鐘明

[摘 要]科學探究活動的本質屬性是學生思維的參與過程。如何在科學探究活動中促進學生思維參與，培養(yǎng)學生理性思維。本文從設疑猜想，要有深度，才能助燃思維火花；探究過程，要篤實嚴密，才能訓練思維品質；實驗結果，要會歸納分析，才能強化概念思維，等方面進行了闡述，意在科學探究中激活學生思維，促進學生思維的發(fā)展，從而促進學生科學素養(yǎng)的形成。

[關鍵詞]：科學探究活動； 理性思維；思維品質；參與

探究既是小學生科學學習要達到的目標，又是小學生科學學習的主要方式。探究活動是一個行為參與的過程，是一個情感參與的過程，更是一個思維參與的過程?，F(xiàn)在，在我們小學科學的課堂上可以看到處處是探究活動，氣氛非常熱鬧。但在對這些活動耐心分析和研究之后，我們會發(fā)現(xiàn)學生行為參與和情感參與豐富，但是學生的思維參與卻不足，科學探究等同于“動手做”，“探究活動”僅僅是停留在“活動”的階段。一堂課結束之后留給學生最深的印象就是“很好玩”，在知識、能力和思維上卻并沒有得到真正意義上的提升。學生理性思維參與不足已經成為目前小學科學教學中的一個現(xiàn)實問題，這是與科學探究的本意是背道而馳的。在學生科學探究的活動中如何注重思維的參與，培養(yǎng)學生理性思維，筆者從以下幾方面進行了嘗試。

一、設疑猜想，要有深度，才能助燃思維火花

古人云：“疑是思之始，學之端。”巧妙設疑，是探究的起點，常?？梢源蜷_學生思維的大門，進入一片廣闊的天地?？茖W探究活動中設置問題，可以是教師設計，也可以是學生提出，但設疑猜想要有深度，要與學生已有的知識產生激烈的碰撞，才能真正助燃思維火花。教師可根據(jù)不同的教學內容，利用思維方法的聯(lián)系或矛盾進行多方設疑，當學生對研究的問題處于一知半解的狀態(tài)時，就會鼓勵自己積極思考。

有教師在教學《馬鈴薯在水中的沉浮》一課時的片段：

教師：“同學們，馬鈴薯在水中是沉是浮？”

學生：“沉。

教師將一個馬鈴薯放入盛有液體的A水槽中，發(fā)現(xiàn)馬鈴薯沉下去了，再將這個馬鈴薯取出擦干放入盛有液體的B水槽中，發(fā)現(xiàn)馬鈴薯浮在水面上。

這時學生感到非常奇怪，經過短暫思考后就有學生提出：“兩個水槽中的液體可能是不同的，有可能B中的是鹽水。”

教師：“你有什么方法來證明這是兩種不同的液體嗎？你能證明B水槽中就是鹽水嗎？”

學生又進行著激烈的討論?！ê舐裕?/p>

又如：我在上《磁鐵的兩極》一課時，學生在前一課《磁鐵的性質》的基礎上，已經知道了磁鐵能吸引鐵質的物體。于是我取出一枚小的鐵螺絲，用條形磁鐵的中間部分去吸，發(fā)現(xiàn)并吸不起來。就有學生說：“這不是鐵的?！蔽矣钟么盆F的一端去吸引，發(fā)現(xiàn)可以吸起來。學生就感到非常奇怪，作出了許多種不同的猜測。

在這兩個例子中，學生看到的現(xiàn)象與他已有的經驗嚴重不符，這就會激發(fā)學生探究的興趣，提出種種的猜測，進而來驗證自己的猜測，強化了思維的參與。因此，在教學中教師應該善于抓住學生思維的興奮點和引發(fā)點，精心創(chuàng)設情景，設計有針對性、突破性的問題，助燃學生的思維火花。

二、探究過程，要篤實嚴密，才能訓練思維品質

思維品質實質是人的思維的個性特征，反映了每個個體智力或思維水平的差異。在教學中，思維與活動應該是一對和諧的共同體，而不是一對矛盾體。關鍵在于怎樣調節(jié)好思維與活動之間的關系。學生思維的真正參與可以訓練良好思維品質的形成，良好的思維品質反過來又能夠促進探究活動中的思維參與?？茖W探究的活動過程要篤實嚴密，要深入探究的本質，以學生思維參與為目的來指導活動過程。

