莫希

【摘? ?要】實驗是一種開放性的思維過程，教師應結(jié)合學習內(nèi)容，精心設計實驗，為學生創(chuàng)造實驗條件，從而發(fā)展學生的科學思維能力。具體而言，教師應帶領(lǐng)學生探究問題，提升思維的主動性;明晰思路，厘清思維的邏輯性;巧妙設疑，增強思維的批判性;因勢利導，訓練思維的創(chuàng)造性;理解遷移，提高思維的靈活性。在此過程中，學生能夠帶著問題去研究，在實驗中深入思考，不斷提升思維能力。

【關(guān)鍵詞】小學科學;實驗;思維能力

子曰：“學而不思則罔，思而不學則殆。”在小學科學教學中，學思結(jié)合尤為重要。然而，綜觀當前的小學科學教學，認為將知識點背誦下來便能取得好成績的觀念仍屢見不鮮，在教學中重知識傳授，輕能力培養(yǎng)，重機械記憶，輕思維訓練的做法也層出不窮。要真正解決這樣的問題，就必須將科學課中的實驗活動落到實處。教師應結(jié)合學習內(nèi)容，精心設計實驗，為學生創(chuàng)造實驗條件，使學生帶著問題開展實驗，在實驗中深入思考，從而培養(yǎng)學生的思維能力。

一、探究問題，提升思維的主動性

所謂“初生牛犢不怕虎”，對于未知領(lǐng)域產(chǎn)生好奇和渴求是兒童的天性，教師要善于運用有趣的、有意義的實驗激起學生的求知欲。如通過影像資料、實驗演示、現(xiàn)象解說等方式激起學生探究科學知識的意識，引導學生以實驗法破解謎團。

在教科版《科學》四年級下冊《面包發(fā)霉了》一課中，教師先出示兩塊不同的面包——一塊新鮮面包，一塊發(fā)霉面包，讓學生觀察。學生立馬產(chǎn)生了興趣。他們根據(jù)生活經(jīng)驗判斷其中一塊面包“發(fā)霉了，不能吃了”。教師指出關(guān)鍵問題：食物在保存的過程會發(fā)生變化，那么這塊面包發(fā)生了怎樣的變化？學生用放大鏡進行觀察，再通過畫一畫、寫一寫的方式描述觀察結(jié)果。他們發(fā)現(xiàn)：面包上長出來的東西“看上去毛茸茸的”“有的是灰白色，有的是青黑色，散發(fā)著一股發(fā)霉的味道”……眼見為實，親眼看到的自然現(xiàn)象遠比重復講解來得直觀和震憾。學生的親身體驗引領(lǐng)他們繼續(xù)主動地探究其中的奧秘。

二、明晰思路，厘清思維的邏輯性

科學研究總是有跡可循的。教師要帶領(lǐng)學生明白先研究什么，再研究什么，有規(guī)律、有主次，有結(jié)構(gòu)、有層次。實踐證明，在準備環(huán)節(jié)厘清思路，能夠使學生在研究的過程中更有條理，進一步培養(yǎng)學生條分縷析、嚴謹準確的邏輯性思維能力。

如教科版《科學》四年級下冊《不一樣的電路連接》這節(jié)課，教師帶領(lǐng)學生在對比實驗中自行發(fā)現(xiàn)、探求驗證、得出結(jié)論，在深度學習中不斷培養(yǎng)學生思維的邏輯性。本節(jié)課上，每個學習小組都準備了四節(jié)電池、四個小燈泡，學生先用一節(jié)電池和一個小燈泡組成一個簡單電路。面對教師拋來的“如果增加一節(jié)電池，小燈泡會不會更亮”的問題，學生躍躍欲試。他們利用現(xiàn)有的材料進行連接，進行討論、實驗，擺弄出串聯(lián)和并聯(lián)兩種連接方式的電路，使得小燈泡熠熠發(fā)光。在實驗的基礎上，教師提問：兩節(jié)電池用不同的連接方式進行連接，小燈泡的亮度一樣嗎？經(jīng)過試驗，學生能得出正確答案。但在科學課上，“知其然”還不夠，還要“知其所以然”。這就需要教師引導學生進行相互交流，對科學原理進行剖析，把實驗中的發(fā)現(xiàn)和自己對實驗的理解表達出來。學生發(fā)現(xiàn)同樣是兩節(jié)電池和一個小燈泡的連接，串聯(lián)電路中的小燈泡比并聯(lián)電路中的小燈泡更亮。這是因為串聯(lián)時電壓增強，而并聯(lián)時電壓不變。這就是小燈泡呈現(xiàn)不同亮度的原因。至此，學生對串聯(lián)和并聯(lián)兩種方式有了更直觀的感受，也形成了清晰的概念。

