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根据学生思维发展的特点精心设计科学课堂教学

摘要：科学课程的重要教学目标之一便是培养学生的科学思维。在新时代的科学课堂中，教师要思索科学课程学习的本质，顺应学生的成长规律，扎扎实实做好课堂时间规划、教学板书设计以及实验导学单设计，以有效培养学生的科学思维。主要对如何合理规划科学课堂时间、灵活设计科学教学板书、合理设计科学实验导学单三个方面的内容进行探讨。

关键词：科学课；科学思维；课堂时间；板书；实验导学单

“大巧若拙”是先秦老子的美学观点之一，意指真正的巧，不是违背自然规律地卖弄技巧，而是顺应自然规律，呈现天然质朴的美。

《义务教育科学课程标准（2022年版）》立足我国义务教育科学教育现状，提炼了包括科学观念、科学思维、探究实践、态度责任四个方面的核心素养发展要求［1］。科学思维是科学学科四大核心素养之一。在科学课程教学中培养学生的科学思维时，教师需要结合“大巧若拙”的观点，根据学生真正的学习需求以及教学目标，给予学生锻炼思维的机会。具体来说，科学教师在准备40分钟的课堂教学内容时，要顺应学生成长的自然规律，扎扎实实做好时间规划、板书设计以及实验导学单设计。

一、合理规划课堂时间，让学生的思维张弛有度

注意力是否集中对学生的学习效率、学习质量有重要影响。人的大脑某区域经过一段时间的兴奋后必然会进入抑制状态，因此人的注意力在集中一段时间后，必然会进入不集中的状态。有关研究表明，不同年龄段的人注意力集中的时间不同，一般情况下，7—10岁儿童注意力连续集中的时间约为20分钟，10—12岁儿童注意力连续集中的时间约为25分钟。

在小学阶段，一节科学课的时间通常为40分钟。在科学教学中，部分教师会花很多心思去设计课堂的激趣导入环节，延长此环节的时间，但如果导入环节时间过长，就会挤占其他教学环节的时间，占用过多学生注意力集中的时间。还有一些教师在一节课中安排了多个实验环节，但忽视了有价值的思维任务的设置，使得学生在实验操作过程中处于放松状态，这样的课堂虽然气氛很活跃，但教学效果并不理想。小学生注意力连续集中的时间通常达不到40分钟，因此科学教师在进行教学环节设计时，要合理规划课堂时间，做到张弛有度。一些名师认为，小学课堂的前8分钟是学生课堂学习的“黄金8分钟”，这段时间内学生的注意力较为集中，因此教师可以创设学习情境，教学一些知识性较强的内容，以此提高学生的学习质量。

以教科版科学三年级下册“影子的秘密”一课的教学为例，本课内容可分为两部分，第一部分是探究影子形成的原因，第二部分是研究影子的变化跟什么有关。在这两部分内容的教学中，教师都可以安排动手操作活动，但如果一节课中学生活动的时间过长，那么学生深入思考问题的时间就会变短，这样会导致研究深度或广度不足。对此，教师应合理安排课堂时间。本课课堂时间可进行如下安排。

1—8分钟：引入生活现象，激发学生探究兴趣，并请学生尝试解释生活中的一些常见现象，一步步引出影子产生的三个条件——光源、阻挡物和屏。

9—11分钟：开展3分钟趣味观察活动，让学生自主制造影子，并在趣味观察中思考。

12—19分钟：让学生根据现象进行分析讨论，思考什么样的物体不能作为阻挡物，探究屏需具备哪些特征，探究影子变化的规律。

20—40分钟：引导学生开展动手操作实验，让其研究影子变化和什么有关，并在实验后与同学交流。

课堂的时间分配是教学设计的基础工作，怎样合理安排，需要教师认真思考。科学教师要认真分析学生学情，根据不同的教学内容，合理安排课堂时间，以有效提高教学质量，培养学生的科学思维。

二、灵活设计教学板书，整合学生的思维碎片

杜威认为，从最不严谨的含义来说，思维包括我们头脑里有过的任何想法［2］。想法有时只是人随心的、零碎的感受。而有意义的思维应该是连贯有序、因果分明和前后呼应的。当学生头脑里出现一些零散的互不关联的想法时，教师应帮助他们把这些想法串联起来，并引发他们的深入思考。

（一）动态设计板书可以串起学生的思维

教学设计中，教学板书设计是重要的内容。部分教师在进行教学设计的过程中，往往会忽视教学板书的设计，完全按自身的教学习惯把需要板书的内容进行罗列，没有认识到板书对学生思维培养的作用。优秀的板书设计，不但整体布局合理，而且能在内容呈现的过程中引导学生的思维，促进学生对知识、概念的掌握。

以教科版科学三年级下册“影子的秘密”一课的教学为例，不少教师的板书设计如图1的左图，这样的教学板书设计只是罗列知识点，无法呈现学生的探究过程。对此，教师需要对板书设计进行优化，具体如图1右图。

图1“影子的秘密”两种不同的板书设计

（1）调整板书结构：调整板书排布结构，让学生能清晰了解光源、阻挡物和屏在影子产生过程中所发挥的作用。

（2）简图呈现科学现象：在引出光源的概念之后，板贴“光源”，同时用粉笔画上几个长长的箭