莫希

【摘? ?要】實(shí)驗(yàn)是一種開(kāi)放性的思維過(guò)程，教師應(yīng)結(jié)合學(xué)習(xí)內(nèi)容，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)條件，從而發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維能力。具體而言，教師應(yīng)帶領(lǐng)學(xué)生探究問(wèn)題，提升思維的主動(dòng)性;明晰思路，厘清思維的邏輯性;巧妙設(shè)疑，增強(qiáng)思維的批判性;因勢(shì)利導(dǎo)，訓(xùn)練思維的創(chuàng)造性;理解遷移，提高思維的靈活性。在此過(guò)程中，學(xué)生能夠帶著問(wèn)題去研究，在實(shí)驗(yàn)中深入思考，不斷提升思維能力。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)科學(xué);實(shí)驗(yàn);思維能力

子曰：“學(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆?！痹谛W(xué)科學(xué)教學(xué)中，學(xué)思結(jié)合尤為重要。然而，綜觀當(dāng)前的小學(xué)科學(xué)教學(xué)，認(rèn)為將知識(shí)點(diǎn)背誦下來(lái)便能取得好成績(jī)的觀念仍屢見(jiàn)不鮮，在教學(xué)中重知識(shí)傳授，輕能力培養(yǎng)，重機(jī)械記憶，輕思維訓(xùn)練的做法也層出不窮。要真正解決這樣的問(wèn)題，就必須將科學(xué)課中的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)落到實(shí)處。教師應(yīng)結(jié)合學(xué)習(xí)內(nèi)容，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)條件，使學(xué)生帶著問(wèn)題開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中深入思考，從而培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。

一、探究問(wèn)題，提升思維的主動(dòng)性

所謂“初生牛犢不怕虎”，對(duì)于未知領(lǐng)域產(chǎn)生好奇和渴求是兒童的天性，教師要善于運(yùn)用有趣的、有意義的實(shí)驗(yàn)激起學(xué)生的求知欲。如通過(guò)影像資料、實(shí)驗(yàn)演示、現(xiàn)象解說(shuō)等方式激起學(xué)生探究科學(xué)知識(shí)的意識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生以實(shí)驗(yàn)法破解謎團(tuán)。

在教科版《科學(xué)》四年級(jí)下冊(cè)《面包發(fā)霉了》一課中，教師先出示兩塊不同的面包——一塊新鮮面包，一塊發(fā)霉面包，讓學(xué)生觀察。學(xué)生立馬產(chǎn)生了興趣。他們根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)判斷其中一塊面包“發(fā)霉了，不能吃了”。教師指出關(guān)鍵問(wèn)題：食物在保存的過(guò)程會(huì)發(fā)生變化，那么這塊面包發(fā)生了怎樣的變化？學(xué)生用放大鏡進(jìn)行觀察，再通過(guò)畫一畫、寫一寫的方式描述觀察結(jié)果。他們發(fā)現(xiàn)：面包上長(zhǎng)出來(lái)的東西“看上去毛茸茸的”“有的是灰白色，有的是青黑色，散發(fā)著一股發(fā)霉的味道”……眼見(jiàn)為實(shí)，親眼看到的自然現(xiàn)象遠(yuǎn)比重復(fù)講解來(lái)得直觀和震憾。學(xué)生的親身體驗(yàn)引領(lǐng)他們繼續(xù)主動(dòng)地探究其中的奧秘。

二、明晰思路，厘清思維的邏輯性

科學(xué)研究總是有跡可循的。教師要帶領(lǐng)學(xué)生明白先研究什么，再研究什么，有規(guī)律、有主次，有結(jié)構(gòu)、有層次。實(shí)踐證明，在準(zhǔn)備環(huán)節(jié)厘清思路，能夠使學(xué)生在研究的過(guò)程中更有條理，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生條分縷析、嚴(yán)謹(jǐn)準(zhǔn)確的邏輯性思維能力。

