徐文達(dá)

在小學(xué)科學(xué)課教學(xué)中，應(yīng)當(dāng)著力培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案是探究式學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)學(xué)生批判性思維的重要載體。怎樣在引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案中，培養(yǎng)他們的批判性思維呢？

學(xué)會(huì)審視

一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案就是一個(gè)有機(jī)的系統(tǒng)，有諸多因素需要綜合考慮，任何一個(gè)因素的考慮不周或缺失，都有可能讓實(shí)驗(yàn)方案失去科學(xué)性。引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)中學(xué)會(huì)審視，全方位考量實(shí)驗(yàn)方案的方方面面，既有利于實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的科學(xué)性，也對(duì)學(xué)生批判性思維的培養(yǎng)具有重要意義。

1.關(guān)注整體，引導(dǎo)學(xué)生全面分析實(shí)驗(yàn)方案

小學(xué)生對(duì)客觀事物的整體把握能力比較弱，審視事物時(shí)往往抓不住要點(diǎn)，顧此失彼，時(shí)常出現(xiàn)“撿了芝麻，丟了西瓜”的現(xiàn)象。因此，教師要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)全面、具體審視事物的方法，使之能夠基于整體對(duì)實(shí)驗(yàn)方案全面分析。

如教學(xué)《火山》一課時(shí)，一名學(xué)生設(shè)計(jì)的火山噴發(fā)模擬實(shí)驗(yàn)的方案為：用酒精燈加熱裹有番茄醬的土豆泥。這個(gè)方案怎樣呢？教師引導(dǎo)學(xué)生從整體對(duì)實(shí)驗(yàn)方案全面分析：要設(shè)計(jì)火山噴發(fā)的模擬實(shí)驗(yàn)，需思考用什么來模擬地球內(nèi)部的巖漿，用什么來模擬地球構(gòu)造中的地殼，用什么讓巖漿噴出，還要思考通過怎樣的設(shè)計(jì)，能準(zhǔn)確地知道巖漿在什么地方噴出。從這名學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案不難看出，用番茄醬來模擬地球內(nèi)部的巖漿，用土豆泥來模擬地球構(gòu)造中的地殼，用酒精燈加熱讓番茄醬噴出，而加熱后番茄醬在什么位置噴出不好判斷。通過分析，學(xué)生認(rèn)識(shí)到這個(gè)方案中忽略了地殼厚薄對(duì)比的設(shè)計(jì)，無法判斷番茄醬從哪個(gè)具體位置噴出，故這一實(shí)驗(yàn)方案不夠嚴(yán)謹(jǐn)。

2.關(guān)注細(xì)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生反復(fù)推敲實(shí)驗(yàn)方案

細(xì)節(jié)決定成敗。一個(gè)完善的實(shí)驗(yàn)方案，需要充分考慮細(xì)節(jié)，而對(duì)細(xì)節(jié)的關(guān)注，恰恰是小學(xué)生的弱項(xiàng)。因此，引導(dǎo)學(xué)生審視實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，要引導(dǎo)他們反復(fù)推敲細(xì)節(jié)，看細(xì)節(jié)處理是否合適、嚴(yán)密。

在《杯子變熱了》一課的教學(xué)中，一名學(xué)生提出的實(shí)驗(yàn)方案為：把鋁棒固定在支架上，用凡士林把火柴粘在鋁棒上，然后用酒精燈對(duì)鋁棒的一端進(jìn)行加熱，看鋁棒上的火柴掉落的順序。火柴如果是從酒精燈加熱的位置起向另一側(cè)依次掉落，就說明熱在鋁棒里是沿著溫度高的部分傳向溫度低的部分。這個(gè)方案比較詳細(xì)，具有很強(qiáng)的操作性。對(duì)這個(gè)方案進(jìn)行審視時(shí)，要引導(dǎo)學(xué)生注意細(xì)節(jié)的把握，如每根火柴棒上凡士林用量的多少、火柴棒的間隔距離等，這些細(xì)節(jié)都有可能影響到實(shí)驗(yàn)的效果。

