科學(xué)課堂“聚焦式思辨”引導(dǎo)策略

沈麗萍

“理性思辨”與“活動體驗”是學(xué)生進行科學(xué)探究的雙翼，而其中的“理性思辨”更是學(xué)生從感性認識上升到理性認識的關(guān)鍵因素。不管是動手前的研討還是探究后的交流，都是學(xué)生思維高度參與的過程，教師有效的引導(dǎo)將直接影響著學(xué)生科學(xué)概念的建構(gòu)和遷移。在教學(xué)實踐中，筆者進行了基于事實的“聚焦式思辨”引導(dǎo)策略的實踐?！盎谑聦崱保褪且癸@科學(xué)學(xué)科的本質(zhì)——對證據(jù)的追求和對證據(jù)的尊重?！熬劢故剿急妗?，就是以典型現(xiàn)象、矛盾事件等制造研討焦點，喚起學(xué)生思維的高度關(guān)注和主動參與，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷一個尊重事實的研討過程，在比對、甄別、交鋒、概括等一系列思維活動的經(jīng)歷中，提升學(xué)生的理性思維能力。

一、以“內(nèi)隱矛盾”為拋錨點——從打破到重塑的嬗變

美國學(xué)者納斯伯姆和諾威克曾提出“矛盾事件”的方法，即通過讓學(xué)生嘗試解釋一個矛盾事件，引起概念沖突，再鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生進行認知調(diào)整，建立與科學(xué)概念相一致的新的概念模型。矛盾的存在成為學(xué)生尋求一個更好解釋的潛在動力因素，課堂上可以充分利用學(xué)生知識結(jié)構(gòu)中的含糊點、易錯點或盲點，確立矛盾“靶子”，置學(xué)生于認知沖突的氛圍中，從而主動去尋找能解釋矛盾的證據(jù)，通過現(xiàn)象去思索本質(zhì)。

1.點在“易錯處”，提高思維的警覺度

學(xué)生的前概念往往來自于日常的生活經(jīng)驗，只是憑借感官對現(xiàn)象進行一些直觀的解釋，這些解釋往往停留在感性認識的水平上，缺乏嚴(yán)格的推理和實驗驗證，且在學(xué)生的大腦中形成了一種固定的模式?？茖W(xué)課需要尊重這樣的“錯誤”，讓它們成為具有課程意義的課堂動態(tài)資源。

比如很多學(xué)生都認為：“在冬天，手摸欄桿的不同部位，覺得鐵質(zhì)部分比木質(zhì)部分明顯要冷，于是就認為鐵塊比木塊溫度要低?！苯處煹囊龑?dǎo)就是在學(xué)生處于正確與錯誤的徘徊之際，讓學(xué)生積極參與對知識的重組，透過錯誤，洞悉成因?！霸谕瑯拥沫h(huán)境下，鐵塊和木塊的溫度其實是相同的?！碑?dāng)直覺、常識與客觀事實產(chǎn)生矛盾時，學(xué)生原有的認知受到了強烈的沖擊，這會引起學(xué)生思維的高度警覺和探究沖動。集體性的錯誤更激起了挑戰(zhàn)的欲望，學(xué)生會從被動思考轉(zhuǎn)為主動尋求。他們會動用已有的知識去嘗試解釋，在不斷的碰撞中，建立起與科學(xué)概念相一致的新的概念模型：鐵塊摸上去之所以會感到更涼，是因為鐵是熱的良導(dǎo)體，手接觸鐵塊時，鐵塊傳遞手的熱量的速度更快。

投石激浪，善于在學(xué)生易錯處引發(fā)矛盾的焦點，在平靜的思維水平面上投石，激起學(xué)生的思維浪花，再引導(dǎo)認知的調(diào)整。這種讓學(xué)生思想中普遍存在的錯誤觀點先暴露出來再加以擊破的做法，對于澄清學(xué)生的錯誤認識是非常有效的。

