湯春燕

摘要：在小學科學課堂中，實驗探究能夠幫助學生在正確理解科學理論知識、掌握實驗操作方法的過程中，實現思維進階。以實驗探究促進學生思維進階的具體著力點有：目標調試階段，以實驗探究為牽引，把脈思維;概念描述階段，以實驗探究為抓手，開啟思維;任務完成階段，以實驗探究為支架，深化思維;評價跟進階段，以實驗探究為載體，拓展思維。

關鍵詞：思維進階;實驗探究;科學課堂

教師在教學中要摸清學生的思維起點，找準思維關鍵點，設定思維進階目標，設計思維進階環(huán)節(jié)，逐階引導，層層深入。在小學科學課堂教學中，實驗探究能夠幫助學生在正確理解科學理論知識、掌握實驗操作方法的過程中，實現思維進階。

筆者在執(zhí)教蘇教版小學科學四年級上冊《摩擦力》一課時，嘗試從目標調試階段、概念描述階段、任務完成階段和評價跟進階段入手，分析在日常的課堂教學中以實驗探究促進學生思維進階的具體做法。

一、目標調試階段：以實驗探究為牽引，把脈思維

教學目標是教學設計的原點。在制訂教學目標時，教師應提前了解學生的前科學概念、學習能力、學習興趣等情況，從而對教學目標做適當的調整，再根據教學目標合理分配教學的課時數與教學內容，設計難度適宜的實驗，讓學生以實驗探究為牽引，動手動腦參與，激發(fā)學習興趣，找準思維關鍵點。

《摩擦力》一課的原教學目標為：知道一個物體在另一個物體表面運動時會產生摩擦力;知道摩擦力的好處與壞處，并能夠分析現實中的某些行為是增大還是減小摩擦力;能夠用彈簧測力計測量物體在水平面做勻速直線運動時受到的摩擦力;能夠探究影響摩擦力大小的因素，知道摩擦力的大小受接觸面粗糙程度的影響;能夠在教師的指導下研究如何減小液體的阻力，知道把物體做成流線型是減小液體或空氣阻力的一種有效方法。

因為這一節(jié)課的教學內容較多，一般情況下教師會分2個課時講授。大多數教師在第一課時會先教授教材中的四種摩擦現象，然后介紹測量摩擦力的方法，告知學生影響摩擦力大小的因素;第二課時會教授如何減小液體阻力，判斷摩擦力的好處與壞處，以及生活中哪些行為是增大摩擦力，哪些行為是減少摩擦力。這樣的分配看似合理，但是大部分時間都是教師的“直接告知”，忽視了學生思維能力的培養(yǎng)。筆者認為，在分配教學內容時，第一課時可以只介紹固體間的摩擦力，把物體在液體和空氣中運動時產生摩擦力這部分內容放到第二課時更為合理。因為當學生對摩擦力的概念、性質、作用等有了充分的認知后，第二課時了解其他相關內容就高效得多。其次，測量物體在桌面上移動產生的摩擦力大小，大多數學生只會做，不會想，并不知道測量摩擦力的方法，發(fā)現不了影響摩擦力大小的因素。最后，影響摩擦力大小的因素有很多，課堂上如果只局限于探究接觸面的粗糙程度，學生的思維就受到了限制，難以朝著高層次進階。

由此，筆者借力實驗探究，以學生思維進階為指向，對本課的教學目標進行了優(yōu)化：通過實驗探究，分析、理解并概括摩擦力的產生條件及概念;學會用彈簧測力計測量物體在水平面做勻速直線運動時受到的摩擦力;能夠用科學的方法設計對比實驗來探究影響摩擦力大小的因素。如此，以實驗探究為牽引，教學就找準了學生思維的關鍵點。

二、概念描述階段：以實驗探究為抓手，開啟思維

在小學科學的課堂學習活動中，最吸引學生的應該就是實驗操作了。教師可以設計、安排一些學生感興趣的，與本節(jié)課教學內容相關的小實驗，讓學生自己動手操作，去探索和發(fā)現本節(jié)課的教學重難點。以實驗探究為抓手，學生在學習任務和目標的驅使下，會主動進行觀察，主動參與實驗探究活動，形成自主學習的積極性，開啟思維。