1.設計“自己”的實驗——訓練學生的發(fā)散性思維

學生的思維是相當活躍的，在問題面前，學生會機智地去尋找解決問題的方法和途徑，而不是教師簡單地把答案告訴學生。給學生留出充分思考的余地，激起學生的好奇心，學生的發(fā)散性思維就會得到很好的訓練。

如我在教學《熱是怎樣傳遞的》一課時，在提出“熱會不會沿物體自體傳遞”的探究問題后，在設計實驗時，用蠟燭給銅絲的一端加熱，觀察熱會不會沿銅絲傳遞到另一端？很明顯光用眼睛看是難以看到熱的傳遞的。

教師：“那我們怎樣能使看不見的熱傳遞看得到？我們能借助一些其他遇熱能改變形態(tài)的物體來看到熱的傳遞嗎？”

在教師的這兩個問題之后，學生經過思考之后，就有學生提出：“可以用塑料紙?！?/p>

教師：“你說說看，為什么想到了塑料紙？怎么用？”

學生：“把塑料紙包在銅絲上，遇熱塑料紙就會縮起來?！?/p>

教師：“很好，還有其他的方法嗎？”

于是學生紛紛提出了可以用豬油、巧克力、冰、蠟燭油……

在學生提出了很多種方法后，教師再收一收：“這些物體都有什么共同的特點？”

學生：“遇熱會改變形態(tài)。”

“那老師這里的蠟燭圈，你覺得可以嗎？”教師。

“可以?！睂W生異口同聲地回答。于是進入下一個環(huán)節(jié)。

在這個環(huán)節(jié)中，教師“除了塑料紙，還有其他的方法嗎？”一問，雖然看似漫不經心，但開闊了學生的思路，促使他們尋求多種的答案。雖然最終因為課堂實驗材料的原因，還是歸納到了蠟燭圈，但在設計實驗時通過將生活經驗、學過的知識遷移、滲透到新的研究中，促使學生的思維發(fā)散性、靈活性得到了鍛煉。

2.“做好”自己的實驗——培養(yǎng)學生思維的嚴密性

科學探究是一個細致而嚴謹?shù)倪^程，思維的嚴密性正是探究活動的基礎和保障，缺乏了它，“探究”就往往會停留在“活動”的階段。對比實驗中變量的選取及不變量的控制；必要的重復實驗；嚴格的實驗操作流程，都在說明實驗并非是簡單的動手做，更要動腦做。

如我在教學《保護我們的聽力》一課，控制發(fā)聲罐發(fā)出的聲音的活動時，我要各小組進行比賽，看哪個小組最后發(fā)出的聲音最小。在這個活動中罐體材料、發(fā)聲物（鈴鐺）大小、發(fā)聲物數(shù)量、發(fā)聲物材料等因素都應該一樣，只有這樣，活動才有可比性。比賽開始，學生想到了包毛巾、塞報紙、裝棉花、灌水等各種方法。最終各小組的發(fā)聲罐發(fā)出的聲音都比原來的聲音小了很多，但多少還有點聲音。只有兩組學生的發(fā)聲罐一點聲音都沒有了。

我讓這兩組來說說看是怎么做的？一組學生：“我們小組在罐子中塞了報紙，但里面的鈴鐺卻還是響，所以又用棉花把鈴鐺里的子兒也塞住了?！倍M學生：“我們的做法和他們差不多，我們是這么想的：如果要控制聲音就要控制物體的振動，因為聲音是由物體振動產生的?！蔽胰滩蛔λ麄冐Q起了大拇指：“你們說得太好了，控制聲音不是蠻干，不是比誰往罐子里報紙、棉花塞得多，我們需要動腦去思考發(fā)出聲音的根本原因?！?/p>

又如在上《擺的研究》一課時，如何控制擺幅是個很難操作的事情，但在進行實驗時，我看到各小組在想盡辦法控制擺幅，其中有一組在擺繩上端夾上了量角器，用以精確地控制擺幅。學生在實驗中嚴格控制不變量所想到的辦法，另我對他們刮目相看，也讓我欣慰地感到我的學生有具有優(yōu)秀的科學素養(yǎng)。

實驗的過程、實驗的方法必須是嚴密的、科學的，得到的結論才是可信的。學生只有通過全面的觀察、嚴密的分析才能得到科學結論，理解也就更加深刻了。這一切，都是不僅要動手，更要動腦才能完成的。

