小學(xué)科學(xué)在探究活動(dòng)的過程中如何培養(yǎng)學(xué)生理性思維

鐘明

[摘 要]科學(xué)探究活動(dòng)的本質(zhì)屬性是學(xué)生思維的參與過程。如何在科學(xué)探究活動(dòng)中促進(jìn)學(xué)生思維參與，培養(yǎng)學(xué)生理性思維。本文從設(shè)疑猜想，要有深度，才能助燃思維火花；探究過程，要篤實(shí)嚴(yán)密，才能訓(xùn)練思維品質(zhì)；實(shí)驗(yàn)結(jié)果，要會(huì)歸納分析，才能強(qiáng)化概念思維，等方面進(jìn)行了闡述，意在科學(xué)探究中激活學(xué)生思維，促進(jìn)學(xué)生思維的發(fā)展，從而促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成。

[關(guān)鍵詞]：科學(xué)探究活動(dòng)； 理性思維；思維品質(zhì)；參與

探究既是小學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)要達(dá)到的目標(biāo)，又是小學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的主要方式。探究活動(dòng)是一個(gè)行為參與的過程，是一個(gè)情感參與的過程，更是一個(gè)思維參與的過程。現(xiàn)在，在我們小學(xué)科學(xué)的課堂上可以看到處處是探究活動(dòng)，氣氛非常熱鬧。但在對(duì)這些活動(dòng)耐心分析和研究之后，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)學(xué)生行為參與和情感參與豐富，但是學(xué)生的思維參與卻不足，科學(xué)探究等同于“動(dòng)手做”，“探究活動(dòng)”僅僅是停留在“活動(dòng)”的階段。一堂課結(jié)束之后留給學(xué)生最深的印象就是“很好玩”，在知識(shí)、能力和思維上卻并沒有得到真正意義上的提升。學(xué)生理性思維參與不足已經(jīng)成為目前小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的一個(gè)現(xiàn)實(shí)問題，這是與科學(xué)探究的本意是背道而馳的。在學(xué)生科學(xué)探究的活動(dòng)中如何注重思維的參與，培養(yǎng)學(xué)生理性思維，筆者從以下幾方面進(jìn)行了嘗試。

一、設(shè)疑猜想，要有深度，才能助燃思維火花

古人云：“疑是思之始，學(xué)之端?！鼻擅钤O(shè)疑，是探究的起點(diǎn)，常?？梢源蜷_學(xué)生思維的大門，進(jìn)入一片廣闊的天地?？茖W(xué)探究活動(dòng)中設(shè)置問題，可以是教師設(shè)計(jì)，也可以是學(xué)生提出，但設(shè)疑猜想要有深度，要與學(xué)生已有的知識(shí)產(chǎn)生激烈的碰撞，才能真正助燃思維火花。教師可根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容，利用思維方法的聯(lián)系或矛盾進(jìn)行多方設(shè)疑，當(dāng)學(xué)生對(duì)研究的問題處于一知半解的狀態(tài)時(shí)，就會(huì)鼓勵(lì)自己積極思考。

有教師在教學(xué)《馬鈴薯在水中的沉浮》一課時(shí)的片段：

教師：“同學(xué)們，馬鈴薯在水中是沉是??？”

學(xué)生：“沉。

教師將一個(gè)馬鈴薯放入盛有液體的A水槽中，發(fā)現(xiàn)馬鈴薯沉下去了，再將這個(gè)馬鈴薯取出擦干放入盛有液體的B水槽中，發(fā)現(xiàn)馬鈴薯浮在水面上。

這時(shí)學(xué)生感到非常奇怪，經(jīng)過短暫思考后就有學(xué)生提出：“兩個(gè)水槽中的液體可能是不同的，有可能B中的是鹽水。”

教師：“你有什么方法來證明這是兩種不同的液體嗎？你能證明B水槽中就是鹽水嗎？”

學(xué)生又進(jìn)行著激烈的討論?！ê舐裕?/p>

又如：我在上《磁鐵的兩極》一課時(shí)，學(xué)生在前一課《磁鐵的性質(zhì)》的基礎(chǔ)上，已經(jīng)知道了磁鐵能吸引鐵質(zhì)的物體。于是我取出一枚小的鐵螺絲，用條形磁鐵的中間部分去吸，發(fā)現(xiàn)并吸不起來。就有學(xué)生說：“這不是鐵的?！蔽矣钟么盆F的一端去吸引，發(fā)現(xiàn)可以吸起來。學(xué)生就感到非常奇怪，作出了許多種不同的猜測。

