树叶吗?全绿的树叶能观察出树叶是怎么慢慢变黄的吗?找一片稍微一点变黄的树叶。就观察一片吗?变黄大一点的。那我们需要几片呢?多几片,刚黄的、黄一点的、全部都变黄的。 要想完成完整的猜想学生寻找证据的方法是十分重要的教师要一步步引导学生反思自己的探究过程让孩子明确观察的目的学会具体的操作方法和观察方法让学生获得对科学探究过程的体验

(5)应用迁移

教师提供新情境,更鼓励迁移应用,学生讲新发现应用于新情境。

通过研究银杏树叶怎么变黄的是一年级小学第一次完整的经历“猜想-寻找证据-验证猜想”的科学探究过程。从直觉判断发展到实证判断,从感性收集到理性判断的过程,实质上就是科学思维发展的过程,低年级学生主要是归纳推理,从不同树叶的个性特征上,寻找规律,找出一般共性。这种科学思维方式有没有内化,教师还可以引发学生思考:是不是所有的树叶变黄的规律都是一样的?他们有没有规律呢?可以引发学生去继续深入观察。

(三)工程技术类

1.概述

不聚焦科学事实和科学概念的获得不也不针对科学问题的探究而是解决生活中的问题以科学概念和科学原理为依据以现实生活中的问题为出发点制作作品或模型为表现形式,最后将作品用于帮助自己或他人解决现实世界中的真问题。

培养在真实的生活情境中发现问题和解决问题的能力,运用已有的科学、技术、工程、数学领域的知识和技能解决问题的能力,发展高阶思维能力,协作能力、创造能力,初步体会科学伦理。

2.教学目的:

应体现STEM的教育理念,在小学阶段,问题解决的学习过程需要注意以下几个方面:教师或学生提出一个真实的、生活中的问题,组织学生建立合作小组进行探究,尝试设计一个解决方案在执行方案的过程中使用探究的方法、技术的手段,不断地修正和改进,使问题得到解决。

3.教学过程:

(1)动机激发

教师创设问题情境,隐含实际问问题,学生进入问题情境,引发解决需求,趣味性是很重要的选择指标,创设的情境隐含需要解决的实际问题。该问题应与科学概念紧密相连应在小学生的理解范围之内,解决问题的途径是小学生能够掌握的

动画导入:航海探险,不知道北(方向)在哪?怎么办?学生能够依据生活经验联想到指南针。符合低年级儿童的兴趣,并在真实情境中有需要解决的问题。迅速导入我们今天的课题。

2.认知冲突

教师聚焦事件或问题,引发认知冲突,学生调查分析事件或问题,确定问题准备技能。老师帮助学生选择自己能够解决的问题,对已有的做法进行调查,学习相关的科学概念、习得问题的基本解决思路,学会使用必需的工具,为问题的解决做好知识方面的准备

问题:学生根据自己的兴趣和爱好确定问题和问题解决的方法。怎么快速准确的确定方向,除了借助我们已有的经验(如根据方位歌,根据太阳的位置确定,雨天呢?引发孩子想到还可以借助工具),自己怎么来制作一个指南针?

知能:对于低年级孩子准备足够的解决问题的概念,探究技能,学会实用工具非常重要,平时可开展劳技大赛、实地考察资料阅读等活动激发学生兴趣,丰富学生的认知,提高学生动手能力。结合学生的能力水平帮助学生确定项目的可操作性和可推进性,及可进行到哪一步,制定可行的问题解决方案。那什么是指南针,你认识它?指南针为什么南北?调动学生相关的知识经验,并提取这些相关的科学观念。

调查 :对所需要解决的问题进行调查,人们已经知道了什么和拥有了什么我有什么建议可解决或改进这一问题,我可以怎样具体操作这样操作可能会发发生什么。指南针的结构是什么?每一部分的作用是?你会正确使用指南针吗?学生要去观察、调查,了解指南针功能构造。为下面自制指南针准备相关技能。

(3)自主建构

教师材料和思路,组织协调激励,学生分析建模制作模型,测试优化模型或产品

分析建模:这是问题解决教学模式的核心,这个环节学生运用已获得的概念和技能,分析建模过程包括实地考察、假设解释、动用工具、资料分析、数据处理、动手制作等可以形成研究报告、实物模型、正式的产品等。

通过前面对指南针的结构观察,学生要分析我的指南针可能需要哪些材料?如何使钢针具有磁性?磁化钢针的正确方法是什么?怎样使钢针能够自由转动起来?怎么根据磁针指向确定方向?方位盘如何来标记?

测试在有可能的情况下对模型进行测试,观察并记录测试的结果,进一步分析存在的问题,尝试改进方案,获得最终的模型方案。

指南针完成了,那能不能正确指示方向吗?怎么验证

评价:模型或作品完成后,各小组相互交流,交流问题解决过程中的体会、发现,对作品进行测试。通过相互评价不断反思,并不断进行优化。

我的指南针为什么指向不那么准确?可能在制作过程出现了哪些问题?他的指南针很好用?他们组有什么好的经验可以分享

(4)自我监控

教师引导对问题解决过程和产品的反思,学生相互评价解决过程,模型或产品。我做什么,遇到哪些障碍尝试用哪些方法来解决这些障碍,我的尝试成功与否,可否尝试其他方法?

(5)应用迁移

教师根据学生的情况是否迁移或迁移到什么程度,学生讲新发现运用于新情境除了水指南针你还有什么哪些制作指南针的方法启发学生思考,培养学生高阶思维。

不同类型的的课程,对学生思维关注侧重点不一样,对教师本身的说素养要求也不一样,如何在思维型教学模式中不断调整自己的教学策略,有效的培养学生的核心,值得每一位科学老师去思考。

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