2.點在“模糊處”，激活思維的興奮度

【案例】教科版四下《導(dǎo)體與絕緣體》一課，在分組實驗“檢測身邊的物體是否導(dǎo)電”活動后，學(xué)生的匯報出現(xiàn)了下列分歧：

生1：我們的鐵尺可以導(dǎo)電。

生2：我們檢測了鐵尺，是不可以導(dǎo)電的。

師：有的小組的鐵尺可以導(dǎo)電，有的小組的鐵尺不能導(dǎo)電，觀察一下，兩把鐵尺有什么不同？

生：不導(dǎo)電的那把小刀不是鐵的。

師：我們用磁鐵測試一下。（指名測試后，發(fā)現(xiàn)兩把小刀都能被磁鐵吸引）

生：我認為這把尺子外面有油漆涂層，所以不能導(dǎo)電。

師：到底是不是因為油漆才不導(dǎo)電呢？我們用邊緣已經(jīng)磨損掉油漆的部分再來測試一下。（指名測試，小燈泡亮了，學(xué)生們很興奮）

學(xué)生的很多認識通常是浮于表面的、模糊的，他們最初關(guān)注的只是物品是否導(dǎo)電，而非構(gòu)成的材料是否導(dǎo)電。通過檢測兩把有典型結(jié)構(gòu)的鐵尺，有效制造了矛盾事實，引發(fā)學(xué)生想要解決的期待模式。學(xué)生開始主動嘗試去尋找證據(jù)，教師有效的引導(dǎo)讓學(xué)生學(xué)會透過現(xiàn)象看本質(zhì)，這種深入思考，會讓學(xué)生逼近事物的本質(zhì)，而拋棄事物外在形式的干擾。在后續(xù)活動中教師再次利用此法便水到渠成：“為什么同樣是小木棒，枝條能導(dǎo)電，這個木棒不能導(dǎo)電呢？”從“不同材料不同結(jié)果”過渡到“同一材料不同結(jié)果”，將探究推向更深的層次，在聚焦式思辨中，學(xué)生了解到絕緣體和導(dǎo)體的區(qū)分不是絕對的，同樣的材料在不同環(huán)境下導(dǎo)電性能也會各有不同。

探究的推進可謂“一波三折”，典型現(xiàn)象的呈現(xiàn)，激活了學(xué)生的思維，助推著學(xué)生的認識一步步清晰起來，思維也更加嚴(yán)謹(jǐn)了。

3.點在“缺口處”，喚醒思維的敏感度

心理學(xué)研究顯示：當(dāng)學(xué)習(xí)者發(fā)現(xiàn)不能用已有的知識經(jīng)驗來解釋一個新問題或發(fā)現(xiàn)新知識與頭腦中已有知識相悖時，會產(chǎn)生認知失衡，就會形成一種積極的認知氛圍和情感氛圍。在學(xué)生思維的“缺口處”加以有效引導(dǎo)，可以激發(fā)學(xué)生彌補“心理缺口”的動力。

例如，在五上《維護生態(tài)平衡》一課的總結(jié)階段，讓學(xué)生說說：“為了維護生態(tài)平衡，我們?nèi)祟悜?yīng)該做些什么？”“愛護動物、保護環(huán)境、不亂砍亂伐……”學(xué)生的這些回答有沒有真正觸及認知的內(nèi)核呢？這樣的問題與學(xué)生的生活和已有經(jīng)驗之間存在著巨大的差距，學(xué)生無法站在那樣的高度去系統(tǒng)地看待問題。

我們可以創(chuàng)設(shè)這樣的問題情境：“在20世紀(jì)初，美國亞里桑那州北部的森林里松杉蔥郁、生機勃勃，大約有四千只鹿在林間出沒。美國總統(tǒng)羅斯福為了有效地保護鹿，決定由政府雇請獵人去那里消滅鹿的大敵——狼。請你預(yù)測一下：將會出現(xiàn)怎樣的后果？”很多學(xué)生會不加思索地回答：“鹿的數(shù)量會急劇上升，影響生態(tài)平衡?！?/p>