學(xué)會(huì)質(zhì)疑

小學(xué)生由于知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的缺乏，在面對(duì)權(quán)威和別人的建議時(shí)，常常出現(xiàn)迷信、盲從的傾向。要培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維，就要在實(shí)驗(yàn)方案中引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)質(zhì)疑。

1.不迷信，敢于挑戰(zhàn)權(quán)威

學(xué)會(huì)質(zhì)疑，首先要做到不迷信權(quán)威，敢于挑戰(zhàn)。在實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，對(duì)實(shí)驗(yàn)方案有自己的獨(dú)立看法、獨(dú)特見解，對(duì)別人的實(shí)驗(yàn)方案敢于質(zhì)疑。

如《火山》一課，教材上呈現(xiàn)了兩個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)情境，其中一個(gè)情境是加熱用番茄醬和土豆泥做成的裝置。教材意圖很明確，就是給學(xué)生方法的引領(lǐng)，提示學(xué)生把番茄醬看作地球內(nèi)部的巖漿，把土豆泥看作是地球構(gòu)造中的地殼，觀察加熱后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)到地球內(nèi)部溫度高、壓力大，巖漿從地殼薄的地方噴出，形成火山。這個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)的整體構(gòu)想是沒有問題的，但在具體操作上有沒有問題呢？教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行質(zhì)疑。如教材圖示是放在一個(gè)淺托盤里組裝實(shí)驗(yàn)裝置，這就給操作帶來了較大困難：一是往土豆泥做成的“火山”中注入番茄醬的數(shù)量難以把握，注入多了，極可能造成番茄醬會(huì)從“火山”底部滲透出來;注入少了，加熱后番茄醬會(huì)出現(xiàn)噴不出來的現(xiàn)象。二是地殼的厚薄對(duì)比效果不理想，學(xué)生通常會(huì)把“火山”頂端設(shè)計(jì)成“地殼”最薄的部分，由于種種原因，實(shí)驗(yàn)中“巖漿”常常會(huì)從一側(cè)溢出。學(xué)生發(fā)現(xiàn)，教材中的圖示實(shí)驗(yàn)情境，在具體操作上有一定難度，需要再想辦法改進(jìn)。

2.不盲從，善于從不同角度思考

學(xué)會(huì)質(zhì)疑，還要做到不盲從別人的觀點(diǎn)。在實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生會(huì)從不同角度思考，尋找解決問題的多種可能性。

如《土壤里有什么》一課的教學(xué)中，一名學(xué)生提出驗(yàn)證“土壤里是不是有水”的方案是：把土壤放在蒸發(fā)皿里，蓋上玻璃片，用酒精燈加熱，看看玻璃片上有沒有小水珠，有小水珠說明土壤里有水，否則說明沒有。這個(gè)方案先利用加熱方式使土壤里的液態(tài)水轉(zhuǎn)化成氣態(tài)水，再利用冷玻璃把氣態(tài)的水凝結(jié)成液態(tài)的水，方案很具體。是不是還有其他方法呢？教師可以引導(dǎo)學(xué)生從其他角度思考：除了用眼看到水，還可以用哪種感官感知到水？如用手來感知，學(xué)生在采集實(shí)驗(yàn)用的土壤時(shí)，一般會(huì)采集一些比較潮濕的土壤，在這種情況下，就可以直接用手來感知水的存在。

學(xué)會(huì)比較

比較是訓(xùn)練批判性思維的重要方法之一。一個(gè)問題的解決，方法往往是多種多樣的，實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)也因方法的不同存在多樣性。在這眾多的實(shí)驗(yàn)方案中，選擇哪一個(gè)才是合適的呢？這就需要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)比較。