在這兩個(gè)例子中，學(xué)生看到的現(xiàn)象與他已有的經(jīng)驗(yàn)嚴(yán)重不符，這就會(huì)激發(fā)學(xué)生探究的興趣，提出種種的猜測，進(jìn)而來驗(yàn)證自己的猜測，強(qiáng)化了思維的參與。因此，在教學(xué)中教師應(yīng)該善于抓住學(xué)生思維的興奮點(diǎn)和引發(fā)點(diǎn)，精心創(chuàng)設(shè)情景，設(shè)計(jì)有針對(duì)性、突破性的問題，助燃學(xué)生的思維火花。

二、探究過程，要篤實(shí)嚴(yán)密，才能訓(xùn)練思維品質(zhì)

思維品質(zhì)實(shí)質(zhì)是人的思維的個(gè)性特征，反映了每個(gè)個(gè)體智力或思維水平的差異。在教學(xué)中，思維與活動(dòng)應(yīng)該是一對(duì)和諧的共同體，而不是一對(duì)矛盾體。關(guān)鍵在于怎樣調(diào)節(jié)好思維與活動(dòng)之間的關(guān)系。學(xué)生思維的真正參與可以訓(xùn)練良好思維品質(zhì)的形成，良好的思維品質(zhì)反過來又能夠促進(jìn)探究活動(dòng)中的思維參與?？茖W(xué)探究的活動(dòng)過程要篤實(shí)嚴(yán)密，要深入探究的本質(zhì)，以學(xué)生思維參與為目的來指導(dǎo)活動(dòng)過程。

1.設(shè)計(jì)“自己”的實(shí)驗(yàn)——訓(xùn)練學(xué)生的發(fā)散性思維

學(xué)生的思維是相當(dāng)活躍的，在問題面前，學(xué)生會(huì)機(jī)智地去尋找解決問題的方法和途徑，而不是教師簡單地把答案告訴學(xué)生。給學(xué)生留出充分思考的余地，激起學(xué)生的好奇心，學(xué)生的發(fā)散性思維就會(huì)得到很好的訓(xùn)練。

如我在教學(xué)《熱是怎樣傳遞的》一課時(shí)，在提出“熱會(huì)不會(huì)沿物體自體傳遞”的探究問題后，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，用蠟燭給銅絲的一端加熱，觀察熱會(huì)不會(huì)沿銅絲傳遞到另一端？很明顯光用眼睛看是難以看到熱的傳遞的。

教師：“那我們?cè)鯓幽苁箍床灰姷臒醾鬟f看得到？我們能借助一些其他遇熱能改變形態(tài)的物體來看到熱的傳遞嗎？”

在教師的這兩個(gè)問題之后，學(xué)生經(jīng)過思考之后，就有學(xué)生提出：“可以用塑料紙?！?/p>

教師：“你說說看，為什么想到了塑料紙？怎么用？”

學(xué)生：“把塑料紙包在銅絲上，遇熱塑料紙就會(huì)縮起來?！?/p>

教師：“很好，還有其他的方法嗎？”

于是學(xué)生紛紛提出了可以用豬油、巧克力、冰、蠟燭油……

在學(xué)生提出了很多種方法后，教師再收一收：“這些物體都有什么共同的特點(diǎn)？”

學(xué)生：“遇熱會(huì)改變形態(tài)。”

“那老師這里的蠟燭圈，你覺得可以嗎？”教師。

“可以?！睂W(xué)生異口同聲地回答。于是進(jìn)入下一個(gè)環(huán)節(jié)。

在這個(gè)環(huán)節(jié)中，教師“除了塑料紙，還有其他的方法嗎？”一問，雖然看似漫不經(jīng)心，但開闊了學(xué)生的思路，促使他們尋求多種的答案。雖然最終因?yàn)檎n堂實(shí)驗(yàn)材料的原因，還是歸納到了蠟燭圈，但在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)通過將生活經(jīng)驗(yàn)、學(xué)過的知識(shí)遷移、滲透到新的研究中，促使學(xué)生的思維發(fā)散性、靈活性得到了鍛煉。

