在探究中提高學(xué)生思維能力課例分析

夏玥然

〔摘? ? 要〕? 科學(xué)探究是人們探索和了解自然、獲得科學(xué)知識(shí)的重要方法。探究式學(xué)習(xí)是小學(xué)科學(xué)的重要學(xué)習(xí)方式，探究的核心是發(fā)展學(xué)生的思維。在當(dāng)前科學(xué)課堂上，學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的機(jī)會(huì)多，活動(dòng)豐富，但教師多注重動(dòng)手做的環(huán)節(jié)，而忽略對(duì)學(xué)生科學(xué)思維能力的培養(yǎng)?！读x務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》提出，科學(xué)學(xué)科要培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，要求學(xué)生掌握基本的思維方法，具有初步的科學(xué)思維能力。在探究式學(xué)習(xí)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，教師應(yīng)激發(fā)學(xué)生思維，鼓勵(lì)學(xué)生大膽假設(shè)，開(kāi)闊學(xué)生思維寬度，引導(dǎo)學(xué)生深入感悟，提升學(xué)生思維高度。

〔關(guān)鍵詞〕? 小學(xué)科學(xué)；探究；思維能力

〔中圖分類(lèi)號(hào)〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號(hào)〕? 1674-6317? ? （2024）? 06? ? 044-046

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）提出，科學(xué)學(xué)科要培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)。而科學(xué)思維能力，是科學(xué)核心素養(yǎng)的重要組成部分之一。在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)透徹地理解教材，根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平和身心發(fā)展規(guī)律組織探究活動(dòng)。教師要精心設(shè)計(jì)科學(xué)探究活動(dòng)，重視探究活動(dòng)的各個(gè)要素，在探究過(guò)程中促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展。

一、創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)科學(xué)思維

興趣是最好的老師。因此在課始激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是非常重要的，往往能對(duì)后續(xù)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生事半功倍的效果。從小學(xué)生的年齡特點(diǎn)看，他們好奇心強(qiáng)，求知欲旺盛，但有意注意持續(xù)時(shí)間相對(duì)較短，如果一味地只是教師說(shuō)學(xué)生聽(tīng)，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情就會(huì)大大降低。因此在創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境時(shí)，教師可以從學(xué)生身邊熟悉的事物入手，選擇合適的情境素材，引發(fā)認(rèn)知沖突；還可以開(kāi)展小魔術(shù)、小游戲、猜謎等活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的探究興趣，激活學(xué)生的思維，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與課堂學(xué)習(xí)。

【課例分析】

在教學(xué)《冷熱和溫度》一課時(shí)，先出示三杯水，分別是冷水、溫水和熱水，請(qǐng)學(xué)生判斷，學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)會(huì)想到用手摸、觀察熱氣等方法。這時(shí)，教師再請(qǐng)學(xué)生進(jìn)行體驗(yàn)活動(dòng)：將兩只手指分別放入冷水和熱水中，幾秒鐘后，再把兩只手指一起放入溫水中，體驗(yàn)手指的感覺(jué)，學(xué)生驚奇地發(fā)現(xiàn)在同一杯水中兩只手指產(chǎn)生了不同的感覺(jué)。這和學(xué)生原本的認(rèn)知是沖突的，通過(guò)這個(gè)活動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到人的感覺(jué)有時(shí)是不準(zhǔn)確的。那么如何才能準(zhǔn)確客觀地知道物體的冷熱呢？學(xué)生自然產(chǎn)生了這樣的思索，從而激發(fā)起對(duì)溫度和溫度計(jì)的探究動(dòng)機(jī)。

蘇霍姆林斯基說(shuō)：“如果老師不想辦法使學(xué)生產(chǎn)生情緒高昂和智力振奮的內(nèi)心狀態(tài)，就急于傳授知識(shí)，不動(dòng)情感的腦力勞動(dòng)就會(huì)帶來(lái)疲倦。沒(méi)有歡欣鼓舞的心情，沒(méi)有學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)也就成了負(fù)擔(dān)?！蓖ㄟ^(guò)創(chuàng)設(shè)真實(shí)的教學(xué)情境，學(xué)生產(chǎn)生了疑惑，感到好奇，對(duì)新知識(shí)充滿渴求，思維開(kāi)始活躍，自然能夠主動(dòng)開(kāi)展探究。

