【摘要】“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)科學(xué)”就是在科學(xué)探究活動(dòng)中將實(shí)踐能力和思維能力的培養(yǎng)有機(jī)融合。教師可以通過很多方法幫助學(xué)生在科學(xué)課上實(shí)現(xiàn)“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)科學(xué)”，如創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，發(fā)展思維的靈活性;提供獨(dú)立探究的機(jī)會(huì)，發(fā)展思維的深刻性;培養(yǎng)證據(jù)意識(shí)，發(fā)展思維的批判性等。

【關(guān)鍵詞】科學(xué)課;學(xué)習(xí)行為;實(shí)踐能力;思維能力

【中圖分類號(hào)】G623.6 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1005-6009（2015）33-0052-02

【作者簡(jiǎn)介】沈?qū)帲K省徐州市湖濱中心小學(xué)（江蘇徐州，221006）副校長(zhǎng)，高級(jí)教師，江蘇省科學(xué)特級(jí)教師，“中小學(xué)教師國(guó)家培訓(xùn)計(jì)劃”學(xué)科培訓(xùn)專家。

近年來(lái)，國(guó)家科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)幾經(jīng)修改但始終強(qiáng)調(diào)“科學(xué)探究是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的重要方式”，我們回顧一下科學(xué)探究活動(dòng)的全過程不難發(fā)現(xiàn)，從發(fā)現(xiàn)問題到設(shè)計(jì)研究方案，從觀察實(shí)驗(yàn)到分享交流，每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要?jiǎng)邮謩?dòng)腦，反觀科學(xué)課堂“動(dòng)手”卻多于“動(dòng)腦”。學(xué)生上科學(xué)課最喜歡的是做實(shí)驗(yàn)，課堂上我們隨處可見“人聲鼎沸”，學(xué)生們忙得不亦樂乎，幾個(gè)人簡(jiǎn)單的分享就成為全體學(xué)生的研究成果，實(shí)驗(yàn)做了，結(jié)論有了，科學(xué)課結(jié)束了。這是真正的“動(dòng)手動(dòng)腦”學(xué)科學(xué)嗎？

問題1：什么是“動(dòng)手動(dòng)腦”學(xué)科學(xué)？

我特別同意美國(guó)教育專家格蘭特·威金斯關(guān)于真實(shí)教育的觀點(diǎn)“真實(shí)的教育由兩個(gè)部分構(gòu)成：思維習(xí)慣的形成和高標(biāo)準(zhǔn)的技能”。由此我想到科學(xué)課的動(dòng)手與動(dòng)腦。仔細(xì)分析，我覺得“動(dòng)手”是科學(xué)探究的實(shí)踐能力。在科學(xué)課上集中體現(xiàn)為觀察、實(shí)驗(yàn)、調(diào)查、閱讀、表達(dá)的方法，各種工具和儀器的使用方法，作品的制作方法等。“動(dòng)腦”則是科學(xué)探究的思維能力。在科學(xué)課上集中體現(xiàn)為分析與整理、判斷與推理、質(zhì)疑與創(chuàng)新、分享與交流、解決問題等。“動(dòng)手”與“動(dòng)腦”能力無(wú)法單獨(dú)養(yǎng)成，只能在科學(xué)探究活動(dòng)中共同生成。

“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)科學(xué)”體現(xiàn)的是科學(xué)探究實(shí)踐能力和思維能力的有機(jī)融合，當(dāng)學(xué)生真正進(jìn)入這種學(xué)習(xí)狀態(tài)時(shí)至少應(yīng)該具有以下一些學(xué)習(xí)行為：能夠在真實(shí)情境中發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)可以研究的科學(xué)問題（即用科學(xué)方法可以研究的問題）;能夠有依據(jù)地提出自己的假設(shè);能夠圍繞假設(shè)制定相應(yīng)的研究方案;能夠按照既定的研究方案完成研究，如果方案有修改，能夠記錄、修正和改進(jìn)方案的過程;能夠根據(jù)研究方案選擇所需的工具與器材;能夠重視搜集證據(jù)，包括能夠驗(yàn)證自己假設(shè)的證據(jù)和不能驗(yàn)證自己假設(shè)的證據(jù);觀察并記錄“科學(xué)事實(shí)”;能夠符合邏輯地進(jìn)行解釋，用證據(jù)來(lái)驗(yàn)證自己的想法;能夠認(rèn)真聽取他人的結(jié)論和意見，使用“暫緩相信”的方法，多問一個(gè)“為什么”;能夠在鼓勵(lì)他人進(jìn)行研究活動(dòng)時(shí)，有根據(jù)地質(zhì)疑;能夠在安靜、獨(dú)立思考的基礎(chǔ)上與他人合作;樂于分享和表達(dá)，在分享時(shí)能夠使用適當(dāng)?shù)恼Z(yǔ)言和方式，并盡可能地反映全部研究過程，包括收獲、疑問、困難等;遇到不會(huì)、不懂的問題采用合適的途徑和方法尋求幫助等。當(dāng)然這些“動(dòng)手動(dòng)腦”的學(xué)習(xí)行為并不是在一個(gè)科學(xué)探究活動(dòng)中就全部呈現(xiàn)出來(lái)的，而是應(yīng)逐漸成為一種習(xí)慣，滲透在學(xué)生們的血液中，并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候自然而然地表現(xiàn)出來(lái)。