此時，教師繼續(xù)將情境推進：“不久，狼幾乎被消滅，但一段時間后，鹿的數(shù)量反而大量地減少了。”截然相反的結(jié)果挑戰(zhàn)著學(xué)生——如何準(zhǔn)確地解釋這種現(xiàn)象呢？學(xué)生就會積極地進入新知識的建構(gòu)學(xué)習(xí)?！凹热焕鞘锹沟奶鞌常瑸槭裁催€會發(fā)生這種情況呢？原因是什么？”“如果你是狼，你想對人類說什么？”在這樣的互動中，在一個真實具體的問題情境中，學(xué)生才會真正體會到：生態(tài)平衡的發(fā)展是十分不易的，人類的很多行為正在干擾和破壞大自然的生態(tài)平衡。

任何以認知沖突為基礎(chǔ)的策略要取得成功，都依賴于學(xué)習(xí)者認識和解決沖突的意愿和能力。有意識地利用“內(nèi)隱矛盾”，使學(xué)生的觀點和科學(xué)觀點之間的矛盾明確化，同時也提供了支持學(xué)生思維發(fā)展的支架，從而實現(xiàn)從打破到重塑的嬗變。

二、以“外化共識”為落腳點——從具體到抽象的漸變

共識的形成是在基于事實的研討基礎(chǔ)上不斷內(nèi)化的，是培養(yǎng)證據(jù)意識、質(zhì)疑精神的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在探究后的論證階段，教師會習(xí)慣地問學(xué)生：“你們發(fā)現(xiàn)了什么？”一般流程是：學(xué)生匯報數(shù)據(jù)或現(xiàn)象→得出結(jié)論→教師小結(jié)。從現(xiàn)象、數(shù)據(jù)到形成概念，真的就這么簡單嗎？這樣的概念豐滿嗎？熱鬧背后其實存在著諸多隱患，學(xué)生的淺層思維愈演愈烈。

我們需要的不僅僅是文本上的結(jié)論，不是用簡單的小結(jié)來替代學(xué)生的思維過程。教師要立足認知規(guī)律，及時梳理，順?biāo)级鴮?dǎo)，給予學(xué)生明確的科學(xué)概念構(gòu)建的支架過程。通過暴露學(xué)生的思維走向，使“共性”的呈現(xiàn)可視化。

1.注重多元表述——讓思維有路可循，從模糊走向清晰

隱含在簡潔的概括性的科學(xué)概念下，是豐富的科學(xué)內(nèi)涵和外延。只有讓學(xué)生自己建立起一個新概念的表述方式，對學(xué)生來說，這個概念才是可以理解的。多元表述是建立在事實基礎(chǔ)上展開的，讓學(xué)生用自己收集到的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象來闡明自己的想法、捍衛(wèi)自己的觀點、質(zhì)疑別人的結(jié)論，在不斷地交流碰撞中形成對概念的理解。

教科版科學(xué)五上《怎樣得到更多的光和熱》，把不同顏色的紙袋分別插上溫度計同時平放到陽光下，實驗后組織學(xué)生匯報交流。

“黑色吸熱快，白色吸熱慢?！薄獙W(xué)生最初的認識還是感性的，關(guān)注點停留在具體顏色的升溫情況?！跋嗤瑫r間內(nèi)，顏色不同，升溫情況不一樣，這說明了什么？”教師的引導(dǎo)就是讓學(xué)生將物體顏色與吸熱的本領(lǐng)之間建立起一定的聯(lián)系。

“深色物體比淺色物體吸熱快?！薄矬w的顏色有很多，課堂上不可能窮盡每一種顏色都去研究一下，活動選取幾種顏色的研究方式是由點到面的推理?！昂谏?、紅色、白色三種紙的升溫情況比一比，哪種顏色吸熱能力最強？哪種顏色吸熱能力最弱？”“我們再給黑色、黃色、白色排排隊，哪種顏色吸熱能力最強？”“在對比中，你發(fā)現(xiàn)顏色與吸熱能力之間有什么規(guī)律呢？”由具體一步步走向概括，使學(xué)生認識到顏色深淺與吸熱的規(guī)律：深色物體吸熱能力強，淺色物體吸熱能力弱。