1.引導(dǎo)學(xué)生尋找最簡方案

一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案簡捷與否，涉及很多因素。小學(xué)科學(xué)提倡用“瓶瓶罐罐”做實(shí)驗(yàn)，這是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中需要的好多器材實(shí)驗(yàn)室里沒有，必須到生活中尋找，因而決定實(shí)驗(yàn)方案的簡捷與否，除了操作要簡捷外，還要考慮材料是否容易獲得。在具體教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生立足自己的生活實(shí)際，尋找最簡捷的方案。

如《杯子變熱了》一課的教學(xué)，三個(gè)學(xué)生設(shè)計(jì)的方案如下：

學(xué)生1：先把銅棒固定在支架上，然后用凡士林把火柴粘在銅棒上，再用酒精燈對(duì)銅棒的一端加熱。

學(xué)生2：先在圓鐵片上放一些蠟?zāi)?，然后把鐵片放在三腳架上，用酒精燈對(duì)圓鐵片的中心加熱。

學(xué)生3：先在長鐵片上用濕紗布擦上一層水，用試管夾夾住長鐵片，然后用酒精燈對(duì)長鐵片的一個(gè)角加熱。

以上三個(gè)實(shí)驗(yàn)方案在思路上是一致的，只是實(shí)驗(yàn)中所用器材、物品不一樣。針對(duì)上述方案中所涉及的器材、物品，教師可以先引導(dǎo)學(xué)生看看學(xué)校實(shí)驗(yàn)室里有哪些，如果沒有，再引導(dǎo)學(xué)生看看在生活中哪些比較容易獲得。這就需要學(xué)生結(jié)合自己的生活實(shí)際進(jìn)行選擇，哪些器材、物品容易獲得，就選擇哪個(gè)方案。

2.引導(dǎo)學(xué)生尋找最合理方案

合理的方案是獲得正確科學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的保證。在面對(duì)多種實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，教師要引導(dǎo)學(xué)生反復(fù)比較，找出最合理的方案。如在《認(rèn)識(shí)光》一課的教學(xué)中，怎樣驗(yàn)證“光可能是沿著直線傳播”的猜想呢？學(xué)生提出的驗(yàn)證方案如下：

學(xué)生1：分別找一根直的、一根彎的塑料管，先通過彎的塑料管的孔看蠟燭的火焰，能夠看到火焰，則證明猜想是錯(cuò)誤的，否則是正確的;再通過直的塑料管的孔看蠟燭的火焰，能夠看到火焰，則證明猜想是正確的，否則是錯(cuò)誤的。

學(xué)生2：先通過彎的紙筒的孔看蠟燭的火焰，能看到火焰，則證明猜想是錯(cuò)誤的，否則是正確的;再把彎的紙筒變成直的，通過直的紙筒的孔看蠟燭的火焰，能看到火焰，則證明猜想是正確的，否則是錯(cuò)誤的。

學(xué)生3：先通過自然狀態(tài)下的橡膠管的孔看蠟燭的火焰，由于自然狀態(tài)下的橡膠管是彎曲的，能看到火焰，則證明猜想是錯(cuò)誤的，否則是正確的;然后把橡膠管拉直，通過直的橡膠管的孔看蠟燭的火焰，能看到火焰，則證明猜想是正確的，否則是錯(cuò)誤的。

三組實(shí)驗(yàn)方案，哪個(gè)更合理呢？教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析比較，反復(fù)篩選。本實(shí)驗(yàn)是一個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，唯一不同的要素是器材孔洞的曲和直，其他要素如器材孔洞的口徑大小等要保持完全一致。第一個(gè)方案的兩種塑料管除了直、彎的不同外，可能還會(huì)出現(xiàn)管的口徑大小不一的問題;第二個(gè)方案由于紙的柔韌性不好，把彎的紙筒變成直的時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)紙筒不夠直的問題;第三個(gè)方案則較好地克服了前兩種方案的弊端，故第三種方案是比較合理的。