費志明+郎微波

摘要：本文提出了科學探究中發(fā)展學生思維的策略：充分自主發(fā)問，開啟學生的思維；大膽猜想假設，引導學生的思維；放手實驗設計，活躍學生的思維；自主科學探究，促進學生的思維；互動交流評價，深化學生的思維。旨在讓學生的思維訓練貫穿整個科學教學過程，從而培養(yǎng)學生的科學思維習慣，提高學生的科學素養(yǎng)。

關鍵詞：科學；思維；歸因；策略

中圖分類號：G632.0 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2017）11-0039

科學探究既是科學學習的目標，又是科學學習的方式。隨著新課程的不斷推進，探究式教學正在被越來越多的教師所接受、認同，并在教改實踐中加以運用。如何在初中科學探究活動中培養(yǎng)學生的思維能力？如何讓教師不去替代學生的思維？如何能使學生思維在探究活動中真正的開啟、活躍、促進、深化？是擺在我們初中科學教師面前的重要課題。培養(yǎng)學生的思維，要求教師在教學過程中充分體現(xiàn)教學的雙邊性，充分調(diào)動學生大膽思考，敢于創(chuàng)新，想出各種各樣的思想觀點。教師不可包辦、代替，只有在學生出現(xiàn)思維障礙時，教師方可給予指導，真正做到“貴在引導，要在轉化，妙在開竅”。

一、充分自主發(fā)問，開啟學生的思維

要使自己的思維積極活動起來，最有效的辦法是把自己置身于問題中。當有了問題和需要解決的問題時，思維才能活動起來，思維能力才可能在解決問題的過程中發(fā)展起來。在民主和諧的氣氛和自由寬松的環(huán)境下，人的思維處于最活躍的狀態(tài)，特別有利于求異思維的成長。在教學中，教師將自己放到學生中去，尊重學生，理解學生，信任學生以求得心靈的溝通，讓學生放下戒備心理，自由地去思維、去想象，只有這樣才能使學生敞開問題之窗口。因此，課堂上教師必須創(chuàng)設一種尊重、寬容、民主的學習氛圍，才能使學生敢于提問。即使學生提出一些很簡單的問題，甚至是一些幼稚可笑的問題，教師都要給予鼓勵。愛因斯坦有精辟的見解：“提出一個問題，往往比解決一個問題更重要，因為解決問題也許僅是一個數(shù)學上或實驗上的技能而已，而提出新的問題，新的可能性，從新的角度去看舊的問題卻需要有創(chuàng)造性的想象力，而且標志著科學的真正進步?！笨梢赃@樣說，學習上提不出問題，意味著學習的停止；科學上提不出問題，意味著科學的止步。因此，教師要敢于在課堂上鼓勵學生大膽提問，同樣一個問題，由學生提出來更能激發(fā)他們的好奇心和求知欲。因此，教師要敢于鼓勵學生大膽提問，同樣一個問題，由學生提出來更能激發(fā)他們的好奇心和求知欲，并且每位學生思考的角度、知識經(jīng)驗會有所不同，通過自主發(fā)問，促進其主動思考，打通知識間的關聯(lián)。

例一：在光的教學中，知道了光在同種物質中是沿直線傳播的，學生問道：“那么光在什么情況下不是沿直線傳播的？”這種問題如果不是課堂充分民主，學生有隨時提問的習慣，一般是不會提到的，哪怕想問也不問了，針對這個問題，教師充分肯定其質疑精神，并能進行實驗探究，就更進一步促進課堂上的主動思考、敢于發(fā)問的習慣在。例二、在研究電流與電壓原關系時，有學生提問“那移動滑動變阻器不是也可以研究電流與電阻的關系嗎？”如果課堂上一味牽著學生的思維，調(diào)節(jié)滑動變阻器，改變定值電阻兩端的電壓，觀察電流表讀數(shù)，研究電流與電壓的關系；更換定值電阻，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使定值電阻兩端電壓不變，研究電流與電阻的關系，那么，顯然，很快能達到目的，但是學生的潛在于思維未被發(fā)現(xiàn)，那么，得到的結論在今后還是會被潛在的思維蒙蔽。讓學生充分自主發(fā)問，則能很好地突破這個問題，不僅使知識達到真正落實，同時不斷地培養(yǎng)學生自主思維的習慣。

當然也有些時候，細細分析學生自發(fā)提出的問題，我們不難發(fā)現(xiàn)有些問題在課堂有限的時間及有限的條件下，是無法進行探究的。這時就需要教師適時推一把，表現(xiàn)在教師要引導學生對所提問題進行篩選，在師生分析、討論中梳理所提出的問題，哪些適合本節(jié)課研究，先研究哪些問題，哪些問題最有研究價值等等。通過這樣的引導，都可以將學生的思維推向理性。

