聚焦學(xué)生思維能力發(fā)展的小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)策略

☉陸嘉琦

教學(xué)的最終目的不是學(xué)生掌握基本的知識技能就可以，而是要將所學(xué)應(yīng)用于實踐中，才能獲得真正的提升和發(fā)展，也才能實現(xiàn)教與學(xué)的融合?？茖W(xué)是一門以實踐為主的學(xué)科，而實踐是最為重要的一部分，通過實踐促進(jìn)學(xué)生學(xué)思結(jié)合，實現(xiàn)學(xué)生思維的發(fā)展是教學(xué)基本目標(biāo)之一，也是學(xué)生要發(fā)展的能力之一。然而，當(dāng)下小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師更注重知識傳授，忽視了學(xué)生能力的培養(yǎng)，阻礙了學(xué)生思維能力的發(fā)展。要解決這一問題，就要重視實踐教學(xué)，教師應(yīng)立足教材，設(shè)計不同的實驗活動，以此激活學(xué)生的思維，提升其思維能力和科學(xué)素養(yǎng)。具體而言，可從以下幾個方面展開教學(xué)。

一、探究問題，激發(fā)學(xué)生思維

對于小學(xué)生而言，對各種未知領(lǐng)域都充滿了好奇心，自覺地探索這個世界，他們總是會發(fā)出疑問，面對學(xué)生的好奇心，教師應(yīng)該引導(dǎo)，不應(yīng)該置之不理，這樣會影響學(xué)生的求知欲。因此，作為小學(xué)科學(xué)教師，要了解兒童的特性，抓住學(xué)生的求知欲，合理應(yīng)用各種有趣的實驗現(xiàn)象、實驗活動，調(diào)動學(xué)生探索欲望，促使學(xué)生主動探索世界。只有敢于發(fā)出疑問，敢于深入探索，才能逐漸培養(yǎng)學(xué)生的求知意識，讓學(xué)生在知識的海洋中拓展思維，發(fā)展自身能力。

例如，在學(xué)習(xí)《觀察一棵植物》這一課時，為了激發(fā)學(xué)生的問題意識，鍛煉學(xué)生的思維能力，教師可以提前準(zhǔn)備含羞草植株，讓學(xué)生觀察含羞草的特點。這一活動立馬引起了學(xué)生的興趣，教師拿出含羞草后，立馬有學(xué)生說：“我家里種了好幾棵含羞草，只要人一碰，它的花朵和葉子就會縮在一起?！苯處熞宦犃ⅠR說道：“看來大家都很注意觀察生活中的事物，今天我們近距離再觀察一下這一植物，看看還有什么新的發(fā)現(xiàn)?！睂W(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗判斷出了植物的名稱和基本特點，教師提出新的問題激發(fā)了學(xué)生的求知欲望。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生經(jīng)過用放大鏡觀察、討論、記錄等活動，深刻了解了這一植物的特點，植物由莖葉、根部、花朵等不同部位組成，是有生命的，生長需要土壤、陽光、水分等，眼見為實，親眼看到的現(xiàn)象遠(yuǎn)比講授來得實在，通過這一觀察實驗活動，學(xué)生獲得了直觀、立體的學(xué)習(xí)體驗。同時，學(xué)生通過聯(lián)系生活實際和已有經(jīng)驗，獲得了“活”的科學(xué)知識，實現(xiàn)了從課本延伸到生活現(xiàn)象的教學(xué)目的，拓展了學(xué)生的思維能力，也培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)興趣。

二、明確思路，發(fā)展邏輯思維

科學(xué)實驗是一個過程，要有一定的依據(jù)，要選擇一定的實驗方法，并且要按照一定的計劃實施。實際的科學(xué)實驗中，教師要明確告訴學(xué)生要研究什么？要做什么？實驗的目的是什么？實驗要有主有次，有規(guī)律地進(jìn)行，不能盲目實驗，只有計劃性地展開實驗，才能讓學(xué)生有所獲、有所知。［1］實踐證明，在實驗前做好準(zhǔn)備，明確實驗思路和實驗流程，才能保證整個實驗過程更加流暢，確保整個實驗活動更加富有條理，才能利用實驗活動培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，讓學(xué)生養(yǎng)成良好的做事習(xí)慣和思考習(xí)慣，進(jìn)而更好地發(fā)展學(xué)生的邏輯思維能力。