之后，學生再進行實驗——“一節(jié)電池和兩個小燈泡進行連接，小燈泡的亮度會如何”。在原有經(jīng)驗的基礎上，學生很快就組裝出了電路，并將實驗原理說得頭頭是道。從直觀感知到深刻思考，從概括總結(jié)到掌握規(guī)律，學生經(jīng)歷了從具象思維到抽象思維，再到具象思維和抽象思維融合統(tǒng)一的過程。可見，學生的邏輯思維能力得到了巨大提升。在這一過程中，學生學會了理性、客觀、由表及里地看待事物內(nèi)在的聯(lián)系和特點。

三、巧妙設疑，增強思維的批判性

批判性是一個人重要的思維品質(zhì)。對待同一件事，仁者見仁，智者見智，具有良好思維品質(zhì)的人不會人云亦云。他們善于獨立思考，善于表達自己的觀點，也能聽取別人正確的見解，對自己的行為做出調(diào)整，為解決問題尋求方法。教師在實驗中應巧妙地給學生設置疑點，使他們于尋常處發(fā)現(xiàn)矛盾點，從而發(fā)展他們的求異思維和批判性思維。

教科版《科學》五年級下冊《擺的研究》一課的教學中，教師通過對比實驗、觀察討論等活動來引導學生研究擺的快慢與什么因素有關(guān)。教師設置疑點，出示了兩個擺，其擺繩長度相同，但一個擺錘比另一個大了不少。由于思維定式，學生想當然地認為“擺錘重的那個肯定擺得慢，擺錘輕的則擺得快”。但經(jīng)過實驗，學生卻發(fā)現(xiàn)擺的快慢與擺錘的重量無關(guān)。這一實驗結(jié)果與學生的已有認知產(chǎn)生了沖突。由此，學生通過實驗打破了認知平衡，引發(fā)了自我更新，對自己的思維方式有了一定的了解，同時也對事物的特點有了更深的感觸和認識。之后，教師改變思路，將擺繩的長度作為變量。學生根據(jù)花樣跳繩的經(jīng)驗猜測“擺繩越長擺動越慢”，從而得出“擺的快慢與擺繩的長度有關(guān)”的科學結(jié)論。這一結(jié)論與之前的結(jié)論產(chǎn)生了第二次認知沖突。此時，教師要注重引導學生超越自我的思維，突破經(jīng)驗的限制，將目標經(jīng)驗內(nèi)化為既有經(jīng)驗，在思維活動中進行自我建構(gòu)。

四、因勢利導，訓練思維的創(chuàng)造性

所謂“條條大路通羅馬”，面對同一個問題，可能有多種解決的辦法。能否繼續(xù)探求第二種方法，甚至更多的解決方法，取決于創(chuàng)造性思維能力的強弱。在科學實踐中，教師既要培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題的意識，給予學生思考問題的時間，更要培養(yǎng)學生用創(chuàng)造性思維解決問題的能力。

（一）以趣味實驗培養(yǎng)思維的創(chuàng)造性

在學生了解了熱脹冷縮的原理后，教師讓學生進行“瓶子吃雞蛋”的趣味小實驗。學生興味濃厚，拍下了一個個實驗小視頻。他們用的材料雖各不相同，但操作方法相同——在丟入瓶內(nèi)的紙快要燃盡時迅速將雞蛋豎立在瓶口。此時雞蛋慢慢被拉長，最后掉到瓶底，實驗成功完成。也有學生沒能完成實驗，如蛋比瓶口大很多，瓶內(nèi)溫度降得快，蛋卻無法掉下去;瓶內(nèi)有足夠的熱度，此時快速將蛋立在瓶口，蛋承受了巨大的氣壓，卻因太大卡在瓶口，于是在拉伸墜落的過程中發(fā)生了“爆炸”。在充滿意外驚喜的小實驗中，學生逐漸掌握了實驗的訣竅，思考并嘗試了更多實驗的可能性。