如教科版《科學(xué)》四年級(jí)下冊(cè)《不一樣的電路連接》這節(jié)課，教師帶領(lǐng)學(xué)生在對(duì)比實(shí)驗(yàn)中自行發(fā)現(xiàn)、探求驗(yàn)證、得出結(jié)論，在深度學(xué)習(xí)中不斷培養(yǎng)學(xué)生思維的邏輯性。本節(jié)課上，每個(gè)學(xué)習(xí)小組都準(zhǔn)備了四節(jié)電池、四個(gè)小燈泡，學(xué)生先用一節(jié)電池和一個(gè)小燈泡組成一個(gè)簡(jiǎn)單電路。面對(duì)教師拋來(lái)的“如果增加一節(jié)電池，小燈泡會(huì)不會(huì)更亮”的問(wèn)題，學(xué)生躍躍欲試。他們利用現(xiàn)有的材料進(jìn)行連接，進(jìn)行討論、實(shí)驗(yàn)，擺弄出串聯(lián)和并聯(lián)兩種連接方式的電路，使得小燈泡熠熠發(fā)光。在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，教師提問(wèn)：兩節(jié)電池用不同的連接方式進(jìn)行連接，小燈泡的亮度一樣嗎？經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，學(xué)生能得出正確答案。但在科學(xué)課上，“知其然”還不夠，還要“知其所以然”。這就需要教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相互交流，對(duì)科學(xué)原理進(jìn)行剖析，把實(shí)驗(yàn)中的發(fā)現(xiàn)和自己對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解表達(dá)出來(lái)。學(xué)生發(fā)現(xiàn)同樣是兩節(jié)電池和一個(gè)小燈泡的連接，串聯(lián)電路中的小燈泡比并聯(lián)電路中的小燈泡更亮。這是因?yàn)榇?lián)時(shí)電壓增強(qiáng)，而并聯(lián)時(shí)電壓不變。這就是小燈泡呈現(xiàn)不同亮度的原因。至此，學(xué)生對(duì)串聯(lián)和并聯(lián)兩種方式有了更直觀的感受，也形成了清晰的概念。

之后，學(xué)生再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)——“一節(jié)電池和兩個(gè)小燈泡進(jìn)行連接，小燈泡的亮度會(huì)如何”。在原有經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，學(xué)生很快就組裝出了電路，并將實(shí)驗(yàn)原理說(shuō)得頭頭是道。從直觀感知到深刻思考，從概括總結(jié)到掌握規(guī)律，學(xué)生經(jīng)歷了從具象思維到抽象思維，再到具象思維和抽象思維融合統(tǒng)一的過(guò)程?？梢?jiàn)，學(xué)生的邏輯思維能力得到了巨大提升。在這一過(guò)程中，學(xué)生學(xué)會(huì)了理性、客觀、由表及里地看待事物內(nèi)在的聯(lián)系和特點(diǎn)。

三、巧妙設(shè)疑，增強(qiáng)思維的批判性

批判性是一個(gè)人重要的思維品質(zhì)。對(duì)待同一件事，仁者見(jiàn)仁，智者見(jiàn)智，具有良好思維品質(zhì)的人不會(huì)人云亦云。他們善于獨(dú)立思考，善于表達(dá)自己的觀點(diǎn)，也能聽(tīng)取別人正確的見(jiàn)解，對(duì)自己的行為做出調(diào)整，為解決問(wèn)題尋求方法。教師在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)巧妙地給學(xué)生設(shè)置疑點(diǎn)，使他們于尋常處發(fā)現(xiàn)矛盾點(diǎn)，從而發(fā)展他們的求異思維和批判性思維。

教科版《科學(xué)》五年級(jí)下冊(cè)《擺的研究》一課的教學(xué)中，教師通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)、觀察討論等活動(dòng)來(lái)引導(dǎo)學(xué)生研究擺的快慢與什么因素有關(guān)。教師設(shè)置疑點(diǎn)，出示了兩個(gè)擺，其擺繩長(zhǎng)度相同，但一個(gè)擺錘比另一個(gè)大了不少。由于思維定式，學(xué)生想當(dāng)然地認(rèn)為“擺錘重的那個(gè)肯定擺得慢，擺錘輕的則擺得快”。但經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生卻發(fā)現(xiàn)擺的快慢與擺錘的重量無(wú)關(guān)。這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果與學(xué)生的已有認(rèn)知產(chǎn)生了沖突。由此，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)打破了認(rèn)知平衡，引發(fā)了自我更新，對(duì)自己的思維方式有了一定的了解，同時(shí)也對(duì)事物的特點(diǎn)有了更深的感觸和認(rèn)識(shí)。之后，教師改變思路，將擺繩的長(zhǎng)度作為變量。學(xué)生根據(jù)花樣跳繩的經(jīng)驗(yàn)猜測(cè)“擺繩越長(zhǎng)擺動(dòng)越慢”，從而得出“擺的快慢與擺繩的長(zhǎng)度有關(guān)”的科學(xué)結(jié)論。這一結(jié)論與之前的結(jié)論產(chǎn)生了第二次認(rèn)知沖突。此時(shí)，教師要注重引導(dǎo)學(xué)生超越自我的思維，突破經(jīng)驗(yàn)的限制，將目標(biāo)經(jīng)驗(yàn)內(nèi)化為既有經(jīng)驗(yàn)，在思維活動(dòng)中進(jìn)行自我建構(gòu)。

