在科學(xué)探究中發(fā)展學(xué)生思維

于慶

科學(xué)是一門讓學(xué)生在大量的科學(xué)探究活動中培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的學(xué)科，其實質(zhì)是通過科學(xué)學(xué)習(xí)養(yǎng)成動手動腦的學(xué)習(xí)習(xí)慣，在“做”中發(fā)現(xiàn)，在“做”中體驗，在“做”中感悟，“動手”只是一種手段，會“動腦”，思維真正參與才是真正的目的。然而小學(xué)生往往是樂于動手，但不善于動腦，面對眼前的各種實驗器材，往往盲目地急于操作，既不知道怎么做，也不知道為什么要做。

科學(xué)教師要善于把握課堂的每一個細(xì)節(jié)，沿著學(xué)生思維發(fā)展方向設(shè)計探究活動，活動過程必須以學(xué)生的充分觀察、實驗為基礎(chǔ)，再通過分析、綜合等手段使學(xué)生形成對事物的科學(xué)認(rèn)識，使學(xué)生形成對事物的科學(xué)認(rèn)識，不斷理解科學(xué)事實，發(fā)展學(xué)生的思維。

舉一反三，拓展延伸，培養(yǎng)思維的深刻性

思維的深刻性是指思維的抽象程度，邏輯水平和思維活動的深度。

教學(xué)中教師要善于挖掘科學(xué)問題的潛在功能，恰當(dāng)?shù)貙栴}進行延伸、演變、拓展，使學(xué)生的思維始終處于積極、興奮的學(xué)習(xí)狀態(tài)，使學(xué)生對問題的本質(zhì)屬性和解決規(guī)律有更深刻的理解，從而培養(yǎng)思維的深刻性。

在“熱的傳遞”內(nèi)容中，學(xué)完了熱傳遞的三種方式后，我讓學(xué)生做了這樣一些練習(xí)：

⒈圍著篝火取暖，主要是利用了熱的傳遞方式中的 。

⒉用電飯鍋煮飯，熱的主要傳遞方式是 ，其次還有 的方式。

⒊你還能舉出生活中的熱的傳遞的例子嗎？

聯(lián)系生活，使學(xué)生對熱的傳遞有了更直觀的印象，掌握得更加牢固。通過舉一反三，學(xué)生形成了具有廣泛聯(lián)系的知識系統(tǒng)，收到了以點串線、觸類旁通、深化知識之效，培養(yǎng)了思維的深刻性。

精心設(shè)計，公平公正，培養(yǎng)思維的嚴(yán)謹(jǐn)性

思維的嚴(yán)謹(jǐn)性是指考慮和解決問題時，思路清晰，條理清楚，嚴(yán)格遵循邏輯規(guī)律。具體說，提出問題明確，不能模棱兩可；推理嚴(yán)謹(jǐn)，層次分明；論證充分，有的放矢，有說服力；結(jié)論證據(jù)確鑿。

在“吸熱和散熱”內(nèi)容中，在研究不同物質(zhì)的吸熱和散熱性能時，要用水和油來做對比實驗。實驗之前，我讓學(xué)生思考：怎樣做，才能公平地進行比較。學(xué)生經(jīng)過討論，歸納出這樣幾點：水、油的質(zhì)量要相等；酒精燈的火苗要保持一樣大??；要同時觀察水和油的溫度并記錄。變量控制是對比實驗成敗的關(guān)鍵，也是本課的學(xué)習(xí)重點。只有讓學(xué)生控制好條件，公平地比較出水和油吸熱散熱的特點，學(xué)生才能認(rèn)識到不同的物質(zhì)，吸熱和散熱的本領(lǐng)是不同的。

在“擺”的內(nèi)容中，研究擺的快慢與什么因素有關(guān)。我先讓學(xué)生提出自己的假設(shè)，再進行歸納，主要因素有：擺錘輕重、擺的角度、擺線長短等。然后學(xué)生設(shè)計實驗驗證自己的假設(shè)，并提出問題：在實驗中要改變什么？哪些條件是不能改變的？讓學(xué)生明確，實驗中只能有一個變量。在學(xué)生匯報實驗方案時，引導(dǎo)學(xué)生在不違背科學(xué)原理的前提下，考慮實驗操作的方便性，比如，當(dāng)擺錘是不變的條件時，可以都用鐵球；當(dāng)擺線是不變的條件時，為防止擺線過長帶來的麻煩，我們可以統(tǒng)一取短一點，比如20厘米；而擺角是不變的條件時，因為擺角不大于5度的擺動才是簡諧運動，所以規(guī)定孩子擺角都取5度。 經(jīng)過這樣的練習(xí)，學(xué)生以后設(shè)計對比實驗的時候，自然就會考慮控制好哪些條件。

在探究活動中，只有精心設(shè)計公平、公正的實驗，才能保證實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度是進行科學(xué)探究的必備素質(zhì)。同時，學(xué)生以后在學(xué)習(xí)、生活中遇到問題，也會用科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆椒ㄈソ鉀Q。