2.“做好”自己的實(shí)驗(yàn)——培養(yǎng)學(xué)生思維的嚴(yán)密性

科學(xué)探究是一個(gè)細(xì)致而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪^程，思維的嚴(yán)密性正是探究活動(dòng)的基礎(chǔ)和保障，缺乏了它，“探究”就往往會(huì)停留在“活動(dòng)”的階段。對(duì)比實(shí)驗(yàn)中變量的選取及不變量的控制；必要的重復(fù)實(shí)驗(yàn)；嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)操作流程，都在說明實(shí)驗(yàn)并非是簡單的動(dòng)手做，更要?jiǎng)幽X做。

如我在教學(xué)《保護(hù)我們的聽力》一課，控制發(fā)聲罐發(fā)出的聲音的活動(dòng)時(shí)，我要各小組進(jìn)行比賽，看哪個(gè)小組最后發(fā)出的聲音最小。在這個(gè)活動(dòng)中罐體材料、發(fā)聲物（鈴鐺）大小、發(fā)聲物數(shù)量、發(fā)聲物材料等因素都應(yīng)該一樣，只有這樣，活動(dòng)才有可比性。比賽開始，學(xué)生想到了包毛巾、塞報(bào)紙、裝棉花、灌水等各種方法。最終各小組的發(fā)聲罐發(fā)出的聲音都比原來的聲音小了很多，但多少還有點(diǎn)聲音。只有兩組學(xué)生的發(fā)聲罐一點(diǎn)聲音都沒有了。

我讓這兩組來說說看是怎么做的？一組學(xué)生：“我們小組在罐子中塞了報(bào)紙，但里面的鈴鐺卻還是響，所以又用棉花把鈴鐺里的子兒也塞住了?！倍M學(xué)生：“我們的做法和他們差不多，我們是這么想的：如果要控制聲音就要控制物體的振動(dòng)，因?yàn)槁曇羰怯晌矬w振動(dòng)產(chǎn)生的?！蔽胰滩蛔?duì)他們豎起了大拇指：“你們說得太好了，控制聲音不是蠻干，不是比誰往罐子里報(bào)紙、棉花塞得多，我們需要?jiǎng)幽X去思考發(fā)出聲音的根本原因?！?/p>

又如在上《擺的研究》一課時(shí)，如何控制擺幅是個(gè)很難操作的事情，但在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，我看到各小組在想盡辦法控制擺幅，其中有一組在擺繩上端夾上了量角器，用以精確地控制擺幅。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中嚴(yán)格控制不變量所想到的辦法，另我對(duì)他們刮目相看，也讓我欣慰地感到我的學(xué)生有具有優(yōu)秀的科學(xué)素養(yǎng)。

實(shí)驗(yàn)的過程、實(shí)驗(yàn)的方法必須是嚴(yán)密的、科學(xué)的，得到的結(jié)論才是可信的。學(xué)生只有通過全面的觀察、嚴(yán)密的分析才能得到科學(xué)結(jié)論，理解也就更加深刻了。這一切，都是不僅要?jiǎng)邮?，更要?jiǎng)幽X才能完成的。

3.相信自己的實(shí)驗(yàn)——培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)證意識(shí)

實(shí)證意識(shí)是指人的頭腦對(duì)于能夠證明某事物的真實(shí)性的有關(guān)事實(shí)或材料的反映，是感覺、思維等各種心理過程的總和，它強(qiáng)調(diào)的是反映和過程。實(shí)證意識(shí)是小學(xué)生重要的科學(xué)素養(yǎng)之一。對(duì)學(xué)生的任何想法，都要引導(dǎo)其通過事實(shí)來驗(yàn)證。觀察是最直接的獲取事實(shí)的途徑，實(shí)驗(yàn)則是更有力的證明。

如三上《蝸?！返难芯恐?，蝸牛喜歡吃什么？有學(xué)生提出來“蝸牛吃紙的”。這引起了班上同學(xué)的軒然大波?！拔茵B(yǎng)的蝸牛裝在一個(gè)紙盒子里，因?yàn)轲B(yǎng)了很多天，也沒喂吃的，昨天早上發(fā)現(xiàn)里面一個(gè)硬紙片被吃掉了一部分?！睂W(xué)生提出了自己的證據(jù)?！皶?huì)不會(huì)是那里原來就少一部分的？”我問?！安粫?huì)的，盒子是我特意找來的，當(dāng)時(shí)看過完整的，而且蝸牛好像還拉了白色的糞便，可能白色的糞便是吃了白色的紙后拉出來的?！睂W(xué)生回答。于是我叫學(xué)生再去研究研究看。