“黑色無光紙比黑色蠟光紙吸熱慢?！薄€有什么發(fā)現(xiàn)？同樣是黑色，它們的吸熱能力也不同，仔細觀察，你發(fā)現(xiàn)吸熱與什么也有關(guān)系？在教師不斷地期待和鼓勵中，有了新的突破，從顏色的關(guān)注轉(zhuǎn)移到了物體表面的光滑程度。

對問題理解的差異本身就是一種寶貴的學(xué)習(xí)資源，這樣的匯報就有了思維的力度，有了觀點的碰撞，使新概念的建構(gòu)有理有據(jù)、循序漸進、由簡單到復(fù)雜、由具體到抽象。

“多元表述”可以實現(xiàn)學(xué)生思維和語言的相互結(jié)合。在這種鼓勵多元表述的學(xué)習(xí)環(huán)境中，生生間產(chǎn)生了大量的不同的看問題的角度和方法，豐富了思維內(nèi)涵和理解方式，實現(xiàn)了真正意義上的理解。

2.鏈接生活現(xiàn)象——讓思維有翅可飛，從單薄走向厚實

只停留在對文本概念的理解上，在不同情境、不同時間中會表現(xiàn)出其不穩(wěn)定性的一面。利用科學(xué)概念解釋生活現(xiàn)象是現(xiàn)有觀念向科學(xué)認識的發(fā)展和拓寬，是遷移所學(xué)知識的主要途徑。

上述案例中，學(xué)生所建立起來的“物體顏色與吸熱”的概念，要與具體的生活現(xiàn)象建立起聯(lián)系，才能更好地促使學(xué)生由認識走向?qū)嵺`。

“宇航服一般都是什么顏色的？為什么？”——從“鋁箔紙的吸熱本領(lǐng)怎么樣”引申到宇航服的綜合運用，從顏色、表面光滑程度等多角度去考慮問題，知道宇航服的顏色與光澤和防輻射有關(guān)。在列舉中，有學(xué)生甚至還聯(lián)想到了交警的反光馬夾的作用，對生活現(xiàn)象所持的觀念更明朗化了。

“冬天馬路上積雪后，容易出事故或滑倒。你能運用剛才所學(xué)的知識，想想有什么辦法使雪化得快一些？”——現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用，先嘗試解釋雪化得慢的原因：雪是白色的物質(zhì)，能反射大量的光，因此白的雪融化得慢。找到問題癥結(jié)再著手想辦法：如果往路面上撒煤渣等深色的物質(zhì)，就能很好地吸收太陽光的熱，就會加速雪的融化。

“說說太陽能熱水器的構(gòu)造和科學(xué)原理之間的關(guān)系?！薄ㄟ^資料閱讀、觀察等方式，讓學(xué)生理解太陽能熱水器在提高吸熱能力上有哪些好的做法，如銀色的反光板、黑色無光的集熱管等，理解設(shè)計與技術(shù)之間的聯(lián)系。

鏈接生活，有效遷移，用科學(xué)的思維方式去看待問題，進行分析與解決，從而把獲得的概念轉(zhuǎn)為理解知識、形成能力的過程，豐滿了科學(xué)概念的外延。

學(xué)生知識的建構(gòu)是一個由科學(xué)事實上升到科學(xué)概念的過程，開展基于事實的聚焦思辨，為形成新的思維方式提供一個牢固的支架?！皟?nèi)隱矛盾”是有效激發(fā)學(xué)生主動思辨的內(nèi)驅(qū)力，“外化共識”是助推學(xué)生理性思辨的發(fā)展力。按下“暫停鍵”，給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個支持思維發(fā)展的良性環(huán)境，促使學(xué)生運用邏輯推理將觀察結(jié)果、證據(jù)和科學(xué)解釋聯(lián)系起來，不斷豐富和推進學(xué)生的認知結(jié)構(gòu)。

（浙江省平湖市當(dāng)湖中心小學(xué) 314200）