二、大膽猜想假設，引導學生的思維

我們經(jīng)?？吹竭@樣的現(xiàn)象，當學生提出的猜測（假設）錯誤時，教師往往雙眉緊鎖，不發(fā)表任何意見，就讓這位學生坐下。當一位學生提出的猜想（假設）符合事實時，教師馬上點頭同意，立即中止這一教學環(huán)節(jié)，進入到實驗設計和驗證階段。試想，這樣學生還會有探究的欲望嗎？更不用說熱情了。在探究中，還會有失敗的經(jīng)歷嗎？

例：在認識阿基米德定律之前，讓學生猜想影響浮力大小的因素，教師引導：“同學們根據(jù)生活中的經(jīng)驗、感受，進行猜想。而你的經(jīng)驗、感受就是你進行猜想的依據(jù)?！?/p>

學生一：可能與物體浸入深淺有關，因為我發(fā)現(xiàn)游泳時浸入越多時，人越感到輕飄飄。

學生二：可能與物體的材料有關。因為像塑料泡沫在水中上浮，石塊在水中下沉。

學生三：可能與物體的形狀有關，像鐵在水中下沉，可是船就能浮在水面上。

學生四：可能與物體的浸入方法有關，比如將瓶子倒放比正放容易下沉，所以倒放時受到的浮力要小。

學生五：可能與液體的密度有關，因為雞蛋放在鹽水中能上浮。

學生六：可能與物體浸入的體積大小有關，因為在井里提水時，桶浸在水中體積越小，感覺越沉。

……

引導學生從生活經(jīng)驗中提取相關因素，尋找其中的關系，促進學生的科學思維。當探究得出浮力大小只與液體密度與浸入液體中的體積有關后，教師進一步引導，浮力是一種力，如果要表示浮力的大小，那么必須找到也是一個力，與浮力是一個相同的物理量，那么液體的密度，浸在液體中的體積又是與什么力相關聯(lián)呢？經(jīng)過猜想→否定→再猜想，最終集中到排開液體的重力，這個思維過程需要教師的引導，那么能否直接提出，浮力可能與液體的重力有關呢？不行，因為這是一個很好的科學思維過程訓練。

三、放手實驗設計，活躍學生的思維

讓學生主動進行實驗設計，才能更有效地實現(xiàn)動手與動腦的結合，如果教師設計好，然后學生動手，那么探究活動看上去進行得有條不紊，而且效率高，但實質上僅是一個“體力”活，或者是一個體驗性的“活動”，其中的思維含量很低，因而要放手讓學生設計。在我們?nèi)粘５慕虒W中，課堂上所需的器材往往是教師給學生預備好的。即使讓學生去準備，到底要準備些什么，也往往是由教師做出安排。一件不多，一件不少。在實驗中也一樣，先做什么，后做什么，往往由教師在實驗前做好了指導，學生也就按教師的要求一步步將實驗進行到底。在這樣的課堂上學生除了學到的科學知識外，剩下的全是“按部就班”了。這樣的學生是不能適應社會的，因為將來學生走上工作崗位后的研究是沒有人能為他準備一切的。因此，以為在科學課堂上，教師不必面面俱到，應多給學生經(jīng)歷一些“風口浪尖”的機會，讓他們自己想辦法解決問題，完成探究，學會隨機應變。endprint

例：“研究物體動能大小與什么因素有關”時，學生猜想與物體的質量、速度、形狀有關，那么設計方案時，該如何控制變量，如何改變自變量，如何顯示動能的大??？都需要考慮，學生的思維就往往是單向的、線性的，思維的周密性較差，考慮問題不夠周全，常常顧此失彼，這也是學生做實驗常常失敗的原因。而科學研究特別講究思維的周密性，要考慮到各種各樣可能的情況。如探究動能大小與物體質量有關時，則控制質量不同，而其他條件相同，有想利用木球、鐵球，但想到其材料不同；想到用大小不同的鋼球；也有想到用裝入不同質量水的礦泉水瓶。探究動能大小與物體速度有關時，則如何控制？學生提出用大小不同的力推，可是不夠直觀，又想出讓其從斜面滾下，通過改變不同高度改變速度，或者一個由靜止開始下滑，一個用推一下，有一個初速度開始下滑。如探究動能大小與物體材料有關時，則控制材料不同，而其他條件相同，學生展開多種設計方案，如質量相同的木球、鐵球，但體積不同，會有什么影響？或者采用空心的鐵球與木球。如礦泉水瓶中灌有質量相同的水和沙，那水和沙在瓶內(nèi)的運動對動能大小會有影響嗎？在實驗的設計中學生發(fā)現(xiàn)很多問題，甚至有的問題很難解決。但在這樣的設計中，學生的思維被點燃了，伸開每一個“觸角”積極思考，經(jīng)過這樣的思考，不僅深刻明白了研究中的為什么，而且學生的思維能力、科學素養(yǎng)得到提升，甚至課后學生提出質量與速度哪一個對動能大小影響大，進行實驗的話怎樣來測速度，怎么樣測出動能大小，可想而知，促進學生思維才能促進他們真正的學習。

