徐文濤　顧長明

【關鍵詞】做思共生 實驗教學

兒童發(fā)展 小學科學

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2016）07A-

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《科學（3—6年級）課程標準》中明確提出，要“鼓勵兒童通過動手動腦‘學科學。”心理學研究結果表明，對于孩子來說，他們的思維發(fā)展往往要依賴于動手操作，同時，動手操作可以有效促進他們的思維發(fā)展。小學科學實驗教學的內容正好適合學生的這一心理發(fā)展特征。作為小學科學教師，要牢牢把握學生的心理發(fā)展特點，引導學生手腦并用，邊做邊思，以思導做，力求形成做思共生的科學實驗教學狀態(tài)。

一、以做促思——利用“做”的事實，促進“思”的轉變

前蘇聯(lián)著名教育家蘇霍姆林斯基曾說：“兒童的智慧在他手指尖上。”兒童發(fā)展心理學研究發(fā)現(xiàn)，動作是兒童心理發(fā)展的重要標志，不同的動作代表了兒童心理發(fā)展的不同階段。動作在幫助兒童積累經驗、促進兒童心理發(fā)展方面具有不可替代的作用。兒童動作技能的發(fā)展直接影響著心智技能的發(fā)展，心智技能反過來又會促進動作技能的形成和完善。小學階段學生的思維特點以形象思維為主，對他們來說只有通過動手操作，在獲取直接經驗的基礎上，通過對比、分析等思維活動，才能提高認識的深刻性，才能讓獲得的認識內化吸納，從而拓展思維的廣度和深度，促進思維的不斷深化和發(fā)展。

[案例]研究“空氣占據(jù)空間”

師：（手拿玻璃杯和紙巾）同學們，如果把紙巾塞到玻璃杯的底部，然后把玻璃杯倒扣，垂直插入水中，紙巾會濕嗎？

生：（齊）會濕。

師：請同學們試過后，再來回答這個問題。做的時候，請同學們一定要把玻璃杯倒扣，垂直插入水中。

（學生分組實驗，不時發(fā)出驚訝聲。）

師：通過動手操作，同學們一定有了新的發(fā)現(xiàn)。請同學們分享一下自己的發(fā)現(xiàn)。

生：本來我以為紙巾會濕，結果發(fā)現(xiàn)只有很少的水進入到杯子里，杯子里的水面與紙巾的距離很遠，所以紙巾沒有濕。

生：我發(fā)現(xiàn)我們的猜想可能和事實是相反的。

生：水為什么不能進入玻璃的里面呢？

師：其他同學想過是什么原因嗎？

生：杯子里面可能有空氣，因為我們剛才杯子一歪，看到有氣泡冒了出來。

生：玻璃杯中有空氣。我想空氣就像人一樣，需要占一個地方。

生：因為空氣被水擋住了出口，出不來，就只能呆在杯子里了，水就進不去了。我想，如果把空氣放出來，水就會進入到玻璃杯中。

師：同學們的解釋很有道理?，F(xiàn)在就請你想辦法把玻璃杯中的空氣放出來，看看會發(fā)生什么現(xiàn)象。

（生操作，水進入玻璃杯，紙巾濕了。）

[分析]學生不是一張白紙，而是帶著一定的知識經驗來到課堂的，這就是我們所說的“前概念”。學生的前概念往往具有片面性，有些甚至是錯誤的，但又是“根深蒂固”的。如果只靠教師的憑空引導來改變學生的認識，可能一節(jié)課下來收效甚微。在教學中，教師要根據(jù)實驗內容靈活地引導學生通過“先做”獲得形象的理解，在此基礎上進行思考，通過與片面甚至錯誤的前概念進行碰撞，從而形成科學的概念。《走向一種意義的邏輯》（皮亞杰著）一書中指出：動作是智慧的根源，是產生意義的基礎，動作的意義是主體獲得理解的唯一手段。也就是說，只有在“做”的基礎上產生的“思”才更具有實際意義，才有助于學生新知識的建構與升華。上述案例中的教師正是基于此，通過“做”讓學生發(fā)現(xiàn)自己已有知識經驗中存在的錯誤，通過“做”認識到“空氣要占據(jù)空間”，通過“做”讓思維得到深化和發(fā)展。當然，這種先“做”應該是學生帶有一定學習動機的自覺行為，是一種有實效的“做”，而不是盲目的“做”?？茖W教材中還有很多內容，完全可以讓學生在充分“玩”的基礎上，通過討論、分析、概括等思維活動得出科學的結論。

二、以思導做——打開“思”的空間，提高“做”的效率

我們知道，兒童對物質世界的認識和思維依賴于動作和具體形象，因此在科學學習的過程中重視學生的操作體驗是沒錯的。但是，如果沒有適當?shù)南取八肌?，只是讓學生盲目的“做”，那么這種“做”的意義就不大。在實際教學過程中，教師要根據(jù)教學內容和學生特點，在動手操作前靈活地引導學生先動腦，打開學生的思維空間，讓學生想一想：該如何設計？需要哪些材料？小組成員如何分工？需要控制哪些條件（變量）？……真正做到“想好了再做”。這樣既可以發(fā)展學生的思維深度和廣度，又可以提高學生“做”的效率。

[案例]研究“小車運動的快慢與什么因素有關”