不論事實(shí)和他們先前的想法是否一致，對(duì)學(xué)生來說都是很有意義的。如果學(xué)生發(fā)現(xiàn)事實(shí)證明了自己的想法，他們會(huì)得到一種驚喜的感覺，而當(dāng)他們發(fā)現(xiàn)了和自己想法相反的事實(shí)，也許會(huì)感到很意外，但這種意外能給他們留下深刻的印象，并沖擊其固有的想法。批判性思維得到了很好的訓(xùn)練。教師要不斷地強(qiáng)化學(xué)生這樣的價(jià)值觀：相信事實(shí)！

三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果，要會(huì)歸納分析，才能強(qiáng)化概念思維

小學(xué)生的年齡和認(rèn)知水平特點(diǎn)決定了其科學(xué)思維需要經(jīng)過多層次的比較、分析、綜合，才能得到真正發(fā)展。因此，在教學(xué)中應(yīng)充分引導(dǎo)學(xué)生分析、比較、抽象、概括，把學(xué)生的思維難度推向至高點(diǎn)，使其思維向深處發(fā)展。

比如《擺的研究》一課，在實(shí)驗(yàn)中我重點(diǎn)放在不變量的控制上，在設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)方案后，各小組按方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（我是用鉤碼作擺錘的）。實(shí)驗(yàn)過程中大部分小組分工明確、操作規(guī)范，很快實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出來了。

我們發(fā)現(xiàn)： 擺擺動(dòng)得快慢與擺錘的重量無關(guān)。

在實(shí)驗(yàn)匯報(bào)反饋的環(huán)節(jié)，幾個(gè)小組匯報(bào)了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和得出的結(jié)論后，第9小組也進(jìn)行了匯報(bào)。 針對(duì)表一的數(shù)據(jù)，我讓其他小組進(jìn)行評(píng)議。一位學(xué)生說：“我們第2組研究擺錘原來重量和兩倍重量擺得次數(shù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)是完全相同的，而他們第9小組有微小的差別，不知道是不是正常?！庇钟袑W(xué)生補(bǔ)充：“應(yīng)該再做幾次試試?！蔽覜]有讓學(xué)生馬上就做，而是讓他們分析這里可能存在的原因。學(xué)生有的說是時(shí)間上掐表的同學(xué)可能稍微有點(diǎn)快慢；有的說是數(shù)數(shù)可能數(shù)錯(cuò)了；有的說是操作可能還有些不規(guī)范…… 經(jīng)過短暫的研討后，最后發(fā)現(xiàn)第9小組在增加擺錘的重量時(shí)，忘了實(shí)驗(yàn)前的提示，將擺錘上下連接了，導(dǎo)致擺繩長短變了，從而實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確。此時(shí)我要求該組同學(xué)在課后再次通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。雖然課上學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)結(jié)束，但對(duì)擺的探究卻還沒有就此結(jié)束，學(xué)生的思維也就不會(huì)在此停滯！

造成科學(xué)探究活動(dòng)學(xué)生思維參與不足的原因還有很多。我們需要認(rèn)識(shí)到的是，任何原因造成的思維參與不足，都將使活動(dòng)過程成為“舍棄靈魂、丟失精髓”的活動(dòng)，使活動(dòng)本身失去培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)方法和全面發(fā)展學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的價(jià)值。

思維是建立在活動(dòng)的基礎(chǔ)上的。沒有憑空想象的思維?？茖W(xué)課又是一門訓(xùn)練學(xué)生思維的重要學(xué)科，科學(xué)課利用觀察、實(shí)驗(yàn)等科學(xué)探究活動(dòng)來發(fā)展學(xué)生的思維品質(zhì)，是一種發(fā)展學(xué)生思維的良好途徑。因此，在科學(xué)教學(xué)中，教師要善于分析并抓住教學(xué)內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)間的內(nèi)在聯(lián)系，從而才能搭建起學(xué)生思維發(fā)展的鏈和思維訓(xùn)練的網(wǎng)。