二、提出問(wèn)題，鼓勵(lì)大膽假設(shè)

科學(xué)思維的方向來(lái)源于科學(xué)問(wèn)題。在探究活動(dòng)中，學(xué)生思維活動(dòng)的重要開(kāi)端就是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出問(wèn)題。由于兒童的天性，學(xué)生好奇心強(qiáng)，求知欲旺盛，他們的腦海中會(huì)產(chǎn)生一大批天馬行空般的問(wèn)題，但他們獨(dú)立思考能力較差，缺乏一定邏輯性，不善于組織自己的思維。因此，教師需要精心設(shè)計(jì)，一步步引導(dǎo)學(xué)生提出適合探究的問(wèn)題，先自主提問(wèn)，再進(jìn)行篩選，就其中適合在課堂上研究的共性問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)探究，這樣的共性問(wèn)題也更有利于引起學(xué)生“共鳴”，激發(fā)學(xué)生積極思維。

提出問(wèn)題只是探究的第一步，各種假設(shè)給解決問(wèn)題提供了思路。因此，教師應(yīng)通過(guò)進(jìn)一步追問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)探究問(wèn)題做出假設(shè)。為了避免思維的局限性，教師應(yīng)給學(xué)生提供一定的空間，大膽假設(shè)，展開(kāi)思維。學(xué)生的思維發(fā)散之后，還要注意思維的強(qiáng)化聚合。針對(duì)學(xué)生提出的各種假設(shè)，教師要注意引導(dǎo)，科學(xué)假設(shè)一定是以已有生活經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)知識(shí)為依據(jù)做出的，而不可毫無(wú)根據(jù)地胡亂猜測(cè)。在假設(shè)過(guò)程中，學(xué)生可以自由地、有依據(jù)地進(jìn)行補(bǔ)充或反駁，通過(guò)這樣的課堂交流，學(xué)生的思維相互碰撞，從而學(xué)會(huì)從不同角度分析、思考問(wèn)題。

【課例分析】

在《力與運(yùn)動(dòng)》一課教學(xué)中，在前一部分分析交流的基礎(chǔ)上，學(xué)生認(rèn)識(shí)到力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。接著，教師可以請(qǐng)不同學(xué)生拉一拉小車(chē)，發(fā)現(xiàn)每次小車(chē)的運(yùn)動(dòng)快慢不同，再通過(guò)教師的引導(dǎo)，提出探究問(wèn)題“拉力大小與小車(chē)前進(jìn)快慢是否有關(guān)？”針對(duì)這一問(wèn)題，由于平時(shí)生活經(jīng)驗(yàn)的積累以及上一環(huán)節(jié)的觀察和感受，大部分學(xué)生會(huì)認(rèn)為有關(guān)，也有一些學(xué)生有不同的意見(jiàn)。學(xué)生在假設(shè)時(shí)，教師要注意對(duì)他們的回答進(jìn)行引導(dǎo)、梳理、歸納，請(qǐng)學(xué)生說(shuō)一說(shuō)提出該假設(shè)的依據(jù)，如認(rèn)為有關(guān)，二者之間具體是什么樣的關(guān)系，不僅僅是簡(jiǎn)單地羅列，而且要鼓勵(lì)學(xué)生在有依據(jù)的前提下思考，大膽假設(shè)。

三、設(shè)計(jì)方案，拓展思維寬度

在做出了假設(shè)之后，如何進(jìn)一步驗(yàn)證自己的猜想？教師需要做的不是給出答案，也不是直接提供實(shí)驗(yàn)方法，而是進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)闊思維，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，制訂方案。這個(gè)過(guò)程中的思考交流活動(dòng)，往往比動(dòng)手實(shí)驗(yàn)更重要，更能發(fā)展學(xué)生思維。