師：剛才同學們已經確定了實驗中需要的材料。那你們能用這些實驗材料證明假設是否正確嗎？

生：（異口同聲）能。

師：下面請兩位同學上來和老師共同做一做“可能和拉力的大小有關”這個實驗，其他同學認真觀察實驗中的操作是否科學。

（演示：用1個鉤碼時，小車起點到終點的距離近；用2個鉤碼時，小車起點到終點的距離遠；用3個鉤碼時，小車起點到終點的距離更遠。實驗結果說明，拉力越大，用的時間越多。）

生：我認為這樣做是不公平的。每一次的起點和終點應該保持不變。如果拉力和距離都變化了，那么最后的結果就不知道是什么原因造成的。

（其他學生紛紛附和。）

師：好，行駛的距離要相同。請同學們再次觀察，下面這樣做行不行？

（教師確定好了起點和終點，再次實驗。第一次實驗時小車內不放重物，第二次實驗時小車內放入重物。）

生：老師，小車的重量也應該是一樣的。

師：你們覺得還有哪些條件也應該一樣？

生：拉車的線也應該一樣。

生：每次走的路面也應該一樣。

師：看來同學們確實聰明，要驗證“和拉力的大小是否有關”，需要注意這么多方面，那么，要驗證“和小車的載重量是否有關”“和路面的光滑程度是否有關”時，又該注意什么呢？

（學生交流后，分組實驗，實驗活動有序而高效。）

[分析]“動手之前先動腦。”“思”是“做”的前提，只有當學生明確了“該干什么”“該怎么干”時，這樣的動手才能達到預期的目標。上述教學片段中，教師在學生似懂非懂之時，并沒有直接告訴學生哪些條件是需要改變的，哪些條件是需要保持不變的，而是及時而巧妙地引導學生先“思”，通過一個參照實驗，引導學生在觀察的同時進行理性的思考。學生通過自己的一番思考發(fā)現(xiàn)：如果不控制變量，實驗就不公平，也就很難得出科學的結論。這樣，教師就把實驗變量控制這一難點問題，化解于學生的先“思”之中。動手之前的先“思”，不但培養(yǎng)了學生的理性思維，而且可以把學生的理性思維逐漸引向深入，使后續(xù)的實驗活動變得水到渠成，提高了“做”的效率，踐行了“以活動促學生發(fā)展”的教學理念。

三、邊做邊思——“做”“思”融合，提高“做”與“思”的質量

腦科學研究的結果告訴我們，在學習活動中如果人的大腦左右半球同時被激活，學習效率將大大提升。因此，在科學學習過程中注意“做”“思”的有機融合，做到“做”中有“思”，“思”中有“做”，可以有效地激活學生大腦的左右半球，從而使學生對實驗操作過程中獲得的知識經驗體會得更加深刻。

[案例]研究“磁鐵的性質”

師：同學們知道磁鐵有什么性質嗎？

生：磁鐵能吸鐵。

師：（看到學生說不出其他性質）請同學們拿出兩塊磁鐵玩一玩，看誰的發(fā)現(xiàn)更多。

（學生拿出磁鐵研究。）

生：我發(fā)現(xiàn)磁鐵兩端分別標著“S”和“N”，不知道表示什么意思。

師：這是磁鐵的兩個極，“S”表示南極，“N”表示北極。

生：我發(fā)現(xiàn)把兩塊磁鐵放在一起，有時候會吸在一起，有時候會相互推開。

生：我發(fā)現(xiàn)把兩塊磁鐵的兩極分別靠近時，相同的極會相互推開，不同的極會相互吸引。

師：這叫同極相斥，異極相吸。

生：磁鐵隔著物體也能吸東西。

師：同學們的發(fā)現(xiàn)可真不少，還有什么問題嗎？

生：條形磁鐵每一部分的磁力都一樣大嗎？

生：磁鐵還有別的性質嗎？

師：看來同學們在邊做邊思考，這很好，我們就要邊做邊思考，邊思考邊操作。下面老師再給你們提供一根線和一部分大頭針，看能不能找到問題的答案。

（學生利用材料進行研究，并找到了問題的答案。）

[分析]心理學研究表明，人的手不只是勞動的器官，還是認識事物的重要器官。大腦處理的外界信息主要來自視覺和觸覺，而觸覺首先來源于手。因此，兒童的動手操作，可以直接引發(fā)大腦的思維活動，促進大腦思維能力的發(fā)展，思維的發(fā)展可以促進操作活動有效進行。從這個意義上說，學生的“做”與“思”在心理發(fā)展的過程中往往是相互交融、不可分割的。上述教學片段中完全根據(jù)這個規(guī)律開展教學活動：當學生的“思”處于“山窮水盡疑無路”的時候，教師鼓勵學生動手做，在“做”的過程中，學生豁然開朗，恰如“柳暗花明又一村”。這種有發(fā)現(xiàn)、有思考、有操作的教學活動，把學生的“思”和“做”有機地融合起來，完全符合兒童的認知特點，務實而且高效。

“做”是指尖的思維，“思”是頭腦的操作。“做”和“思”是兒童心智發(fā)展過程中不可或缺的“兩件寶”。在教學實踐中，也許會因教學內容、學情等因素而有所側重，但二者不可分割，要把它們有機融合起來，以“做”促“思”，以“思”導“做”，在科學實驗教學中真正實現(xiàn)“做思共生”。

（責編 周翠如）