問題2：如何從發(fā)展思維的角度建構(gòu)“動(dòng)手動(dòng)腦”的科學(xué)課堂？

1.創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，發(fā)展思維的靈活性。

“真實(shí)情境”是學(xué)生過去、現(xiàn)在或?qū)?lái)在生活中可能遇到的情境，它必須包含學(xué)生將要學(xué)習(xí)的科學(xué)概念或規(guī)律。真實(shí)情境是“學(xué)習(xí)環(huán)境”與“生活情境”的統(tǒng)一體，它有利于學(xué)生將課堂上學(xué)習(xí)的成果運(yùn)用于實(shí)際生活。它不是一堂課的開頭或結(jié)尾，而是一個(gè)持續(xù)的學(xué)習(xí)環(huán)境，能支持學(xué)生科學(xué)探究、解決問題的全過程。我在教學(xué)《修正帶的研究》一課時(shí)，想要建構(gòu)的科學(xué)概念是“在一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)中每一個(gè)零件都有不同的作用，各種零件的共同作用才實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的功能”。我選擇修正帶，是因?yàn)樾拚龓W(xué)生每天都在使用，且種類繁多，修正帶的這些特征決定了學(xué)生會(huì)很有興趣地投入研究。課中，我出示學(xué)生使用修正帶時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)的一些問題，學(xué)生根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)提出了許多解決方法，并通過拆開修正帶研究每一個(gè)零件的作用，最終不但建立了科學(xué)概念，而且在解決實(shí)際問題的過程中發(fā)展了思維的靈活性。

2.提供獨(dú)立探究的機(jī)會(huì)，發(fā)展思維的深刻性。

當(dāng)我們深入看似熱鬧的探究活動(dòng)時(shí)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)學(xué)生談話的內(nèi)容是：要器材，指揮或要求別人按自己的方法去做，爭(zhēng)論分工，自說自話重復(fù)實(shí)驗(yàn)過程等，思維含量很少，不能達(dá)到動(dòng)手動(dòng)腦的目的。因此，要給學(xué)生提供“獨(dú)立探究”的機(jī)會(huì)，使學(xué)生在獨(dú)立思考的基礎(chǔ)上，不斷做出嘗試、解釋、交流、反思，只有在探究經(jīng)驗(yàn)的不斷積累中才能發(fā)展思維的深刻性?！蔼?dú)立探究”包括兩種情況：一是能夠獨(dú)立完成的科學(xué)探究活動(dòng)要獨(dú)立完成，實(shí)現(xiàn)個(gè)體探究集體研討。另一種是需要合作的科學(xué)探究活動(dòng)要給學(xué)生創(chuàng)設(shè)“獨(dú)立思考”的時(shí)間，在獨(dú)立思考的基礎(chǔ)上合作。例如教學(xué)《認(rèn)識(shí)幾種常見的巖石》時(shí)，我給每?jī)蓚€(gè)學(xué)生提供了一套“巖石標(biāo)本”和兩套實(shí)驗(yàn)工具，這樣的器材分配方便學(xué)生獨(dú)立開展研究。在學(xué)生區(qū)分出頁(yè)巖和砂巖后，對(duì)剩下巖石是石灰?guī)r還是大理巖起爭(zhēng)議時(shí)，我指導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立閱讀巖石標(biāo)準(zhǔn)，思考還應(yīng)該做哪些研究才能將剩下的巖石進(jìn)行正確區(qū)分。學(xué)生通過獨(dú)立的思考和實(shí)驗(yàn)，在集體交流階段都給出了自己的解釋，整個(gè)課堂每個(gè)學(xué)生都安靜有序地投入到了動(dòng)手動(dòng)腦的探究活動(dòng)中。

