袁婭瓊

科學(xué)探究是人們了解自然，獲得科學(xué)知識的重要方法?？茖W(xué)探究離不開邏輯思維。以證據(jù)為基礎(chǔ)，運用各種信息分析和邏輯推理得出結(jié)論，公開研究結(jié)果，接受質(zhì)疑，不斷更新和深入，是科學(xué)探究的主要特點。

邏輯思維是人類特有的一種思維形式，是人們在認(rèn)識事物的過程中借助概念、判斷、推理等思維形式能動地反映客觀現(xiàn)實的理性認(rèn)識過程。在邏輯思維中，要用到比較、分析、綜合、抽象、概括等思維方法。掌握和運用這些思維形式及方法的程度，就是邏輯思維能力。

在科學(xué)探究過程中，排序是常用的對收集到的證據(jù)進(jìn)行初步整理和加工的方法之一。將雜亂無章的資料或數(shù)據(jù)通過一定的方法按照某種特征進(jìn)行排列，并從中發(fā)現(xiàn)一些規(guī)律，需要邏輯思維的參與，極其考驗學(xué)生的邏輯思維能力。在小學(xué)科學(xué)課中有不少排序活動，這些活動不僅可以讓學(xué)生更全面地認(rèn)識排序，還能促進(jìn)他們邏輯思維的生長。

嘗試多樣的排序形式，習(xí)得邏輯思維的方法

學(xué)生在日常的學(xué)習(xí)和生活中具有豐富的排序經(jīng)驗，這些經(jīng)驗對科學(xué)排序有一定的幫助，但要掌握科學(xué)排序的方法還需進(jìn)行專項的訓(xùn)練。科學(xué)排序是在具有同樣特征或性質(zhì)的眾多事物之間進(jìn)行的，通常要用到比較、分析、綜合、抽象、概括等思維方法。對學(xué)生來說，需要具備以下心智條件：能說出特征的名稱和含義;知道在表達(dá)某種特征時必需使用統(tǒng)一的單位和符號;有能力測試物體特征，獲取數(shù)據(jù)。教師可以根據(jù)這些條件，設(shè)計多樣的、側(cè)重不同思維方法的排序形式對學(xué)生加以訓(xùn)練，從而讓學(xué)生習(xí)得初步的邏輯思維的方法。

1.找出排序依據(jù)的特征，訓(xùn)練比較的思維方法

大千世界，任何一個事物都有眾多的特征，如大小、輕重、軟硬、厚薄、運動快慢……通過對幾種事物進(jìn)行對比，尋找事物的異同及其本質(zhì)與特性，這就是比較。在排序中，教師可以先給出排序的結(jié)果，讓學(xué)生觀察排序?qū)ο?，找出排序所依?jù)的特征，以此來訓(xùn)練學(xué)生比較的思維方法。

以“鉛筆的排序”活動為例。我給學(xué)生展示了4H、2H、HB、2B、4B這5種不同標(biāo)記的鉛筆的劃痕，讓學(xué)生仔細(xì)觀察劃痕，找出鉛筆排序依據(jù)的特征。學(xué)生通過對鉛筆劃痕進(jìn)行觀察、對比，尋找其中的異同。這個排序活動，要進(jìn)行多次比較：標(biāo)記中帶字母“H”的三支鉛筆的劃痕對比;標(biāo)記中帶字母“B”的三支鉛筆的劃痕對比;標(biāo)記中帶字母“H”的與帶字母“B”的5支鉛筆的劃痕對比。在多次對比的過程中，學(xué)生也逐步習(xí)得比較的思維方法。

2.按事物特征進(jìn)行排序，訓(xùn)練分析與綜合的思維方法

按事物特征排序的方式很多，可以根據(jù)某一個特征排序，也可以根據(jù)不同特征來排序。要想認(rèn)識事物的整體，可以把事物分解為各個部分、側(cè)面、屬性，分別加以研究，這就是分析;而把事物各個部分、側(cè)面、屬性按內(nèi)在聯(lián)系有機(jī)地統(tǒng)一為一個整體，以掌握事物的本質(zhì)和規(guī)律，這就是綜合。教師可以根據(jù)具體事物的特征設(shè)計不同的排序活動，對學(xué)生的分析和綜合的思維方法加以訓(xùn)練。

以“用多種方法給不同材料排序”為例。教師提供一組材料：木板、棉布、玻璃、銅片、瓷磚，讓學(xué)生比較它們的軟硬程度，并給它們排序。學(xué)生針對軟硬這個特征對材料進(jìn)行測試并加以研究，得出排序結(jié)果。

