雷鵬

科學(xué)是一門(mén)讓學(xué)生在一個(gè)個(gè)科學(xué)探究中培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的學(xué)科。操作活動(dòng)僅僅是科學(xué)探究的外在形式，其中內(nèi)隱的科學(xué)思維才是它的靈魂。教育家杜威曾經(jīng)指出，探究是“對(duì)任何一種信念或假設(shè)的知識(shí)進(jìn)行的積極、持續(xù)、審慎的思考”。對(duì)學(xué)生而言，經(jīng)歷真正的探究過(guò)程就意味著經(jīng)歷思維的過(guò)程。因此，在課堂教學(xué)中我們要注重培養(yǎng)、訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維，要善于抓住課堂的每一個(gè)活動(dòng)環(huán)節(jié)，促進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)展，為他們的樂(lè)學(xué)而教。下面我就根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來(lái)談?wù)剬?duì)學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)。

一、設(shè)置矛盾，促進(jìn)思維

心理學(xué)家認(rèn)為，兒童在活動(dòng)中產(chǎn)生的新需要會(huì)和已有的心理水平之間構(gòu)成矛盾，這個(gè)矛盾就是兒童思維的內(nèi)部矛盾，它是推動(dòng)思維發(fā)展的動(dòng)力。我們可以利用學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)現(xiàn)象之間的差異、學(xué)生個(gè)體之間的差異，凸顯矛盾，使其產(chǎn)生認(rèn)知的沖突、思維的“碰撞”，進(jìn)而促使學(xué)生思維。

如在五年級(jí)上冊(cè)《照鏡子》一課教學(xué)中，教師可以巧設(shè)“該不該起床”的情境，制造矛盾，促使學(xué)生思考。由于物和像的位置對(duì)于鏡面是對(duì)稱的，當(dāng)學(xué)生通過(guò)鏡子看圓點(diǎn)鐘面時(shí)，有些同學(xué)可能會(huì)不假思索地將7點(diǎn)誤認(rèn)為5點(diǎn)，但也有個(gè)別觀察細(xì)致的學(xué)生認(rèn)為是7點(diǎn)。于是便會(huì)引發(fā)一場(chǎng)關(guān)于“到底是5點(diǎn)還是7點(diǎn)”“鏡子里的像和原物左右方向是否相反”的爭(zhēng)論，這個(gè)由于個(gè)體差異產(chǎn)生的矛盾將促使學(xué)生積極地思考，發(fā)表見(jiàn)解，矛盾碰撞，展示自我。

在教學(xué)中我們要從學(xué)生已有的心理水平、思維結(jié)構(gòu)和知識(shí)經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，制造高于學(xué)生原有的心理水平，又是他們經(jīng)過(guò)努力可以解決的矛盾，同時(shí)兼顧情境矛盾與教學(xué)目標(biāo)的密切相關(guān)性，在學(xué)生與目標(biāo)之間鋪設(shè)臺(tái)階。

二、鼓勵(lì)預(yù)想，激活思維

預(yù)想是人們根據(jù)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)對(duì)觀察結(jié)果的理解與解釋，是一種對(duì)未來(lái)事物發(fā)展的推斷。它是人們的主觀思維活動(dòng)，具有多重性，是科學(xué)探究中思維活動(dòng)的開(kāi)始，也是人們最基本的思維技能。課堂中教師應(yīng)盡可能為學(xué)生提供預(yù)想的機(jī)會(huì)，使其有機(jī)會(huì)圍繞探究的問(wèn)題以學(xué)過(guò)的知識(shí)和已有的生活經(jīng)驗(yàn)為依據(jù)展開(kāi)科學(xué)、合理的猜測(cè)；有機(jī)會(huì)“多向”思考，避免思維定勢(shì)；有機(jī)會(huì)對(duì)客觀事物之間關(guān)系進(jìn)行迅速識(shí)別、直接理解和整體判斷，由此激活學(xué)生的思維。