四、因勢(shì)利導(dǎo)，訓(xùn)練思維的創(chuàng)造性

所謂“條條大路通羅馬”，面對(duì)同一個(gè)問(wèn)題，可能有多種解決的辦法。能否繼續(xù)探求第二種方法，甚至更多的解決方法，取決于創(chuàng)造性思維能力的強(qiáng)弱。在科學(xué)實(shí)踐中，教師既要培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的意識(shí)，給予學(xué)生思考問(wèn)題的時(shí)間，更要培養(yǎng)學(xué)生用創(chuàng)造性思維解決問(wèn)題的能力。

（一）以趣味實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)思維的創(chuàng)造性

在學(xué)生了解了熱脹冷縮的原理后，教師讓學(xué)生進(jìn)行“瓶子吃雞蛋”的趣味小實(shí)驗(yàn)。學(xué)生興味濃厚，拍下了一個(gè)個(gè)實(shí)驗(yàn)小視頻。他們用的材料雖各不相同，但操作方法相同——在丟入瓶?jī)?nèi)的紙快要燃盡時(shí)迅速將雞蛋豎立在瓶口。此時(shí)雞蛋慢慢被拉長(zhǎng)，最后掉到瓶底，實(shí)驗(yàn)成功完成。也有學(xué)生沒(méi)能完成實(shí)驗(yàn)，如蛋比瓶口大很多，瓶?jī)?nèi)溫度降得快，蛋卻無(wú)法掉下去;瓶?jī)?nèi)有足夠的熱度，此時(shí)快速將蛋立在瓶口，蛋承受了巨大的氣壓，卻因太大卡在瓶口，于是在拉伸墜落的過(guò)程中發(fā)生了“爆炸”。在充滿意外驚喜的小實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生逐漸掌握了實(shí)驗(yàn)的訣竅，思考并嘗試了更多實(shí)驗(yàn)的可能性。

（二）以課堂實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)思維的創(chuàng)造性

課堂中的實(shí)驗(yàn)是有組織、有序開(kāi)展的，教師有意設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。學(xué)生展開(kāi)思考并作出假設(shè)，隨后用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證自己的假設(shè)，最后得到經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)的科學(xué)結(jié)論。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生的創(chuàng)造性思維逐漸得到發(fā)展。

在教科版《科學(xué)》五年級(jí)上冊(cè)的科學(xué)探究課《運(yùn)動(dòng)與摩擦力》一課的教學(xué)中，教師以學(xué)習(xí)小組為單位，讓學(xué)生通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)，合作探究物體在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力與什么有關(guān)。實(shí)驗(yàn)記錄單如下。

我們的發(fā)現(xiàn)：

在實(shí)驗(yàn)探究中，學(xué)生通過(guò)對(duì)幾個(gè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的摩擦力進(jìn)行測(cè)量，初步感知到摩擦力是有大小的，不同物體的摩擦力不同，同一個(gè)物體放在不同的表面產(chǎn)生的摩擦力也不同。在這個(gè)基礎(chǔ)上，教師讓學(xué)生猜想哪些因素會(huì)影響摩擦力的大小，學(xué)生是有話可說(shuō)的。之后，教師讓各學(xué)習(xí)小組自行開(kāi)展實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證自己的猜想，并在實(shí)驗(yàn)記錄單上填寫好數(shù)據(jù)，在小組匯報(bào)時(shí)進(jìn)行交流。如某小組研究的是“摩擦力大小與接觸面光滑程度”有關(guān)，那么要改變的條件是“接觸面光滑程度”;某小組研究的是“摩擦力大小與物體重量”有關(guān)，那么要改變的條件為“物體重量”。生活中有很多增大或減小摩擦力的例子，教師可以讓學(xué)生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)去探索影響摩擦力大小的其他因素。