之后，教師讓學(xué)生嘗試用其他的方法排序。學(xué)生通過對材料進(jìn)行細(xì)致分析，找到了許多不同的排序方法：有的根據(jù)厚薄來排序，有的根據(jù)光澤度來排序，有的根據(jù)導(dǎo)熱性能來排序等。在排序的過程中，單就從某一個材料而言，學(xué)生可以運用分析的思維方法，從軟硬、厚薄、光澤、導(dǎo)熱性能等多方面加以研究，再把這些特征有機(jī)地綜合在一起，對該材料形成較為整體的認(rèn)知。學(xué)生在分析的基礎(chǔ)上綜合，又在綜合的指導(dǎo)下分析，分析與綜合循環(huán)往復(fù)，互相滲透和轉(zhuǎn)化，推動學(xué)生認(rèn)識的深化和發(fā)展。

3.嘗試比較復(fù)雜的排序，訓(xùn)練抽象的思維方法

抽象是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的重要方法，是通過對事物整體性的科學(xué)分析，把自己認(rèn)為是事物的本質(zhì)特征、主要特征提取出來。抽象要以分析、綜合、比較為基礎(chǔ)，為判斷和推理提供前提條件。我們可以讓學(xué)生嘗試比較復(fù)雜的排序，來訓(xùn)練抽象的思維方法。

在研究材料屬性和特征時，我滲透了排序活動。以探究“紙”的教學(xué)為例，我給學(xué)生提供了同樣大小的不同種類的紙張，有牛皮紙、餐巾紙、作業(yè)紙、衛(wèi)生紙、打印紙、蠟光紙、硬板紙、銅版紙等，然后提出問題：如果要選擇一種紙包書皮，你會向我推薦什么紙？如果要擦剛洗過的手，你又會推薦哪種紙？這個活動，我并未簡單地要求學(xué)生按照某一特征給這些紙張排序，而是采用解決問題的方式，讓學(xué)生自主探究。在探究的過程中，學(xué)生會根據(jù)問題進(jìn)行思考，從紙張眾多的特征中提取出一些本質(zhì)的特征，比如包書皮需要結(jié)實些，擦剛洗過的手需要吸水性好一些，然后針對“結(jié)實程度”“吸水性”等特征對不同的紙張樣本進(jìn)行測試并排序，最終選擇出適合的紙張。對紙張樣本進(jìn)行測試、排序、篩選的過程，也是訓(xùn)練學(xué)生抽象思維的過程。

除比較、分析、綜合、抽象外，還有歸納、演繹、概括等其他邏輯思維的方法。教師可以通過對排序的內(nèi)容與形式的精心設(shè)計，讓學(xué)生從中習(xí)得更多的邏輯思維方法。

探尋排序隱含的規(guī)律，加強(qiáng)邏輯思維的運用

在排序活動中，我們要讓學(xué)生知道什么是排序，要學(xué)會怎樣去排序，更要思考為什么要排序。透過雜亂無章的資料或數(shù)據(jù)的表象，去發(fā)現(xiàn)其中隱含的規(guī)律，是科學(xué)排序的意義所在。探尋排序隱含的規(guī)律，自然少不了邏輯思維的運用。

在執(zhí)教“聲音的傳播”內(nèi)容時，教師安排了一個活動：隔著沙子、水和空氣，聽一聽鉛筆輕輕敲擊桌面的聲音，然后把三種物質(zhì)按傳播聲音的效果從好到差進(jìn)行排序。這個活動，雖然學(xué)生也需要一定的邏輯思維的參與，但我認(rèn)為更偏向于訓(xùn)練學(xué)生的動手操作技能。

為了讓學(xué)生對聲音的傳播有進(jìn)一步的認(rèn)識，同時強(qiáng)化學(xué)生對邏輯思維的運用，我對教材進(jìn)行了重組，在這個活動的基礎(chǔ)上，又增加了一個活動，即整理一組聲音在不同物質(zhì)中的傳播速度的數(shù)據(jù)。如圖1所示，我出示一組聲音在不同物質(zhì)中的傳播速度的數(shù)據(jù)，學(xué)生通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，按照由快到慢和由慢到快的順序，很快羅列出兩種排序結(jié)果。顯然，排序結(jié)果對他們來說并非難事，難的是透過排序的結(jié)果去發(fā)現(xiàn)其中蘊(yùn)含的規(guī)律。

