基于問題解決培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維

顧建鋒

培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維是小學(xué)科學(xué)學(xué)科的重要任務(wù)。讓學(xué)生帶著思考開展以問題解決為導(dǎo)向的科學(xué)探究活動(dòng)，能激發(fā)他們的探究積極性，有助于培養(yǎng)他們的科學(xué)思維和科學(xué)素養(yǎng)。

提出問題，引發(fā)思考

心理學(xué)研究表明：問題是思維的導(dǎo)火索，疑問是探究的起點(diǎn)。沒有問題就沒有思維，思維總是從解決問題開始的。我們的科學(xué)課堂正應(yīng)該在一個(gè)個(gè)問題解決中不斷推進(jìn)。為此，在執(zhí)教《空氣能占據(jù)空間嗎》一課時(shí)，筆者圍繞核心探究問題“空氣能占據(jù)空間嗎”，設(shè)計(jì)了這樣的一串問題，并形成了問題鏈（如圖1）。問題鏈圍繞核心問題，層層細(xì)化目標(biāo)，步步推進(jìn)，引領(lǐng)學(xué)生從關(guān)注核心探究問題到關(guān)注實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，尋找證據(jù)以此逐步建構(gòu)空氣占據(jù)空間這一科學(xué)概念。

前置假設(shè)，啟迪思維

教師在設(shè)計(jì)問題時(shí)可以將假設(shè)前置，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)熱情。通常情況下，在提出本課研究的核心問題后，教師就引領(lǐng)學(xué)生開始進(jìn)行探究。在本節(jié)課的教學(xué)中，筆者采用了假設(shè)前置的方法，來引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與思考，啟迪思維，讓學(xué)生做中思。我提出這樣的假設(shè)：如果發(fā)現(xiàn)紙團(tuán)不濕，水位發(fā)生了變化，這些現(xiàn)象說明了什么？如果紙團(tuán)濕了，水位沒有什么變化，又說明了什么？隨后，給學(xué)生提供了一定的時(shí)間，讓他們可以獨(dú)立思考并帶著這樣的思考，去尋找現(xiàn)象與科學(xué)本質(zhì)之間的聯(lián)系，充分發(fā)揮了學(xué)生作為課堂主體的主觀能動(dòng)性，為學(xué)生的學(xué)習(xí)營造了更為有利的環(huán)境，促使課堂更有活力。

多面求證，拓寬思維

科學(xué)是邏輯與想象相結(jié)合的產(chǎn)物。教師要借助探究活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生對假設(shè)進(jìn)行多面論證，在尋找證據(jù)的過程中，不斷發(fā)展科學(xué)思維，培養(yǎng)實(shí)證意識。

本節(jié)課的探究環(huán)節(jié)，我充分借助三個(gè)小活動(dòng)（如圖2），層層推進(jìn)?；顒?dòng)一：紙團(tuán)不濕。讓學(xué)生帶著假設(shè)展開探究活動(dòng)，通過小組合作探究，發(fā)現(xiàn)紙團(tuán)不濕，水位上升了，由此從正面推斷出可能是因?yàn)槠孔永锏目諝庹紦?jù)了空間?；顒?dòng)二；紙團(tuán)濕了。讓學(xué)生撕下貼在事先設(shè)計(jì)好小孔的瓶蓋上的膠布繼續(xù)探究，發(fā)現(xiàn)空氣從小孔中跑出，水進(jìn)入了瓶子里，紙團(tuán)濕了。以此從另一個(gè)角度感知當(dāng)空氣讓出空間后水占據(jù)了瓶子里的空間，所以紙團(tuán)濕了，水位也由于水跑到瓶子里又回到了原來的位置。兩個(gè)活動(dòng)從正反兩個(gè)角度驗(yàn)證了空氣占據(jù)空間?；顒?dòng)三：把水趕出去。利用微視頻引導(dǎo)學(xué)生用吸管和橡皮泥堵住小孔并向吸管里吹氣，氣體進(jìn)入瓶子后，水被趕出來了，水位又上升了，再一次證明空氣進(jìn)入瓶子占據(jù)空間。三個(gè)具有梯度的活動(dòng)，并且教師借助圖形較好地為學(xué)生建構(gòu)空氣能占據(jù)空間這一科學(xué)概念積累了豐富的、顯性的證據(jù)，拓寬了學(xué)生的思維。

研討交流，促進(jìn)思維

探究活動(dòng)結(jié)束后，圍繞“空氣能占據(jù)空間嗎，你有哪些證據(jù)”的核心問題，引導(dǎo)學(xué)生展開研討活動(dòng)。組織學(xué)生先在小組內(nèi)圍繞問題交流研討，然后在小組討論的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生展開全班交流研討，讓他們嘗試擺事實(shí)，舉證據(jù)，培養(yǎng)實(shí)證意識。同時(shí)，可以通過質(zhì)疑等方式展開辯論，最終幫助學(xué)生形成空氣能占據(jù)空間的概念。

拓展延伸，外化思維

課堂并不是問題的終結(jié)，更應(yīng)該是學(xué)生學(xué)習(xí)的起點(diǎn)。教師要引導(dǎo)學(xué)生將課堂習(xí)得在新情境中進(jìn)一步深化，外化思維，將所學(xué)知識運(yùn)用于實(shí)際生活和學(xué)習(xí)中。本課結(jié)課前，教師出示自制小噴壺，分別從兩個(gè)管子里吹氣，學(xué)生發(fā)現(xiàn)從一個(gè)管子里吹氣，水會(huì)從另一個(gè)管子里噴出來，換一根管子吹氣，水不能從另一個(gè)管子里出來。新的問題應(yīng)運(yùn)而生：里面的管子是怎么插的呢？借助這樣的問題，教師提供材料，讓學(xué)生繼續(xù)在課外進(jìn)行探究，活動(dòng)得到了延續(xù)，思維得到了延展。

一節(jié)課，只是一個(gè)范例，但是這樣以問題解決為導(dǎo)向培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，正是我們追求的目標(biāo)。因此，科學(xué)教師要通過設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)，從整體性、結(jié)構(gòu)性、立體性和延展性等方面訓(xùn)練和發(fā)展學(xué)生的思維。

（作者單位：浙江省海寧市教師進(jìn)修學(xué)校附屬小學(xué)）