滲透科學思維的教學

潘雪靜

學生的學習活動暴露出以下一些問題：學生的猜想比較隨意，范圍比較廣;實驗操作時，一個小組中總有幾個人不知從何入手，或沒有控制好其他條件而導致實驗結果無效;在匯報環(huán)節(jié)，學生提出自己的質(zhì)疑，卻無法組織好語言，有效論證自己的想法。與以上問題相對應的，是學生缺乏一定的科學思維方法?？茖W思維方法，是指在學習科學知識和解決科學問題的過程中應有的思維方法，主要有比較分類、抽象概括、歸納、科學推理、分析綜合等。而結構化思維是科學思維能力的重要組成部分，也是進行高效科學探究活動的必要條件之一。

一、用結構化思維解決問題

這種思維方式在三四年級就已慢慢滲透，在對比實驗中效果更加明顯，只是應用得比較生疏，具體方法還沒有落實到位。教師指導學生采用結構化思維方式提高分析解決問題的能力時，可從以下幾點入手。

（一）用結構化思維歸因可能原因

從一定角度來看，猜想與假設是學生探究活動的難點之一，因為它要求學生的思維活動從具體經(jīng)驗走向抽象經(jīng)驗，對原有知識經(jīng)驗進行加工。在課堂教學中，教師引導不當，就會導致學生怎么猜也猜不著，猜得不完整或猜得漫無邊際。為解決難題，教師要從“4W1H”五個方面引導學生關注這個待解決問題的方方面面，并將原因歸類，查找類別，將遺漏的可能原因一一找出，使主觀猜想經(jīng)過推理成為深思熟慮的符合邏輯且有所創(chuàng)新的客觀假設。

（二）用結構化思維完善實驗設計

實驗設計一直是科學探究活動的一個難點，但在解決這個難點的過程中，學生能夠主動地去思考為什么這樣操作、怎樣操作以及怎樣操作得更好，將學習變成學生自己的事，實現(xiàn)學習的內(nèi)化。教師應在學生已有的認知水平和現(xiàn)有的實驗條件下，指導學生運用結構化思維明確所有應控制不變的量，理清實驗的步驟。具體的方法：第一步，先選擇一個分類的標準，檢驗不變的條件是否齊全，可以先按照實驗的材料依次篩選，每個材料根據(jù)它的不同方面再輪流檢查。第二步……

（三）用結構化思維促進實驗開展

這里不再論述實驗操作部分，而是小組成員任務安排，需要運用結構化思維，分析任務的各個部分和流程，為組員確立合適的數(shù)量和難度的任務。一般情況下，在實驗室里進行的實驗，小組成員分為紀律監(jiān)督員、材料員（兼記錄員）、操作員A、操作員B、匯報員，以適應小組人數(shù)較多而動手機會有限的情況。

（四）用結構化思維提高論證質(zhì)量

有時候，學生在匯報實驗結論或自己的觀點時，啰啰嗦嗦說了一大堆，卻讓其他學生感覺根本抓不住重點，不知道他到底想表達什么。其實學生只是缺少一種結構化的思維去組織自己的語言。教師應該告訴學生，我們思考表達的每一個觀點，都應該有可接受的、相關的、充分的理由去支持結論。讓別人能夠理解你的觀點，就一定要有條有理、結構清晰地將你的論證思路表達出來。教師可以引導學生掌握這兩個方法：（1）用“金字塔”結構組織自己的思考表達，讓自己的表達充滿邏輯性。金字塔式的表達，是指當我們表達一個觀點時，先把觀點拋出來，再分要點一層一層地敘述支持觀點的理由。在日常學習中，養(yǎng)成習慣，用這樣的句式來說話：我的觀點是……，我之所以這么認為，有三方面的理由。第一個理由是……，關于這一點，我可以提供兩方面的證據(jù)，首先，其次;接下來，我的第二個理由是……;最后，第三個理由是……（2）用“MECE”檢查自己的思考是否全面清晰。第一步，每一個維度只能選擇一個分類標準;第二步，選擇一個順序，將分類篩查一遍。例如，某些實驗結果出現(xiàn)了偏差，令學生產(chǎn)生了質(zhì)疑，教師可以引導學生用“MECE”原則分析到底是哪些因素導致的。按照分類的標準，可以分析不同的材料部分，也可以分析不同學生操作的部分，也可以分析不同時間段的部分，按照不同的分類標準，逐一對各因素進行合理篩查，尋找最可能的原因。

二、培養(yǎng)結構化思維

（一）營造思考寬松的環(huán)境

與其他學習內(nèi)容相比，科學概念的學習具有一定挑戰(zhàn)性，且結構化思維的邏輯比較嚴密，教師在引導時需注意措辭和方式，避免言語刻板生硬造成的課堂氣氛嚴肅冷清或?qū)W生由于怕說錯說不好而不能積極參與?？梢圆捎脤W生喜歡的、可接受的方式和用語，讓學生大膽展示自己的猜測和分析。

（二）提高學生觀察的能力

想要運用結構化思維找出盡可能多的原因時，或找出盡可能全面的分類標準時，教師可以提供一定的框架和套路幫助學生快速上手，但如果學生本身經(jīng)驗匱乏或不注重觀察也難以有所出。在聚焦問題以后，先明確觀察的方法，讓學生通過觀察了解事物和現(xiàn)象整體和細節(jié)的更多信息，引導其關注系統(tǒng)整體和期中的全部要素。其次，針對學生解釋變化遵循單向線性因果次序的特點，引導其從逆向、側(cè)面的角度考慮問題，更好地理解體系或因素之間的相互作用。

（三）利用工具整理思維

可以采用思維導圖、路徑圖呈現(xiàn)學生的思維過程，進行概念圖訓練，幫助學生解決科學問題。設計簡單的圖表，提示思考的方向，學生再加以補充。根據(jù)思維導圖，學生可以依據(jù)圖表明確要考慮的條件和實驗的各部分，教師也可以根據(jù)圖表及時捕捉學生的思維而調(diào)整教學策略。

三、結語

結構化思維是有意識地維持一定的秩序，把每個問題都置于一定的情境中，全面地看待問題，在規(guī)定的框架中思考。而發(fā)散思維為解決問題提供了許多條開放的路徑，也許有些漫無邊際，有些異想天開，但“不正?！钡南敕ㄒ苍S就意味著突破性，即打破原有思路，另辟蹊徑，為解決問題提供更多可能。

【作者單位：永嘉縣楓林鎮(zhèn)福和希望小學? 浙江】