3.培養(yǎng)證據(jù)意識(shí)，發(fā)展思維的批判性。

科學(xué)課上學(xué)生往往分不清“科學(xué)事實(shí)”和推理、推斷，他們會(huì)把自己的想法帶到記錄中，甚至篡改數(shù)據(jù)，導(dǎo)致證據(jù)失真。這時(shí)教師就要敏銳地發(fā)現(xiàn)問題，給學(xué)生留足研究的時(shí)間和空間，鼓勵(lì)學(xué)生重新實(shí)驗(yàn)，真實(shí)地記錄和整理證據(jù)。培養(yǎng)“證據(jù)意識(shí)”還要引導(dǎo)學(xué)生在分析證據(jù)的基礎(chǔ)上給出符合邏輯的解釋，要重視所有的證據(jù)包括能夠驗(yàn)證自己假設(shè)的證據(jù)和不能驗(yàn)證自己假設(shè)的證據(jù)，反思研究過程，敢于質(zhì)疑。教師要重視每一個(gè)學(xué)生的發(fā)現(xiàn)，特別是遇到與眾不同的結(jié)果時(shí)要鼓勵(lì)學(xué)生多問為什么，并給學(xué)生解釋的機(jī)會(huì)。例如：在教學(xué)教科版《科學(xué)》五上《地球表面的地形》一課時(shí)，有一個(gè)活動(dòng)是學(xué)生通過地圖收集海拔數(shù)據(jù)來(lái)分析指定地區(qū)的地形，其中福建省內(nèi)的一個(gè)區(qū)域大部分學(xué)生都認(rèn)為海拔在100到500米之間，但是有一個(gè)學(xué)生卻認(rèn)為是100到1000米。追問理由，學(xué)生說這個(gè)區(qū)域內(nèi)有一個(gè)小點(diǎn)是1000米。于是所有的學(xué)生又重新觀察地圖，最后討論認(rèn)為從大的范圍來(lái)看這個(gè)地區(qū)屬于丘陵，但是個(gè)別地方也有山地，通過這個(gè)活動(dòng)學(xué)生認(rèn)識(shí)到了證據(jù)的重要性，也認(rèn)識(shí)到了質(zhì)疑要基于證據(jù)。

“學(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆?！币?gòu)動(dòng)手動(dòng)腦的科學(xué)課堂，就要從發(fā)展學(xué)生思維的角度出發(fā)，從學(xué)生的學(xué)習(xí)需要出發(fā)，創(chuàng)設(shè)“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)科學(xué)”的學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的過程必須動(dòng)手動(dòng)腦且樂于動(dòng)手動(dòng)腦。

閱讀延伸

周家仙《走向智慧教育：探究性課程的設(shè)計(jì)——美國(guó)教育專家格蘭特·威金斯博士訪談》（《全球教育展望》，2003年第6期）威金斯在訪談中提到：課程的目的是引發(fā)思維，而不是儲(chǔ)存和訓(xùn)練思維。課程必須讓學(xué)生擁有不斷質(zhì)疑的能力。他還指出課堂教學(xué)中教師的工作是幫助學(xué)生做專家“所做的事”，根據(jù)適當(dāng)?shù)那榫尺\(yùn)用知識(shí)來(lái)認(rèn)識(shí)、提出、解決問題。最為重要的是，教師要幫助學(xué)生養(yǎng)成專家的習(xí)慣、形成高標(biāo)準(zhǔn)。

胡衛(wèi)平、林崇德《青少年的科學(xué)思維能力研究》（《教育研究》2003年第12期）一文中指出：青少年的科學(xué)思維能力是一種特殊的能力，是一般思維能力發(fā)展與科學(xué)教育的結(jié)晶。青少年科學(xué)思維能力是由內(nèi)容、方法和品質(zhì)組成的三維立體結(jié)構(gòu)。文中構(gòu)建了青少年科學(xué)思維能力的結(jié)構(gòu)模型。并從深刻性、靈活性、批判性、敏捷性四個(gè)方面對(duì)于科學(xué)思維品質(zhì)的培養(yǎng)進(jìn)行了論述。特別是關(guān)于批判性的培養(yǎng)論述：（l）鼓勵(lì)獨(dú)立思考;（2）鼓勵(lì)提出質(zhì)疑;（3）排除各種干擾，包括相關(guān)信息的干擾、多余的無(wú)關(guān)信息的干擾、權(quán)威信息的干擾、前科學(xué)概念的干擾等;（4）訓(xùn)練學(xué)生的自我監(jiān)控能力。

此外，拉爾夫.泰勒在《課程與教學(xué)的基本原理》（中國(guó)輕工業(yè)出版社，2008年版）論述了如何培養(yǎng)思維技能;（美）理查德·保羅和琳達(dá)·埃爾德所著《批判性思維工具》（機(jī)械工業(yè)出版社，2013年版）一書重新定義了批判性思維的概念、意義，論述了如何成為一個(gè)好的批判性思考者。