深度思維在“真”探究中發(fā)生

繆君

摘 要：探究式學(xué)習(xí)是小學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的重要方式，科學(xué)探究是科學(xué)知識和能力的載體，借班上課是教師教育教學(xué)中的常態(tài);有時(shí)學(xué)生的真實(shí)認(rèn)知水平和能力會比正?；蛘哳A(yù)期的要欠缺一些，會給正常的教育教學(xué)活動帶來一些困難。這就需要教師根據(jù)授課學(xué)生的真實(shí)水平設(shè)計(jì)一節(jié)符合學(xué)生真實(shí)水平的、真正發(fā)展學(xué)生思維的科學(xué)課。筆者根據(jù)自己執(zhí)教的一節(jié)課例《電磁鐵》闡述了自己是如何在科學(xué)探究活動中發(fā)展農(nóng)村學(xué)生思維、提升思維品質(zhì)的。從問題引入，實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析和課后延伸幾個(gè)方面展開描述。

關(guān)鍵詞：科學(xué)探究; 思維; 以學(xué)定教; 電磁鐵

中圖分類號：G623.6? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ?文章編號：1006-3315（2021）2-045-002

探究式學(xué)習(xí)是小學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的重要方式，這就要求科學(xué)探究活動必須符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律和能力，同時(shí)能激發(fā)學(xué)生思維，訓(xùn)練學(xué)生思維方式。

《小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的基本理念要求之一：面向全體學(xué)生。小學(xué)科學(xué)課程要面向全體學(xué)生，適應(yīng)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展的需要，使他們獲得良好的科學(xué)教育。無論學(xué)生之間存在著怎樣的地區(qū)、民族、經(jīng)濟(jì)和文化背景的差異，或者性別、個(gè)性等個(gè)體條件的不同，小學(xué)科學(xué)課程都要為全體學(xué)生提供適合的、公平的學(xué)習(xí)和發(fā)展的機(jī)會[1]。

《電磁鐵》這一課是小學(xué)科學(xué)蘇教版教材五年級上冊第三單元第五課內(nèi)容，五年級的學(xué)生能夠自己進(jìn)行一些簡單的控制變量的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生能夠猜想影響電磁鐵磁力的因素，對相關(guān)因素進(jìn)行假設(shè)，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

BQ小學(xué)是一所較為偏遠(yuǎn)的農(nóng)村小學(xué)，科學(xué)教師的師資力量相對薄弱，學(xué)生的科學(xué)課沒有完全規(guī)范化、常規(guī)化，導(dǎo)致學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)相對欠缺;農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和區(qū)域性文化差異也或多或少地影響了學(xué)生的見識和眼界;記得第一次來這里聽課時(shí)，一位城里來的上課老師出示洋蔥圈的圖片，并問道：這是什么？這個(gè)吃過嗎？竟然沒有孩子知道，上課老師和在座的聽課老師都大吃一驚。在實(shí)際教育教學(xué)中，教師經(jīng)常會遇到類似情況，學(xué)生的實(shí)際認(rèn)知水平和能力比預(yù)期的要欠缺一些，當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)、文化、師資等因素對教育的影響不容忽視。原來，教師備課不僅需要熟悉課程標(biāo)準(zhǔn)、教材，更重要的是熟悉上課的學(xué)生，了解學(xué)生的知識、能力水平;還要了解當(dāng)?shù)氐牡貐^(qū)、經(jīng)濟(jì)和文化背景;才能更好地選擇適合學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)內(nèi)容，從而高效學(xué)習(xí)，達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。

一、探尋學(xué)習(xí)起點(diǎn)，以學(xué)定教

我執(zhí)教的是五年級《電磁鐵》第二課時(shí)：探究電磁鐵磁力大小與哪些因素有關(guān)？擔(dān)心課堂出現(xiàn)冷場的情況，我事先與學(xué)生們見面熟悉彼此。這個(gè)班的學(xué)生幾乎沒有規(guī)范上過科學(xué)課，更別說分組做實(shí)驗(yàn)了;學(xué)生對控制變量和對比實(shí)驗(yàn)幾乎是一無所知，電磁鐵也沒有親手做過。于是我?guī)е鴮W(xué)生一起做了電磁鐵，并且用各自做的電磁鐵來“釣魚”，學(xué)生在釣魚比賽后，積極思考“怎樣才能一次釣起更多的魚呢？”學(xué)生帶著這個(gè)游戲的問題仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)材料、認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)過程，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪M(jìn)行猜想，明天這些學(xué)生將帶著各自的疑惑走進(jìn)他們的一節(jié)探究性科學(xué)課。

小學(xué)生對周圍的世界具有強(qiáng)烈的好奇心與求知欲，課程標(biāo)準(zhǔn)也要求教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)符合兒童的教學(xué)情境[2]，“釣魚”游戲，符合學(xué)生的年齡特征;比賽的方式激發(fā)學(xué)生思考“怎樣才能獲得勝利——釣更多的魚”，從而提出具有探究性的問題“探究電磁鐵磁力大小與哪些因素有關(guān)？”提出問題，比解決問題更重要;提出一個(gè)探究性問題更重要。