3.相信自己的實驗——培養(yǎng)學生的實證意識

實證意識是指人的頭腦對于能夠證明某事物的真實性的有關事實或材料的反映，是感覺、思維等各種心理過程的總和，它強調的是反映和過程。實證意識是小學生重要的科學素養(yǎng)之一。對學生的任何想法，都要引導其通過事實來驗證。觀察是最直接的獲取事實的途徑，實驗則是更有力的證明。

如三上《蝸牛》的研究中，蝸牛喜歡吃什么？有學生提出來“蝸牛吃紙的”。這引起了班上同學的軒然大波?！拔茵B(yǎng)的蝸牛裝在一個紙盒子里，因為養(yǎng)了很多天，也沒喂吃的，昨天早上發(fā)現(xiàn)里面一個硬紙片被吃掉了一部分?！睂W生提出了自己的證據(jù)?！皶粫悄抢镌瓉砭蜕僖徊糠值?？”我問?！安粫?，盒子是我特意找來的，當時看過完整的，而且蝸牛好像還拉了白色的糞便，可能白色的糞便是吃了白色的紙后拉出來的?！睂W生回答。于是我叫學生再去研究研究看。

不論事實和他們先前的想法是否一致，對學生來說都是很有意義的。如果學生發(fā)現(xiàn)事實證明了自己的想法，他們會得到一種驚喜的感覺，而當他們發(fā)現(xiàn)了和自己想法相反的事實，也許會感到很意外，但這種意外能給他們留下深刻的印象，并沖擊其固有的想法。批判性思維得到了很好的訓練。教師要不斷地強化學生這樣的價值觀：相信事實！

三、實驗結果，要會歸納分析，才能強化概念思維

小學生的年齡和認知水平特點決定了其科學思維需要經過多層次的比較、分析、綜合，才能得到真正發(fā)展。因此，在教學中應充分引導學生分析、比較、抽象、概括，把學生的思維難度推向至高點，使其思維向深處發(fā)展。

比如《擺的研究》一課，在實驗中我重點放在不變量的控制上，在設計好實驗方案后，各小組按方案進行實驗（我是用鉤碼作擺錘的）。實驗過程中大部分小組分工明確、操作規(guī)范，很快實驗數(shù)據(jù)出來了。

我們發(fā)現(xiàn)： 擺擺動得快慢與擺錘的重量無關。

在實驗匯報反饋的環(huán)節(jié)，幾個小組匯報了實驗數(shù)據(jù)和得出的結論后，第9小組也進行了匯報。 針對表一的數(shù)據(jù)，我讓其他小組進行評議。一位學生說：“我們第2組研究擺錘原來重量和兩倍重量擺得次數(shù)的實驗結果的數(shù)據(jù)是完全相同的，而他們第9小組有微小的差別，不知道是不是正常?！庇钟袑W生補充：“應該再做幾次試試。”我沒有讓學生馬上就做，而是讓他們分析這里可能存在的原因。學生有的說是時間上掐表的同學可能稍微有點快慢；有的說是數(shù)數(shù)可能數(shù)錯了；有的說是操作可能還有些不規(guī)范…… 經過短暫的研討后，最后發(fā)現(xiàn)第9小組在增加擺錘的重量時，忘了實驗前的提示，將擺錘上下連接了，導致擺繩長短變了，從而實驗數(shù)據(jù)的不準確。此時我要求該組同學在課后再次通過實驗進行驗證。雖然課上學生的分組實驗結束，但對擺的探究卻還沒有就此結束，學生的思維也就不會在此停滯！

造成科學探究活動學生思維參與不足的原因還有很多。我們需要認識到的是，任何原因造成的思維參與不足，都將使活動過程成為“舍棄靈魂、丟失精髓”的活動，使活動本身失去培養(yǎng)學生科學精神、科學態(tài)度、科學方法和全面發(fā)展學生科學素養(yǎng)的價值。

思維是建立在活動的基礎上的。沒有憑空想象的思維?？茖W課又是一門訓練學生思維的重要學科，科學課利用觀察、實驗等科學探究活動來發(fā)展學生的思維品質，是一種發(fā)展學生思維的良好途徑。因此，在科學教學中，教師要善于分析并抓住教學內容知識點間的內在聯(lián)系，從而才能搭建起學生思維發(fā)展的鏈和思維訓練的網。