（三）以應(yīng)用實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)思維的創(chuàng)造性

得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行拓展應(yīng)用，使所學(xué)知識(shí)得到進(jìn)一步深化，并嘗試在實(shí)踐中創(chuàng)造性地解決問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用。如學(xué)完《用橡皮筋作動(dòng)力》一課的內(nèi)容后，教師采用后置性作業(yè)的形式讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)“用橡皮筋制作一個(gè)彈力發(fā)射裝置”的實(shí)驗(yàn)。這一實(shí)驗(yàn)既讓學(xué)生鞏固了所學(xué)知識(shí)，又將課堂學(xué)習(xí)向課外進(jìn)行了延伸，促使學(xué)生在實(shí)踐中不斷進(jìn)行發(fā)明和創(chuàng)新，發(fā)展高階思維。

五、理解遷移，提高思維的靈活性

事物是不斷變化和發(fā)展的。隨著時(shí)移世易，在原有情境下適用的解決問(wèn)題的方法，可能需要人們靈活地、有針對(duì)性地做出調(diào)整和改變。思維敏銳的人能快速、準(zhǔn)確地從不同的方面、不同的角度思考問(wèn)題，隨機(jī)應(yīng)變。科學(xué)教學(xué)內(nèi)容大多和學(xué)生的生活貼近，教師應(yīng)融情入景、融理入境，使學(xué)生在情境中探究、理解、概括、聯(lián)想和創(chuàng)造，靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去解決實(shí)際遇到的問(wèn)題。

如教學(xué)教科版《科學(xué)》四年級(jí)上冊(cè)《聲音是怎樣傳播的》一課時(shí)，學(xué)生通過(guò)觀察、對(duì)比實(shí)驗(yàn)，明白了聲音可以在氣體、固體、液體中傳播。在拓展活動(dòng)中，教師讓學(xué)生用學(xué)具袋中的“土電話”裝置，測(cè)試聲音能否在線繩中傳播。完成這個(gè)小實(shí)驗(yàn)后，教師組織學(xué)生進(jìn)一步交流討論，想一想棉線的長(zhǎng)度、棉線拉緊程度對(duì)聲音傳播效果的影響，這個(gè)實(shí)驗(yàn)是否一定要用紙杯來(lái)做，其他材料能否代替紙杯，以及如果用紙團(tuán)把紙杯堵住，聲音還能否傳播……由此引發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改造，讓學(xué)生舉一反三，客觀分析并綜合應(yīng)用，靈活地改變實(shí)驗(yàn)條件，得出合理的結(jié)論?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)的核心價(jià)值在于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思維，使學(xué)生能用科學(xué)的思維方式，弄清事物的本質(zhì)，掌握事物發(fā)展的規(guī)律，并能夠根據(jù)現(xiàn)有的條件和問(wèn)題，靈活地轉(zhuǎn)換思路，全面、客觀地做出分析，并迅速、合理、正確地找到解決問(wèn)題的方法。

總體而言，實(shí)驗(yàn)是一種學(xué)習(xí)過(guò)程，是一種探索過(guò)程，是一種開(kāi)放性的思維過(guò)程，再翔實(shí)的講解、再真實(shí)的實(shí)驗(yàn)視頻都不能替代實(shí)驗(yàn)演示和自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)所起到的作用?？茖W(xué)教師應(yīng)該重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，重視對(duì)學(xué)生思維素養(yǎng)的培養(yǎng)。當(dāng)然，培養(yǎng)思維素養(yǎng)絕非一朝一夕之事，唯有在日常教學(xué)中堅(jiān)持滲透和積累，引導(dǎo)學(xué)生做好每一個(gè)實(shí)驗(yàn)，才能讓小實(shí)驗(yàn)成為學(xué)生思維素養(yǎng)提升的大舞臺(tái)。

參考文獻(xiàn)：

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（浙江省溫嶺市箬橫鎮(zhèn)新區(qū)小學(xué)? ?317507）