發(fā)散求異，錯誤剖析，培養(yǎng)思維的批判性

思維的批判性是指思維活動中的獨立分析和批判的程度，它集中表現(xiàn)為不盲從，有獨立見解和明辨是非的能力以及正確地對自己和他人進行評價的能力。而科學(xué)是處于不斷發(fā)展變化之中的，書本上的知識，不一定都是正確的，訓(xùn)練學(xué)生不唯書，不唯上，一切以事實說話，從而有效地培養(yǎng)思維的批判性。

在“晝夜交替”內(nèi)容中，列舉了古人對晝夜交替的一些解釋。我首先讓學(xué)生知道，這些觀點在當(dāng)時都是很權(quán)威的，大家都認(rèn)為是正確的。我又啟發(fā)學(xué)生思考：以你看來，這些觀點有哪些明顯的漏洞？你的根據(jù)是什么？再以《兩個鐵球同時落地》的故事為例，使學(xué)生明白大科學(xué)家說的，大多數(shù)人都認(rèn)同的觀點不一定都是對的。

又如在“空氣的性質(zhì)”內(nèi)容中，設(shè)計了“探究氣球充氣量與跑的距離的關(guān)系”和“玩壓縮空氣槍”兩個活動。但教學(xué)中我發(fā)現(xiàn)這兩個實驗都有一些弊端。第一個活動對做導(dǎo)軌的繩子要求高，給氣球打氣不方便，第二個活動中空氣槍子彈打的距離不好測量。于是我引導(dǎo)學(xué)生思考：你能利用壓縮空氣做成什么樣的玩具。有一個學(xué)生用一個塑料瓶和兩根吸管做了一個“壓縮空氣導(dǎo)彈”裝置：在飲料瓶蓋子上打一個洞，插上一根細(xì)一點的吸管，并用橡皮泥封好洞口，防止漏氣；再用一根粗一點的吸管做成小火箭的樣子，將頂端封住，底部套在細(xì)吸管上面；用力捏飲料瓶，小火箭就會被發(fā)射出去（如圖1）。

我發(fā)現(xiàn)這個“壓縮空氣導(dǎo)彈”操作簡單，且導(dǎo)彈射出的距離容易測量。于是我在班上表揚了他，夸獎他愛動腦筋，并讓全班同學(xué)每人做了一個，帶領(lǐng)他們研究“導(dǎo)彈飛出的遠(yuǎn)近與哪些因素有關(guān)”，學(xué)生動手動腦的積極性很高。

有批判才會有創(chuàng)新。教師在教學(xué)中要給學(xué)生思維的時間和空間，要讓學(xué)生充分表達(dá)自己的想法，鼓勵學(xué)生標(biāo)新立異，發(fā)表獨特見解。

打破常規(guī)，克服定勢，培養(yǎng)思維的靈活性

思維的靈活性是指思維活動的靈活程度，它集中表現(xiàn)為能根據(jù)問題的具體情況，及時改變觀察和理解的角度，靈活解決問題。教學(xué)中教師要選擇一些典型的問題，引導(dǎo)學(xué)生打破常規(guī)，克服定勢，拓寬思維領(lǐng)域，從而培養(yǎng)思維的靈活性。

比如在執(zhí)教“熱的傳遞”內(nèi)容時，要讓學(xué)生觀察燒杯里的水是如何全部變熱的，可水的流動是看不見的，怎么辦呢？學(xué)生開始動腦筋、想辦法，有的說在水里加入沙子，有的說加點顏色，有的說加點茶葉。我引導(dǎo)學(xué)生去驗證一下，看看哪種方法好？學(xué)生發(fā)現(xiàn)，放茶葉效果最明顯。

實驗時，為了節(jié)約燒水時間我們使用開水，先把開水倒入燒瓶，放入茶葉末，然后用酒精燈加熱燒瓶。不久，水就在燒瓶內(nèi)沸騰了，茶葉末比較輕，隨著水一起在燒瓶內(nèi)上升、下降，對流效果十分明顯。我總結(jié)道：“有些時候，直接觀察行不通，我們要動腦筋，通過其他途徑去研究?！?/p>

又如，“吸熱和散熱”內(nèi)容要求學(xué)生靈活運用課中學(xué)到的物體吸熱和散熱的知識，設(shè)計一個保溫杯。我引導(dǎo)學(xué)生將本課的知識進行總結(jié)，然后讓他們思考：哪些物體吸熱和散熱性能強，哪些物體吸熱散熱性能弱；深色物體吸熱散熱性能強，還是淺色物體吸熱散熱性能強；保溫杯是要吸熱散熱性能強還是吸熱散熱性能弱？通過分析身邊的例子，讓學(xué)生認(rèn)識到：科學(xué)來源于生活，生活中遇到的問題，可以用學(xué)過的科學(xué)知識去解釋，不能把生活和學(xué)科學(xué)隔離開，要靈活地運用知識去解決實際問題。

教學(xué)的根本任務(wù)不僅在于向?qū)W生傳授知識，還在于優(yōu)化學(xué)生的思維品質(zhì)，注重對學(xué)生思維品質(zhì)的培養(yǎng)，使學(xué)生成為一個會思考的人。培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì)是一項艱巨而復(fù)雜的任務(wù)，不可能立竿見影，一蹴而就，要完成好這項任務(wù)，更新教學(xué)觀念是前提條件，加強思維訓(xùn)練是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，優(yōu)化教學(xué)過程是根本保證。

江蘇省南京市翠屏山小學(xué)（211100）