系統(tǒng)思維就是把認識對象作為系統(tǒng),從系統(tǒng)和要素、要素和要素、系統(tǒng)和環(huán)境的相互聯(lián)系、相互作用等角度,綜合考察認識對象的一種思維方法。兒童的科學探究是一個不斷實踐和認知的過程,離不開系統(tǒng)思維,我們應當從整體性、結構性、立體性和延展性等方面訓練和發(fā)展他們的系統(tǒng)思維。
堅持系統(tǒng)思維的整體性,就是把研究對象作為系統(tǒng)來認識,即始終把研究對象放在系統(tǒng)之中加以考察和把握。這里包括兩個方面的含義:一是在思維中必須明確任何一個研究對象都是由若干要素構成的系統(tǒng)。比如研究蠶,關于蠶的生長方式和生活習慣”“蠶的形態(tài)結構”“蠶在不同時期的變化”等方面的研究,都是構成研究蠶這一系統(tǒng)的若干要素,這些要素研究透了,也就完成了對蠶的整體性認知。二是在思維過程中必須把每一個具體的系統(tǒng)放在更大的系統(tǒng)之內來考察。研究蠶是一個系統(tǒng),但這不是系統(tǒng)研究的終結,把它放在研究昆蟲這一更大的研究系統(tǒng)之中,才更具有整體性認知的價值和意義。也就是說,通過研究蠶,通過蠶的一生變態(tài)過程的研究,整體把握昆蟲這類動物的生長和變化過程,才是我們研究蠶的最終目的。
系統(tǒng)思維的結構性,就是在具體實踐活動中,緊緊抓住系統(tǒng)結構這一中間環(huán)節(jié),去認識和把握系統(tǒng)中各種要素和功能的關系,在要素不變的情況下,努力優(yōu)化結構,實現(xiàn)系統(tǒng)的最佳功能。比如引導兒童研究杠桿,有的老師課上用一根木棍和兩塊磚頭墊在講臺上,先把“支點”放在“杠桿”中間,找來兩位體重差不多的同學壓在兩端,體驗平衡性;再換輕重不一的兩位同學壓上去,讓學生在“杠桿失衡”中,揣度門道;最后把“支點”偏移一端,讓一位體重輕的同學把體重大的同學撬起來,再次體會和琢磨其中的道理。這樣研究下去,學生很容易找到問題的癥結。這樣的認知結構是合理的、優(yōu)質的,雖然材料很粗糙,但認知和探究過程卻是流暢的、高效的。
系統(tǒng)思維是一種開放型的立體思維,既注重縱向比較,又關注橫向比較;既注意了解思維對象與其他客體的橫向聯(lián)系,又能認識思維對象的縱向發(fā)展,從而全面準確地把握思維對象的規(guī)定性。比如引導兒童研究物質的酸堿性,首先讓兒童品嘗水果,真切地感受各種水果酸和堿的不同味道,認識到什么是酸,什么是堿。接下來,學生用紫甘藍汁滴試六種液體,發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了不同的顏色,但不知道哪種顏色的液體是酸性的,哪種顏色的液體是堿性的。這時,可以讓兒童回過頭來,看看剛才品嘗過的水果,兒童知道什么水果是酸性的,什么水果是堿性的。只要用紫甘藍水來測試這些水果,再把變化的顏色跟要研究的六種液體的顏色進行對比,就可以判斷出哪種液體是酸性的,哪種液體是堿性的。這里,就是運用立體性思維,跳出單向認知的小圈子,把事物置于普遍聯(lián)系和相互作用之中,通過與其他事物的比較,進而認識事物的特點和規(guī)律。
延展性思維是以某一認知事物為基點,通過改造和變通的方式,由此及彼,推及相關聯(lián)的事物的認知,或是對認知對象作合理性假設,并作科學的推理,將事物的認知推向更深、更復雜的層面,培養(yǎng)兒童靈活應用所學知識解決實際問題的能力。比如兒童用一根導線和一節(jié)電池把一顆小電珠連亮后,可以讓他們試著用兩根導線來連亮一顆小電珠,組裝電池夾和燈座來連亮小電珠,把兩顆、三顆甚至更多的小電珠連亮。這樣,兒童就會逐步認識到,只要搞清楚小電珠上的兩個接線點和電池上的兩個接線點,不論用什么方式,都可以把小電珠連亮。這就是在充分掌握接線點這一核心知識的基礎上,對學生思維延展性的訓練,這在科學探究中,尤其在培養(yǎng)學生發(fā)散思維和創(chuàng)新能力上,顯得尤為重要。
江蘇省江陰市華士實驗小學
(214421)