（二）以課堂實驗培養(yǎng)思維的創(chuàng)造性

課堂中的實驗是有組織、有序開展的，教師有意設計，引導學生去發(fā)現(xiàn)問題。學生展開思考并作出假設，隨后用實驗來驗證自己的假設，最后得到經(jīng)過實驗證實的科學結(jié)論。在這個過程中，學生的創(chuàng)造性思維逐漸得到發(fā)展。

在教科版《科學》五年級上冊的科學探究課《運動與摩擦力》一課的教學中，教師以學習小組為單位，讓學生通過分組實驗，合作探究物體在運動時受到的摩擦力與什么有關(guān)。實驗記錄單如下。

我們的發(fā)現(xiàn)：

在實驗探究中，學生通過對幾個物體運動時所受到的摩擦力進行測量，初步感知到摩擦力是有大小的，不同物體的摩擦力不同，同一個物體放在不同的表面產(chǎn)生的摩擦力也不同。在這個基礎上，教師讓學生猜想哪些因素會影響摩擦力的大小，學生是有話可說的。之后，教師讓各學習小組自行開展實驗去驗證自己的猜想，并在實驗記錄單上填寫好數(shù)據(jù)，在小組匯報時進行交流。如某小組研究的是“摩擦力大小與接觸面光滑程度”有關(guān)，那么要改變的條件是“接觸面光滑程度”;某小組研究的是“摩擦力大小與物體重量”有關(guān)，那么要改變的條件為“物體重量”。生活中有很多增大或減小摩擦力的例子，教師可以讓學生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗去探索影響摩擦力大小的其他因素。

（三）以應用實驗培養(yǎng)思維的創(chuàng)造性

得出實驗結(jié)論后，教師可以引導學生進行拓展應用，使所學知識得到進一步深化，并嘗試在實踐中創(chuàng)造性地解決問題，實現(xiàn)學以致用。如學完《用橡皮筋作動力》一課的內(nèi)容后，教師采用后置性作業(yè)的形式讓學生自己設計“用橡皮筋制作一個彈力發(fā)射裝置”的實驗。這一實驗既讓學生鞏固了所學知識，又將課堂學習向課外進行了延伸，促使學生在實踐中不斷進行發(fā)明和創(chuàng)新，發(fā)展高階思維。

五、理解遷移，提高思維的靈活性

事物是不斷變化和發(fā)展的。隨著時移世易，在原有情境下適用的解決問題的方法，可能需要人們靈活地、有針對性地做出調(diào)整和改變。思維敏銳的人能快速、準確地從不同的方面、不同的角度思考問題，隨機應變?？茖W教學內(nèi)容大多和學生的生活貼近，教師應融情入景、融理入境，使學生在情境中探究、理解、概括、聯(lián)想和創(chuàng)造，靈活運用所學知識去解決實際遇到的問題。

如教學教科版《科學》四年級上冊《聲音是怎樣傳播的》一課時，學生通過觀察、對比實驗，明白了聲音可以在氣體、固體、液體中傳播。在拓展活動中，教師讓學生用學具袋中的“土電話”裝置，測試聲音能否在線繩中傳播。完成這個小實驗后，教師組織學生進一步交流討論，想一想棉線的長度、棉線拉緊程度對聲音傳播效果的影響，這個實驗是否一定要用紙杯來做，其他材料能否代替紙杯，以及如果用紙團把紙杯堵住，聲音還能否傳播……由此引發(fā)學生對實驗進行改造，讓學生舉一反三，客觀分析并綜合應用，靈活地改變實驗條件，得出合理的結(jié)論?？茖W實驗的核心價值在于培養(yǎng)學生的實驗思維，使學生能用科學的思維方式，弄清事物的本質(zhì)，掌握事物發(fā)展的規(guī)律，并能夠根據(jù)現(xiàn)有的條件和問題，靈活地轉(zhuǎn)換思路，全面、客觀地做出分析，并迅速、合理、正確地找到解決問題的方法。

總體而言，實驗是一種學習過程，是一種探索過程，是一種開放性的思維過程，再翔實的講解、再真實的實驗視頻都不能替代實驗演示和自己動手做實驗所起到的作用?？茖W教師應該重視實驗教學，重視對學生思維素養(yǎng)的培養(yǎng)。當然，培養(yǎng)思維素養(yǎng)絕非一朝一夕之事，唯有在日常教學中堅持滲透和積累，引導學生做好每一個實驗，才能讓小實驗成為學生思維素養(yǎng)提升的大舞臺。

參考文獻：

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（浙江省溫嶺市箬橫鎮(zhèn)新區(qū)小學? ?317507）