例如，在學(xué)習(xí)《聲音是怎樣傳播的》這一課時，教師就可以利用實驗培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，讓學(xué)生在實驗中探索、分析、解決問題，實現(xiàn)深度思考。具體而言，在實驗前，教師先提出問題，引起學(xué)生的思考，同時準(zhǔn)備相應(yīng)的實驗器材，如桌子、敲擊物等，說明實驗流程以及實驗?zāi)康模骸拔覀兤匠牭酵榈恼f話聲音、窗外的喇叭聲、汽車鳴笛聲等，大家有沒有想過發(fā)出聲音的地方明明有一定的距離，為什么我們還能聽到，大家有沒有想過聲音是靠什么東西傳到我們的耳中，今天我們就來驗證一下，看看聲音是靠什么東西傳播的?！苯又鴮W(xué)生分成各個小組，并發(fā)給每個小組相應(yīng)的實驗器材，學(xué)生先面對面地用教師做好的電話機(jī)傳播聲音，得出的一致結(jié)論是可以聽到對面?zhèn)鱽淼穆曇?，然后去掉電話機(jī)面對面說話的聲音變小了，接著引導(dǎo)學(xué)生通過敲擊桌子、敲擊黑板等活動了解聲音傳播的介質(zhì)，學(xué)生利用現(xiàn)有素材進(jìn)行實驗、探究、總結(jié)，得出了“聲音是依靠空氣和實物傳播”的基本結(jié)論。

經(jīng)過不斷實驗，學(xué)生可以得出正確答案。教師還可引導(dǎo)小組之間繼續(xù)進(jìn)行交流和探討，對實驗科學(xué)原理進(jìn)行分析，將實驗中的發(fā)現(xiàn)和理解表達(dá)出來。從親身體會到深刻思考，學(xué)生在實驗中學(xué)會了總結(jié)、歸納，更好地掌握了實驗規(guī)律，促進(jìn)了學(xué)生思維的激活和運(yùn)轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了知行合一，也讓學(xué)生思維能力得到了質(zhì)的飛躍，實驗過程讓學(xué)生有了理性表達(dá)、理性思考的意識。［2］

三、巧妙設(shè)疑，培養(yǎng)批判思維

批判思維是學(xué)生必備的素養(yǎng)之一，也是一個擁有獨(dú)立思想的人所具備的關(guān)鍵品質(zhì)。具有批判思維的人對一件事情的認(rèn)知更加理智，更善于獨(dú)立思考，不會隨波逐流，更善于表達(dá)自己的觀點，同時也能聽取別人的意見，也會對自己的思想和行為進(jìn)行調(diào)整，可以在實踐中找到更科學(xué)的解決問題方法。因此，在科學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維十分重要。小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師可利用各種實驗活動巧設(shè)疑問，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的矛盾點，在尋求真理的過程中解決問題，從而發(fā)展自身的批判思維。

例如，在學(xué)習(xí)《運(yùn)動與摩擦力》這一課時，教師可以巧設(shè)疑問，借助對比實驗、觀察討論等活動，引導(dǎo)學(xué)生對運(yùn)動中影響摩擦力的大小因素進(jìn)行分析。具體來講，教師可先創(chuàng)設(shè)疑問點，如出示兩個形態(tài)、大小、重量均相同的小車，將兩個小車分別置于粗糙程度不同的運(yùn)動軌道上，接著讓學(xué)生進(jìn)行猜想：小車在哪個軌道上運(yùn)動時受到的摩擦力更大。實驗前，有部分學(xué)生認(rèn)為兩個小車質(zhì)量是一樣的，其受到的摩擦力也會一樣，但經(jīng)過實驗后，學(xué)生會卻發(fā)現(xiàn)處于糙面的小車經(jīng)過小道的時間大于光面的小車，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)運(yùn)動摩擦力的大小與運(yùn)動軌道的粗糙程度有一定的關(guān)系，這一實驗結(jié)論和學(xué)生之前的觀點是矛盾的。經(jīng)過實驗，學(xué)生打破了以往的觀點，更新了自我知識體系。緊接著，教師改變思路，將小車的重量作為變量，其他因素作為定量，學(xué)生猜測：運(yùn)動摩擦力和小車的重量沒有關(guān)系。這一觀點與之前的結(jié)論又一次產(chǎn)生了矛盾。此時，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗總結(jié)，突破以往的經(jīng)驗限制，進(jìn)行二次實驗，突破知識局限性，從而構(gòu)建新的知識體系，發(fā)展自身的思維。在這一實驗過程中，學(xué)生經(jīng)過教師的引導(dǎo)，不斷地突破自己的思維認(rèn)知，顛覆以往的觀點，鍛煉了自身的思維能力。