在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，如有多個(gè)研究因素，教師可先針對(duì)其中一個(gè)因素的研究進(jìn)行重點(diǎn)指導(dǎo)。首先引導(dǎo)學(xué)生弄清楚有哪些可能的影響因素、如何控制變量、需要用到哪些材料、如何正確地操作、需要注意哪些問(wèn)題等；接著組織小組內(nèi)成員交流，完成這一方案的設(shè)計(jì)；再在全班匯報(bào)時(shí)，完善設(shè)計(jì)方案，教師進(jìn)行補(bǔ)充評(píng)價(jià)。這樣，經(jīng)過(guò)組內(nèi)、組間、師生的多向交流、思維碰撞、認(rèn)真思考和交流討論，得到一個(gè)較為縝密可行的探究方案。完成一個(gè)因素的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案后，其他因素則放手讓學(xué)生以小組為單位完成設(shè)計(jì)，強(qiáng)化思維的訓(xùn)練，拓展思維的寬度。

【課例分析】

在《把鹽放到水里》一課教學(xué)中，探究鹽溶解得快慢與什么因素有關(guān)時(shí)，考慮到三年級(jí)學(xué)生年齡較小，思維不夠縝密，設(shè)計(jì)一個(gè)完整的方案是較難的，教師應(yīng)做較為細(xì)致的指導(dǎo)。以水溫這一因素為例，教師引導(dǎo)學(xué)生思考要改變什么因素？有哪些因素不能改變？為什么不能改變？需不需要攪拌？怎樣判斷溶解快慢？實(shí)驗(yàn)中需要注意什么？在教師引導(dǎo)、全班交流、完整地設(shè)計(jì)出這一實(shí)驗(yàn)方案后，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，再讓學(xué)生在小組內(nèi)交流，嘗試設(shè)計(jì)研究其他影響因素的實(shí)驗(yàn)方案，訓(xùn)練思維，加強(qiáng)鞏固，接著在全班交流、教師補(bǔ)充后進(jìn)行完善。在這樣一個(gè)學(xué)生參與的設(shè)計(jì)方案的過(guò)程中，學(xué)生能夠充分訓(xùn)練思維，拓展思維的寬度。

四、協(xié)作交流，深入觀察感悟

在科學(xué)探究中，學(xué)生要想獲得“親身參與”的體驗(yàn)，就必須動(dòng)手操作，進(jìn)行科學(xué)實(shí)踐。在實(shí)踐操作的過(guò)程中，要強(qiáng)調(diào)做中學(xué)，學(xué)中思，“做”只是一種學(xué)習(xí)科學(xué)的手段，而非目的。只有動(dòng)手與動(dòng)腦相互融合，才能有效促進(jìn)學(xué)生科學(xué)實(shí)踐能力與科學(xué)思維能力的提升。

在小組實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于學(xué)生人數(shù)較多，會(huì)出現(xiàn)分工不明確或比較吵鬧的情況，而有的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯或耗時(shí)較長(zhǎng)，需要學(xué)生細(xì)心、耐心地觀察。因此，教師要指導(dǎo)學(xué)生觀察，引導(dǎo)學(xué)生思考：這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明了什么？估計(jì)接下來(lái)還會(huì)怎樣？與自己的猜想是否一致？為什么不一致？帶著這些問(wèn)題，學(xué)生在動(dòng)手操作時(shí)，一邊觀察，一邊思考，有利于科學(xué)思維能力的發(fā)展。此外，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，與組內(nèi)同伴間的交流合作也非常重要，學(xué)生的思維會(huì)隨著他們的討論進(jìn)行碰撞、融合，擦出不一樣的火花。