二、進(jìn)行有限指導(dǎo)，激發(fā)積極思維

控制變量是指在科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)中，每一次只改變其中的一個(gè)量，而控制其余幾個(gè)量不變，從而研究被改變的量對事物的影響。對于沒有經(jīng)歷過探究活動，不知道控制變量的學(xué)生來說，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來研究“探究電磁鐵磁力大小與哪些因素有關(guān)？”太難了;所以我根據(jù)學(xué)生的實(shí)際認(rèn)知水平調(diào)整了我的教學(xué)方式：我為每組的學(xué)生提供了不同的實(shí)驗(yàn)材料：

每組根據(jù)自己拿到的材料，思考、討論，我們可以研究什么問題，并完成記錄單部分內(nèi)容。希望這些有結(jié)構(gòu)的材料能給學(xué)生一些啟發(fā)。

學(xué)生在完成記錄單時(shí)，其實(shí)就是在學(xué)習(xí)“控制變量”這一重要的思維方法，同時(shí)學(xué)生也已經(jīng)在積極思考：接下來的實(shí)驗(yàn)應(yīng)該如何進(jìn)行，讓學(xué)生在小組內(nèi)說一說自己的實(shí)驗(yàn)步驟，組內(nèi)合作，相互補(bǔ)充，完善小組的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，同時(shí)這也是發(fā)揮班級“小老師”的指導(dǎo)作用，帶動相對的“后進(jìn)生”。確保實(shí)驗(yàn)時(shí)，所有人都知道實(shí)驗(yàn)的目的和研究方案。對最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我相應(yīng)降低了要求，只要學(xué)生分析出電磁鐵磁力大小與哪些因素有關(guān)。

思路清晰、分工明確的小組，在較短時(shí)間內(nèi)，準(zhǔn)確高效地完成了本小組的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)，他們基本達(dá)到了教學(xué)目標(biāo)，一些思維活躍的孩子更是欣喜地來問我說：老師能不能借我兩節(jié)電池，我想研究一下“電磁大小是不是和電池的節(jié)數(shù)有關(guān)？”學(xué)生的思維被點(diǎn)亮了，他們開始了真實(shí)的探究之旅，他們體驗(yàn)了成功的喜悅和學(xué)習(xí)的樂趣。同時(shí)，我還發(fā)現(xiàn)拿到材料組合1的小組，想到了把三節(jié)電池串聯(lián)在一起，組裝了3個(gè)電磁鐵，學(xué)生的思維在實(shí)驗(yàn)中被點(diǎn)燃了，他們開始舉一反三了，他們在設(shè)定好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，開啟了無限的探究。這不正是我想看到的嗎？學(xué)生自主探究，進(jìn)行深度思維活動。

三、善待“修改數(shù)據(jù)”，切盼思維發(fā)生

“尊重?cái)?shù)據(jù)，實(shí)事求是”作為科學(xué)思想的核心目標(biāo)加以強(qiáng)調(diào)，要求學(xué)生基于觀察到的事實(shí)和數(shù)據(jù)做出客觀的分析與解釋[3]。我在實(shí)驗(yàn)前就強(qiáng)調(diào)實(shí)事求是，不能通過涂改數(shù)據(jù)來迎合結(jié)論的需要。為什么他們不聽話呢？依舊涂改數(shù)據(jù)來迎合他們想象中的結(jié)論呢？他們似乎還有一些問題和不同想法，正在展開著激烈的討論。

翻開《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》，“具有基于證據(jù)和推理發(fā)表自己見解的意識;樂于傾聽不同的意見和理解別人的想法不迷信權(quán)威;實(shí)事求是，勇于修正與完善自己的觀點(diǎn)”“在科學(xué)學(xué)習(xí)中運(yùn)用批判性思維大膽質(zhì)疑，善于從不同的角度思考問題，追求創(chuàng)新?！笨梢?，課程標(biāo)準(zhǔn)中，“尊重?cái)?shù)據(jù)，實(shí)事求是”包含了兩層意義：第一，尊重我們觀測到的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，由現(xiàn)象和數(shù)據(jù)作出結(jié)論;第二，根據(jù)自己已有的理論或新學(xué)習(xí)的結(jié)論，對觀測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，建立理論與數(shù)據(jù)的密切聯(lián)系。在課堂中，“尊重事實(shí)”的教學(xué)容易辦到，而“大膽質(zhì)疑”的目標(biāo)卻經(jīng)常被忽略。