四、因勢利導(dǎo)，發(fā)展創(chuàng)造思維

在科學(xué)實驗教學(xué)中，教師應(yīng)該尊重學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)展，尊重學(xué)生個性發(fā)展，對于同一個問題，學(xué)生可能會想到不同的解決方法，其認(rèn)知是獨(dú)特的，教師應(yīng)該尊重學(xué)生的想法，鼓勵學(xué)生探索不同解決問題的方法，才能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。［3］為此，在科學(xué)實驗教學(xué)中，教師可以留給學(xué)生一定的探索時間和思考時間，讓學(xué)生在探索過程中實現(xiàn)思維的飛躍。

（一）以趣味實驗為引導(dǎo)

趣味實驗對學(xué)生的吸引力是很大的，教師可以利用各種趣味實驗發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維。趣味實驗和生活息息相關(guān)，均來源于生活，雖然十分常見，但卻可以產(chǎn)生不一樣的教學(xué)效果，教師應(yīng)整合各種趣味實驗資源，結(jié)合不同的課程內(nèi)容，導(dǎo)入趣味實驗，讓學(xué)生對科學(xué)知識產(chǎn)生濃厚的興趣。

例如，在學(xué)習(xí)《不簡單的杠桿》這一課時，為了激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，教師可以借助各種各樣的趣味小實驗打開杠桿世界，加深學(xué)生對杠桿的認(rèn)識，并引導(dǎo)學(xué)生利用杠桿原理解決實際問題。正式學(xué)習(xí)本課程前，教師用多媒體展示核桃夾夾核桃、開瓶器開瓶子、筷子夾食物等各種生活常見的杠桿現(xiàn)象。生活中常見的杠桿現(xiàn)象引起了學(xué)生的討論，學(xué)生看到以上現(xiàn)象后對杠桿知識產(chǎn)生了濃厚的興趣，并紛紛表示這些工具自己都用過，之后教師拿出各種工具，引導(dǎo)學(xué)生通過實踐感受杠桿的力量，經(jīng)過一番實踐，學(xué)生了解了杠桿在生活中的應(yīng)用。之后，教師設(shè)計了如下問題：如果將一個重50 千克的大石頭移動8 米，你會用什么樣的方法，鼓勵學(xué)生用不同的方法解決這一問題。問題提出后，學(xué)生開始討論，有的說“可以用繩子將石頭綁著往前拉”，有的說“可以兩個人一起抬”，有的說“可以用小車將石頭運(yùn)過去”，最后有人補(bǔ)充說道：“是否可以用今天學(xué)的杠桿原理撬動石頭讓石頭滾動?！睂W(xué)生提出了各種各樣的解決方法，教師補(bǔ)充說道：“可以用的方法很多，只要善于思考，就可以節(jié)省很多力氣，簡單地解決問題，有些方法雖然直接，但是卻要費(fèi)很多力氣，只有開動腦筋，合理利用所學(xué)知識，才能更好地解決生活中的問題?！蓖ㄟ^一番探討發(fā)展了學(xué)生的創(chuàng)造性思維，也讓學(xué)生了解了杠桿在生活中的應(yīng)用，一個個充滿驚喜的小實驗帶給了學(xué)生不一樣的體驗，發(fā)展了學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

（二）用課堂實驗激發(fā)創(chuàng)造思維

實驗是有序有目的地開展的，教師可通過合理設(shè)計，讓學(xué)生在提出問題、提出假設(shè)、實驗論證、總結(jié)分享的過程中發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，從而發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