學(xué)生通過對排序的結(jié)果進(jìn)行細(xì)致分析發(fā)現(xiàn)，鐵、玻璃、硬木、金、塑料都屬于固體，鹽水屬于液體，30 ℃空氣和0 ℃空氣都屬于氣體。綜合比較，聲音在固體中的傳播速度較快，在液體中較慢，在氣體中最慢。

再進(jìn)一步分析，盡管鐵、玻璃、硬木、金、塑料都是固體，但是聲音在其中的傳播速度卻各不相同，由此可推斷，聲音的傳播速度可能與材料有關(guān);聲音在30 ℃空氣和0 ℃空氣中的傳播速度也有差異，由此可推斷，在同一種物質(zhì)中，聲音傳播的速度可能還與溫度有關(guān)。

整個過程中，學(xué)生使用了概念、判斷、推理等思維形式和比較、分析、綜合、概括、歸納等思維方法，他們的邏輯思維能力得到了充分發(fā)展。

在執(zhí)教“不同的聲音”內(nèi)容時，我讓學(xué)生用同樣大的力分別敲擊同種材料，但大小、粗細(xì)、長短不同的物體，通過排序去發(fā)現(xiàn)聲音高低的規(guī)律;開展“看月亮”探究活動時，我讓學(xué)生把觀察到的月相進(jìn)行排序，去探求月相變化的規(guī)律……在豐富的排序活動中，學(xué)生通過將之前的無序和之后的有序進(jìn)行對比，運用邏輯思維對排序結(jié)果進(jìn)行加工，逐步探尋出資料或數(shù)據(jù)中隱含的規(guī)律，逐步意識到排序在科學(xué)研究中的意義。

注重排序之后的交流，表達(dá)邏輯思維的過程

語言是思維的工具，是人與人之間交流的手段，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，離不開語言這個載體。一個人的思維能否準(zhǔn)確合理地表達(dá)出來，在于他的思維是否具有邏輯性，還在于他是否可以用邏輯性的語言把頭腦中的思維表達(dá)出來。

在排序教學(xué)中，我鼓勵學(xué)生用語言表達(dá)自己邏輯思維的過程與結(jié)果，并與同伴進(jìn)行交流。對交流的學(xué)生，我要求他們語言盡量準(zhǔn)確簡明、符合邏輯，能清晰地表達(dá)出在排序活動中自己思考和分析的過程;對傾聽的學(xué)生，則要求對別人思考的過程和結(jié)論進(jìn)行客觀分析判斷，敢于提出不同的想法或見解。

仍以“鉛筆的排序”為例。在交流的過程中，甲乙兩位同學(xué)提出了不同的看法。學(xué)生甲發(fā)現(xiàn)帶字母“H”的鉛筆劃痕比較淡，帶字母“B”的鉛筆劃痕比較深，由此猜測這些鉛筆可能是根據(jù)劃痕的深淺來排序的。學(xué)生乙發(fā)現(xiàn)帶字母“H”的鉛筆劃痕比較細(xì)，帶字母“B”的鉛筆劃痕比較粗，而且字母“H”前面的數(shù)字越大，劃痕越細(xì);字母“B”前面的數(shù)字越大，劃痕越粗，由此猜測這些鉛筆可能是根據(jù)劃痕的粗細(xì)來排序的。兩位學(xué)生都能用語言表達(dá)出自己的思維過程和結(jié)果，學(xué)生乙的表達(dá)更為清晰，符合邏輯。盡管學(xué)生并未準(zhǔn)確道破“H”和“B”真正的含義，但已發(fā)現(xiàn)了帶有相同字母標(biāo)記的鉛筆的一些共同點和不同鉛筆劃痕粗細(xì)、深淺的差異。學(xué)生表達(dá)與交流的過程，是語言不斷錘煉的過程，更是邏輯思維能力生長的過程。

邏輯思維對于學(xué)好科學(xué)、處理日常生活問題是不可或缺的。在科學(xué)學(xué)習(xí)中，教師可以通過對排序活動進(jìn)行精心設(shè)計，讓學(xué)生在多種形式的排序活動中習(xí)得邏輯思維的方法，在探尋排序隱含的規(guī)律中加強(qiáng)邏輯思維的運用，在排序之后的語言交流中表達(dá)邏輯思維的過程，促進(jìn)學(xué)生邏輯思維的生長。同時，學(xué)生又運用習(xí)得的邏輯思維去進(jìn)行多種多樣的排序活動，兩者相輔相成，共同促進(jìn)。