筆者在課堂巡視中，注意到這一現(xiàn)象：

生1：這24問題最大，怎么會這么大？

生2：15、18兩個(gè)數(shù)據(jù)是小王做的，24是小張做的。

生1：小張，你吸的是哪個(gè)回形針??？是不是直接用的小王用過的回形針??？

生3：奧，我知道了你剛剛沒有消磁，所以數(shù)據(jù)才會這么大，相差這么多，這個(gè)數(shù)據(jù)不能要，我們重做吧。

生2：哎呀，來不及了，直接改一下吧，這個(gè)24改成16差不多吧。

生2（對小張說）：要不我們再做一下吧。

生1：這樣做出來的反正也不對，時(shí)間也來不及了，我們就自己改改好了。

生4：那改多少呢？

生1：我覺得長的鐵芯磁力肯定會更大，比24大點(diǎn)好了。（修改數(shù)據(jù)）

此時(shí)的學(xué)生不正是在進(jìn)行有意義的質(zhì)疑嗎？孩子們的認(rèn)知矛盾沖突引發(fā)了主動“調(diào)適”活動。這類行為往往伴隨著豐富的思維活動，前因后果地探問題、找原因。學(xué)生的對話告訴我們，孩子修改數(shù)據(jù)的行為不是根據(jù)“假設(shè)”或“結(jié)論”做出的簡單臆想，而是建立在“鐵芯越長，磁力越大”的理論基礎(chǔ)上，綜合實(shí)驗(yàn)過程中電池沒電、更換電池等情況后的有意識活動。在修改過程中，孩子們更是認(rèn)真反思實(shí)驗(yàn)過程、探索差異原因、定位實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，參與積極、思維活躍[4]。

沒有思辨的學(xué)習(xí)，知識就不能在學(xué)生的頭腦中“生根發(fā)芽”，科學(xué)知識之所以能從低層次到高層次，關(guān)鍵在于讓學(xué)生有時(shí)間、有機(jī)會對自己的活動和思維進(jìn)行反思?！白鹬?cái)?shù)據(jù)”首先要教育學(xué)生科學(xué)事實(shí)和科學(xué)數(shù)據(jù)就是“證據(jù)”，只有在獲取事實(shí)、數(shù)據(jù)的過程中才能學(xué)習(xí)“尊重”;其次要?jiǎng)?chuàng)造機(jī)會讓學(xué)生經(jīng)歷從觀察到整理、分析事實(shí)、做出結(jié)論的過程，體驗(yàn)證據(jù)的重要性，體驗(yàn)科學(xué)探究是怎樣進(jìn)行的。在這樣的過程中，才能讓學(xué)生明確“將實(shí)驗(yàn)前的認(rèn)識、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、其他小組的結(jié)論進(jìn)行比較、反思”的重要性，逐步學(xué)習(xí)科學(xué)地看事物、想問題，變得更會學(xué)習(xí)，而不是圍著老師的結(jié)論轉(zhuǎn)。

四、活化運(yùn)用所學(xué)，拓展探究時(shí)空

為了設(shè)計(jì)一個(gè)磁力更大、更美觀的電磁鐵，學(xué)生需要認(rèn)真傾聽其他小組的匯報(bào)，并且理解運(yùn)用最終的結(jié)論。全班同學(xué)根據(jù)自己組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析總結(jié)：電磁鐵磁力大小與電池節(jié)數(shù)、線圈匝數(shù)有關(guān)。電池節(jié)數(shù)越多，電磁鐵磁力越大;電池節(jié)數(shù)越少，電磁鐵磁力越小;線圈匝數(shù)越多，電磁鐵磁力越大;線圈匝數(shù)越少，電磁鐵磁力越小。這個(gè)冗長的實(shí)驗(yàn)結(jié)論讓學(xué)生生硬的印在腦海中，只能應(yīng)付書面的考試，我采用了“設(shè)計(jì)一個(gè)磁力更大的電磁鐵”的評價(jià)方式，學(xué)生更愿意接受和挑戰(zhàn)符合他們最近發(fā)展區(qū)的任務(wù)，也因此，將本節(jié)課的框順利撤除，將科學(xué)探究活動延伸到40分鐘以外，拓展到教室以外，不受時(shí)間和空間的限制。

活動一：設(shè)計(jì)一個(gè)磁力更大、更美觀的電磁鐵

五、結(jié)束語

科學(xué)探究的學(xué)習(xí)方式需要符合學(xué)生的學(xué)情，激發(fā)學(xué)生的興趣，喚起探究的熱情，點(diǎn)燃思維的火花，埋下科學(xué)的種子?？此圃O(shè)定好的實(shí)驗(yàn)探究，實(shí)際是量身打造的教學(xué)設(shè)計(jì)，是符合授課學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)的教學(xué)設(shè)計(jì)，是為了學(xué)生的深度思維的發(fā)生和不受時(shí)間空間限制的科學(xué)探究。

參考文獻(xiàn)：

[1]小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)，北京師范大學(xué)出版集團(tuán)，2017.03

[2]陳品如.淺談小學(xué)科學(xué)探究教學(xué)中問題意識的培養(yǎng)，教育實(shí)踐與研究，2008

[3]袁其偉.收集、整理與分析數(shù)據(jù)初探，科學(xué)課，2009

[4]陳寶泉.小學(xué)生的質(zhì)疑精神更可貴，中國教育報(bào)，2010