例如，在學(xué)習(xí)《設(shè)計我們的小船》這一課時，教師可以將學(xué)生分成小組，讓學(xué)生展開分組實驗，用自己所學(xué)影響浮力的因素等相關(guān)知識設(shè)計制作自己的小船，結(jié)合影響浮力的實際因素，學(xué)生展開了實驗，經(jīng)過設(shè)計、嘗試、問題分析、改造等多個環(huán)節(jié)，學(xué)生設(shè)計出了可以浮在水中的小船，不僅深化了浮力影響因素的相關(guān)知識，也鍛煉了學(xué)生的動手能力。在實驗過程中，學(xué)生會猜想、分析影響浮力大小的因素，也會在一次次失敗的操作中總結(jié)經(jīng)驗，尋找問題，對小船的重量、形狀等進(jìn)行改造，經(jīng)過記錄分析每一次實驗的結(jié)果，在對比中完成了實驗，驗證了最初的猜想，最后教師組織學(xué)生進(jìn)行交流互動。經(jīng)過交流互動深化課題，鞏固知識，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

此外，教師應(yīng)明白，完成實驗探究并不是學(xué)習(xí)的終點，而是探索科學(xué)世界、深挖科學(xué)實驗的新起點，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對實驗結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步的拓展，并引導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)的實驗知識解決實際問題，通過實踐應(yīng)用，促進(jìn)知行合一，深化科學(xué)知識，啟發(fā)學(xué)生生活中充滿了科學(xué)知識，只有學(xué)好科學(xué)知識，才能更好地生活，最終讓學(xué)生養(yǎng)成善于提問、善于發(fā)現(xiàn)的科學(xué)品質(zhì)。［4］

五、理解遷移，發(fā)展靈敏思維

現(xiàn)實生活中，萬事萬物都是不斷變化的，科學(xué)知識也是如此，因為情境、條件的不同，解決問題的方法也不同，當(dāng)然所產(chǎn)生的現(xiàn)象也有著千差萬別，學(xué)習(xí)科學(xué)應(yīng)該緊隨環(huán)境的變化而調(diào)整思維、改變方法，才能培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)展性眼光和敏銳的洞察力，進(jìn)而提升學(xué)生思維的靈活性和敏銳性。

科學(xué)知識源于生活，和學(xué)生的生活息息相關(guān)，教師應(yīng)該將教學(xué)與生活實踐連接，讓學(xué)生在生活情境中總結(jié)科學(xué)知識，探究科學(xué)現(xiàn)象，發(fā)展創(chuàng)造性思維，并靈活應(yīng)用所學(xué)科學(xué)知識解決實際問題。例如，在學(xué)習(xí)《聲音的強(qiáng)與弱》這一課時，學(xué)生在前期的學(xué)習(xí)中知道了聲音的傳播路徑，可以依靠氣體、固體、液體進(jìn)行傳播，在新的教學(xué)內(nèi)容中，教師可讓學(xué)生對比不同介質(zhì)環(huán)境下聲音的強(qiáng)與弱。通過對比，學(xué)生了解到在相同的環(huán)境下固體傳播聲音較強(qiáng)，完成實驗后，可組織學(xué)生展開進(jìn)一步的交流，想一想在不同的距離下，相同的固體傳播聲音的大小有無區(qū)別？相同的距離下不同的固體傳播聲音的大小有無區(qū)別？通過問題啟發(fā)學(xué)生對實驗進(jìn)行改進(jìn)，促進(jìn)學(xué)生舉一反三，客觀分析不同環(huán)境下影響聲音強(qiáng)弱的因素，使學(xué)生了解到事物有其獨(dú)特的發(fā)展規(guī)律，進(jìn)而幫助其找到解決問題的正確方法。實驗是探索知識的途徑，是一種螺旋上升的學(xué)習(xí)過程，任何課程形式都無法代替實驗教學(xué)，通過學(xué)生的自主實驗、自主體驗、自主操作，可以深化學(xué)生認(rèn)知，鍛煉學(xué)生的各種能力?？茖W(xué)教師應(yīng)該以實驗教學(xué)為核心，以培養(yǎng)學(xué)生思維能力為基本目標(biāo)，日復(fù)一日，精心設(shè)計每一個實驗，利用豐富多樣的科學(xué)實驗，有效激活學(xué)生的思維，提升其思維能力，為其日后的科學(xué)學(xué)習(xí)奠定堅實的基礎(chǔ)。