【課例分析】

在《冷熱和溫度》一課教學(xué)中，在探究熱水溫度下降的規(guī)律時(shí)，由于這一活動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，需要10分鐘，每隔2分鐘觀察、記錄一次，因此在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中細(xì)心觀察、交流和思考非常重要。在第一個(gè)2分鐘，有的小組的水溫下降了5℃，教師可以讓學(xué)生在小組內(nèi)預(yù)測(cè)接下來(lái)的情況。有的學(xué)生說(shuō)，接下來(lái)2分鐘肯定也下降5℃；還有學(xué)生說(shuō)，接下來(lái)2分鐘肯定下降不到5℃，理由是自己平時(shí)喝水，等開(kāi)水變涼的時(shí)候，感覺(jué)溫度下降得越來(lái)越慢。通過(guò)這樣一步步地預(yù)測(cè)，在交流過(guò)程中，為了說(shuō)服同組其他同學(xué)，學(xué)生充分調(diào)動(dòng)自己已有的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，也必然會(huì)細(xì)心觀察，尋找證據(jù)說(shuō)服同伴。這樣，這10分鐘的活動(dòng)時(shí)間就不會(huì)無(wú)事可做，反而會(huì)注意力較為集中，思維也會(huì)高度活躍。

五、總結(jié)反饋，提升思維高度

在實(shí)驗(yàn)、觀察、交流的基礎(chǔ)上，教師要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)已獲得的信息進(jìn)行整理加工，得出最終的結(jié)論。但由于小學(xué)生的概括能力和邏輯推理能力較弱，往往只能看到一些表面的現(xiàn)象，容易忽略現(xiàn)象背后的本質(zhì)，因此教師要引導(dǎo)學(xué)生推理分析，提升思維高度。

【課例分析】

在《電路暗箱》一課教學(xué)中，學(xué)生根據(jù)電路檢測(cè)器在暗盒外檢測(cè)出的一些現(xiàn)象對(duì)暗箱內(nèi)部電路情況進(jìn)行推理時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題。

當(dāng)AB兩點(diǎn)間連接導(dǎo)線，AC兩點(diǎn)間連接燈泡時(shí)，其余不連接，學(xué)生在檢測(cè)BC兩點(diǎn)時(shí)，也檢測(cè)出同AC兩點(diǎn)一樣的現(xiàn)象。如果不加以思考，學(xué)生就會(huì)想當(dāng)然地得出BC兩點(diǎn)也連接了燈泡的結(jié)論。實(shí)際上稍加分析、作圖，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，AC和BC兩個(gè)位置，顯然只有一處連接了燈泡，電流是順著AB兩點(diǎn)間的導(dǎo)線連通了。但在不打開(kāi)暗盒的情況下，是無(wú)法準(zhǔn)確知道AB、AC究竟哪一處連接了燈泡。

因此，這時(shí)，教師就可以抓住教育契機(jī)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)科學(xué)上許多問(wèn)題的研究都是運(yùn)用了類(lèi)似的“解暗箱”思想，當(dāng)我們無(wú)法觀察到內(nèi)部情況時(shí)，只能通過(guò)外部的一些現(xiàn)象來(lái)推測(cè)。例如，地球內(nèi)部就像一個(gè)巨大的暗箱，我們現(xiàn)有的科技手段無(wú)法深入地球內(nèi)部去觀察，因此雖然目前對(duì)地球內(nèi)部有了一些了解，但大部分還是根據(jù)地球表面的現(xiàn)象進(jìn)行推測(cè)的，也許并不準(zhǔn)確，而地球內(nèi)部究竟是什么樣的，如果有一天人們能深入地球內(nèi)部，才會(huì)真正知道?？茖W(xué)發(fā)展的過(guò)程就像這樣的科學(xué)探究過(guò)程，都是一步步糾正之前的錯(cuò)誤，目前，人類(lèi)仍然有許多未知的問(wèn)題。

思維活動(dòng)既是學(xué)生智力的起點(diǎn)，也是科學(xué)探究的推動(dòng)力。在科學(xué)探究活動(dòng)中，每一個(gè)環(huán)節(jié)都與學(xué)生思維活動(dòng)密切相關(guān)。因此，在科學(xué)探究活動(dòng)中，落實(shí)學(xué)生思維能力的培養(yǎng)目標(biāo)，應(yīng)該成為科學(xué)課堂教學(xué)的追求。

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