四、自主科學探究，促進學生的思維

活動是科學課的主體，探究活動的質量直接影響著課堂的效果。很多時候學生在探究時只是想著如何完成任務，并沒有將任務進行實質性的思考。為了改善這種狀況，教師可提醒學生有意識地去關注自己的思維進程，鼓勵學生將自己所思考的內(nèi)容說出來，可以通過自問自答的方式認識自己當前的思維狀態(tài)。如“現(xiàn)在我要做的是……”“我這樣做會不會……”“還有其他更好的辦法了嗎？”……使學生的思維變得“可視化”。其次學生在進行探究活動時，教師也可適時地“進入”，一個及時的追問可將偏離主題的學生拉回到主題上來，以保證探究向著正確的方向發(fā)展。一個巧妙的反問可使學生自己去發(fā)現(xiàn)矛盾的所在，引發(fā)學生及時調(diào)整錯誤。比如“你認為該怎么做？”“為什么這樣做？你的意思是……？”“實驗現(xiàn)象說明了什么？”等。教師通過向學生提出類似這樣的問題來促進學生的思考，激活學生的思維，使學生的思維形成明確的指向。

例：在探究定滑輪的特點時，學生發(fā)現(xiàn)靜止時，通過定滑輪拉鉤碼時，彈簧秤的示數(shù)比直接提著鉤碼要小，那么，我們是為了“課堂效率”，告訴他們實驗中存在誤差，不去在意；還是告訴他們存在摩擦，別去多想了；還是引導他們進行多邊思維？在探究動滑輪的特點時，他們也發(fā)現(xiàn)彈簧秤往不同方向拉讀數(shù)也不相同。如果能引導他們能多方尋找原因，并利用事實說話，可以培養(yǎng)他們實事求是的精神，同時也培養(yǎng)他們善于發(fā)現(xiàn)，深入思考的能力，提高科學思維能力。

五、互動交流評價，深化學生的思維

由于受實驗條件、實驗次數(shù)、學生實驗技能、知識水平等的限制，學生在探究活動中時常會碰到一些問題，如實驗不成功，實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)與其他同學或教材上不同，學生無法判斷異?，F(xiàn)象是操作不當還是正常的實驗誤差所致。此時教師一定要注意不可直接或過早地將結論告訴學生，更不能用教師的思維來代替學生的探索和認識。而應該組織學生之間相互評價，鼓勵學生開展多邊思維交流活動，對彼此的科學解釋提出批評和質疑，使學生能夠在這種活動中學會放棄錯誤的觀點，自主地調(diào)整自己的思維方向，接受更合理的科學解釋，突破思維障礙，形成自己的思路。學生在具體的探究操作中積累了大量的感性認識，他們各自都有不同的發(fā)現(xiàn)。但是要真正形成一個科學的概念還需要經(jīng)過語言的表達、交流和探討。實驗結束后，教師應引導他們用自己的語言真實描述實驗現(xiàn)象和實驗結果。交流是思維火花的碰撞，交流可以深化學生各自的認識。在交流中學生不但體驗著自己的思維，還可以從同伴那里獲得新的不同的思維，各種思維互相影響和碰撞，就實現(xiàn)了真正意義上的資源共享。這時教師再組織學生進行自我反思，學生就很容易發(fā)現(xiàn)他人的長處以及自己存在的不足，進而產(chǎn)生進一步改進的愿望和要求。

例如：在“觀察水的沸騰”這個實驗時，有些小組觀察到水沸騰時溫度不總是保持不變。這時教師既要讓學生尊重實驗事實，又要組織學生討論出現(xiàn)這樣實驗現(xiàn)象的原因，并鼓勵學生重做剛才的實驗。通過大家的分析和反復實驗，使學生認識到主要是酒精燈火焰晃動，受熱不勻而引起的，并不具有規(guī)律性的特征。通過學生間的相互評價，不僅使學生更明確了實驗結果，而且培養(yǎng)了學生分析和判斷實驗結果的能力，培養(yǎng)了學生的反思意識。在學生實驗中出現(xiàn)問題后如果教師不予理睬或簡單否定，就難以達到培養(yǎng)學生交流、思維和嚴謹求實的科學態(tài)度的目的。又如在“水的質量與體積關系”探究活動中，有些小組數(shù)據(jù)誤差較大，這時教師既可引導學生反思自己的操作是否規(guī)范，如量筒讀數(shù)是否正確，又可組織學生討論如何改進實驗，使誤差較小。這樣，通過小組交流或全班交流的方式，讓學生反思各自在實驗探究過程中的行為表現(xiàn)，學習他人長處，改進自己的不足，也不失為深化學生思維的好方法。

總之，讓思維訓練貫穿整個科學探究過程，教師不要進行替代學生思維，讓學生思考“我要做什么”“我會怎樣做”“我為什么這樣做”“我明白了什么”，才能讓學生做學習的主人，讓學生真正感受、理解知識的產(chǎn)生和發(fā)展的過程，真正提升科學思維能力。

參考文獻：

[1] 申繼亮.教學反思與行動研究[M].北京：北京師范大學出版社，2006.

（作者單位：①浙江省海寧市教研室 314400；②浙江省海寧第一初中 314400）endprint