如《研究磁鐵》一課中探究磁鐵的性質(zhì)，在觀察了條形磁鐵的外觀之后，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)“磁鐵各部分的磁性強(qiáng)弱都一樣嗎？”這一問(wèn)題展開(kāi)猜測(cè)，并說(shuō)明理由。有的學(xué)生認(rèn)為條形磁鐵的中間磁性最強(qiáng)，因?yàn)橹虚g部位面積大磁性當(dāng)然最強(qiáng)。有的學(xué)生認(rèn)為條形磁鐵的兩邊磁性最強(qiáng)，因?yàn)橐郧白约罕容^過(guò)。有的學(xué)生認(rèn)為條形磁鐵各個(gè)部位磁性一樣強(qiáng)，因?yàn)樗峭粔K磁鐵各部分沒(méi)有分別。猜測(cè)后讓學(xué)生對(duì)自己的猜測(cè)進(jìn)行探究驗(yàn)證。這些猜測(cè)都是基于條形磁鐵的構(gòu)造展開(kāi)，盡管學(xué)生的觀點(diǎn)有的是錯(cuò)誤的，但無(wú)論對(duì)錯(cuò)，都不是隨意的，它們往往具有基本的邏輯性，是兒童邏輯分析和推理的結(jié)果。

因此我們應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜測(cè)、充分預(yù)想，并講述預(yù)想的理由。以促進(jìn)學(xué)生相互啟發(fā)或形成思維沖突。過(guò)程中我們不能過(guò)早對(duì)學(xué)生預(yù)想作是非評(píng)判，讓這種因預(yù)想而形成的內(nèi)驅(qū)力促使學(xué)生自主探究，最后再讓學(xué)生依據(jù)探究的結(jié)果對(duì)預(yù)想進(jìn)行自我評(píng)價(jià)，作出進(jìn)一步的解釋或修正。

三、結(jié)合材料，訓(xùn)練思維

科學(xué)教學(xué)是由一個(gè)個(gè)引人入勝的探究活動(dòng)串聯(lián)而成的，活動(dòng)的展開(kāi)需要借助各式各樣的材料，如果探究材料具有了層次性與邏輯性，同樣的探究材料根據(jù)探究活動(dòng)的進(jìn)展分層次出示，也是訓(xùn)練思維，培養(yǎng)學(xué)生的推理能力的良好媒介。

如在教學(xué)三年級(jí)下冊(cè)《把固體放到水里》一課中“研究固體的沉和浮”時(shí)，先發(fā)給每個(gè)合作組一些肯定會(huì)下沉（螺帽、橡皮泥等）、肯定會(huì)上?。ㄅ菽?、紙片等）和難以辨別沉浮的材料（牙簽、回形針、光盤(pán)等）。學(xué)生開(kāi)始猜測(cè)，這些材料中大的會(huì)沉，小的會(huì)浮，或者是輕的浮，重的沉，但實(shí)驗(yàn)后他們?nèi)グl(fā)現(xiàn)結(jié)果卻不是像他們所認(rèn)為的，他們模糊地認(rèn)為其實(shí)物體的沉浮與它的大小、輕重是沒(méi)有關(guān)系的?？吹綄W(xué)生產(chǎn)生矛盾和疑問(wèn)后，再提供給每組大小一樣，輕重不一樣的材料（圓球），學(xué)生實(shí)驗(yàn)后又驚喜地發(fā)現(xiàn)，原來(lái)在這組材料中，輕的浮，重的沉，看來(lái)和輕重還是有關(guān)系的?！俺粮『痛笮∈遣皇且灿嘘P(guān)系呢？”有學(xué)生發(fā)問(wèn)?！霸囋嚳矗　苯又偬峁┙o每組輕重一樣，大小不同的材料（圓柱），學(xué)生實(shí)驗(yàn)后的又一個(gè)重大發(fā)現(xiàn)：原來(lái)在這組輕重一樣的材料中，大的浮，小的沉?！霸瓉?lái)跟輕重、大小還是有關(guān)系的?！薄笆窃叫　⒃街氐木驮饺菀壮?。”“那輪船怎么會(huì)??？”最后，學(xué)生們帶著“似乎明白了”的滿足和新一輪的疑惑繼續(xù)探究旅程。

由此看出通過(guò)材料的選取和組合以及交給學(xué)生時(shí)的次序，可以幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題，同時(shí)也就形成了結(jié)構(gòu)。我們通過(guò)材料之間的先后順序，始終牽制著學(xué)生思維活動(dòng)的發(fā)展，讓學(xué)生思維層層推進(jìn)，在逐漸復(fù)雜的問(wèn)題中思維活動(dòng)步步深入。

四、設(shè)計(jì)方案，引導(dǎo)思維

設(shè)計(jì)方案的過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)尋求問(wèn)題解決的過(guò)程，在此過(guò)程中學(xué)生會(huì)不自覺(jué)地運(yùn)用多種思維，巧妙地結(jié)合發(fā)散思維和集中思維，從而使某種設(shè)想脫穎而出。我們要讓學(xué)生經(jīng)歷設(shè)計(jì)方案的過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生為證明自己的想法，進(jìn)行假設(shè)，確認(rèn)改變的因素、不變的因素。以發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

如在六年級(jí)上冊(cè)《洗衣服的學(xué)問(wèn)》一課中，研究哪種洗滌用品去污能力最強(qiáng)。讓學(xué)生結(jié)合老師提供的材料猜測(cè)哪一種洗滌用品可以除去哪種污物。接著以小組為單位設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，研究哪種洗滌用品去污能力最強(qiáng)。然后小組討論，老師參與其中。（提醒：這是一個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，要重點(diǎn)考慮如何控制變量。）最后交流匯報(bào)，完善實(shí)驗(yàn)方案。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中改變的因素是洗滌用品的品種，其他要盡可能考慮周全，列出影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的其他因素，創(chuàng)設(shè)“公平”的環(huán)境。如洗滌用品的用量、用水量、水溫、污物的大小、洗的時(shí)間、洗時(shí)用力大小等都要保持一樣。整個(gè)過(guò)程是學(xué)生思維的過(guò)程，隨著方案的不斷完善，學(xué)生的思維也不斷地深入。

作為老師如過(guò)多干預(yù)就會(huì)使學(xué)生疏于思考，理所當(dāng)然地接受教師的種種要求或建議。但如果沒(méi)有老師的引導(dǎo)，交流則會(huì)演變成無(wú)序的爭(zhēng)論，最后會(huì)無(wú)果而終。因此，我們?cè)谝龑?dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)方案時(shí)，要根據(jù)不同年級(jí)學(xué)生的思維特點(diǎn)采取不同的策略。對(duì)于低年級(jí)學(xué)生，可以組織集體討論，師生對(duì)話，以教師引導(dǎo)為主完成方案設(shè)計(jì)。對(duì)于高年級(jí)學(xué)生，可以組織小組討論，集體交流，以學(xué)生間質(zhì)疑為主完成方案設(shè)計(jì)。

五、分析討論，發(fā)展思維

在實(shí)施方案后，教師要引導(dǎo)學(xué)生分析觀察到的現(xiàn)象或收集到的數(shù)據(jù)，對(duì)假設(shè)作出回答并得出結(jié)論。引導(dǎo)學(xué)生將結(jié)果有機(jī)地延伸和深化，對(duì)結(jié)果進(jìn)行更深、更高層次的思考判斷，邏輯推理。由表及里，去粗取精，歸納出總體論點(diǎn)，以發(fā)展學(xué)生的理性思維。

如《飛回來(lái)的小水珠》一課中，研究水蒸氣是在什么條件下變成了小水珠。先介紹提供的實(shí)驗(yàn)材料（集氣瓶2個(gè)、培養(yǎng)皿2個(gè)、冷水、溫水、熱水等）。接著讓小組根據(jù)材料設(shè)計(jì)研究方案并填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)單， 集體討論交流實(shí)驗(yàn)方案。然后領(lǐng)取材料進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)后匯報(bào)討論現(xiàn)象。教師問(wèn)：“實(shí)驗(yàn)中看到小水珠了嗎？請(qǐng)看到的小組回答，上面培養(yǎng)皿中是什么水？下面集氣瓶中是什么水？”學(xué)生匯報(bào)：①上面溫水，下面熱水；②上面冷水，下面熱水；③上面冷水，下面溫水。最后引發(fā)學(xué)生思考：雖然實(shí)驗(yàn)方法不一樣，但都有什么相同的現(xiàn)象？ 學(xué)生們討論：都出現(xiàn)小水珠、下面的水都比上面的水熱。結(jié)合討論結(jié)果揭示概念“凝結(jié)”。研究中學(xué)生在對(duì)活動(dòng)結(jié)果和現(xiàn)象分析討論的同時(shí)，思維能力也得到了發(fā)展。

在探究活動(dòng)中，我們應(yīng)盡可能地為學(xué)生提供運(yùn)用分析與綜合、分類與比較、抽象與概括、歸納與演繹等思維方法的機(jī)會(huì)，以促進(jìn)學(xué)生思維能力的提高。

發(fā)展學(xué)生思維，是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，以上只是筆者教學(xué)中的幾點(diǎn)體會(huì)。教無(wú)定法，貴在得法，相信只要我們圍繞提升科學(xué)素養(yǎng)這個(gè)目標(biāo)，帶著“發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維”的理念指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展探究活動(dòng)，我們的科學(xué)課一定能更切實(shí)有效地提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，為學(xué)生終身發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。?