對于生活中的摩擦現象，學生能夠說出一些，但是并不能具體地描述出什么是摩擦力，以及摩擦力大小、方向的具體概念。為了讓學生較好地構建對摩擦力的認識，教師應該注重讓學生經歷實驗探究過程，形成體驗，加深認識。教學中，教師先讓學生把一只手掌緊貼桌面，用力往前推，說說自己親身體驗后的感覺。學生體驗后紛紛表示有一種“看不見的力量”，這種力量就是生活中常見的摩擦力。教師鼓勵學生繼續(xù)探究，手掌離開桌面往前推是否還能感受到摩擦力。學生體驗后認為摩擦力的產生需要一定條件：兩個物體要接觸，還要動起來。之后，師生一起交流，探究出摩擦力的含義：一個物體在另一個物體表面運動時，兩個物體的接觸面會產生一種阻礙物體運動的力，這種力叫作摩擦力。在此基礎上，教師又設計了刷子在桌面上滑動的實驗探究活動，讓學生動手操作，觀察刷子向前、向后時的變化。學生操作完畢，教師播放刷子在桌面滑動時的視頻，讓學生結合實驗探究經歷與視頻觀察，談談想法。學生很快得出：刷子的毛和摩擦力的方向一樣，都是向后的。

上述教學中，在學生對摩擦力一知半解的基礎上，教師先后組織了兩次實驗探究活動，讓學生通過親身體驗，運用感官觀察，搭建舊知與新知的聯系，從而更加清楚地認識到：生活中處處都有摩擦力，摩擦力是真實存在的。針對學生對于摩擦力方向的困惑，教師引導學生結合實驗探究與視頻展示，由生活中常見的刷子與刷毛的運動，親眼“見證”摩擦力的方向，把不可見變成可見，讓學生直觀形象地理解科學知識，近距離地感受科學與現實生活的密切聯系，較好地開啟了思維。

三、任務完成階段：以實驗探究為支架，深化思維

當學生思維得以有效開啟后，教師有必要設計更為多元、深入的實驗探究活動，讓學生在完成實驗探究活動的過程中逐步深化思維。思維深化階段實驗探究活動的設置，要能充分發(fā)揮學生的主觀能動性，留足時間和空間，讓他們充分地參與思考、比較、推理、判斷等，自主理清實驗過程，有條理、有目的地進行實驗探究。

當學生對摩擦力的概念形成初步認知后，教師出示一張實驗探究單（見圖1），展示了一項更為復雜的實驗探究活動，讓學生探究同一個木塊在同一個桌面上運動時產生的摩擦力是否會有不同，以解決“摩擦力的大小與什么因素有關？”的問題。

上述教學中，為了找到影響摩擦力大小的因素，學生需要經歷三次“假設”，探尋保持摩擦力不變的條件、需要改變摩擦力的條件;需要嘗試運用不同的實驗材料，經歷多次實驗。在參與深度實驗探究活動的過程中，學生的思維非?；钴S。而且，教師在學生實驗探究開始前就準備了彈簧測力計、長方體木塊、鉤碼等實驗材料。這些材料讓學生的探究有了更多的創(chuàng)新空間，激發(fā)了學生更多的創(chuàng)意和靈感。同時，學生參與實驗探究活動的過程中，教師巡視指導，鼓勵他們積極提問并及時給予指導，也會同步就學生的實驗探究進展給出自己的見解和建議。即使學生在實驗探究中的做法或想法并不完善，教師也不急于否定，而是把巡視過程中發(fā)現的一些共性的問題在后續(xù)課堂上提出，組織全班學生一起想辦法解決。在此起彼伏的頭腦風暴中，學生爭辯、分享、交流，觀點和見解持續(xù)碰撞，智慧的火花頻頻迸發(fā)，逐步深化思維。

四、評價跟進階段：以實驗探究為載體，拓展思維

評價是從不同角度分析事物后得出的結論。在課堂教學中，評價的方式有很多種，如個人自評、小組互評、教師評價等。在科學課堂中，以實驗探究為載體進行評價，可以啟發(fā)學生將實驗過程與課上所學的知識以及生活經驗有機融合，全方位評價，由此讓教師全面了解學生的想法，細化實驗設計方案，提高學生的學習興趣與課堂參與度;可以引出學生對實驗探究的新發(fā)現，使學生從更多維的角度來思考和認識問題，拓展思維。

明確了摩擦力的概念，知道了影響摩擦力大小的原因，教師立足實驗探究成果，組織學生小組交流分享各自的想法。之后，讓其他小組作出至少一點評價。評價內容可以是對自己小組或其他小組實驗優(yōu)點的肯定，也可以是給自己小組或其他小組改進實驗的建議。各小組匯報員按順序分享自己小組的觀點，其余學生對觀點作出點評。比如，針對圖1中的實驗探究，第2小組對第1小組研究接觸面粗糙程度的影響給予評價，建議“接觸面的大小要保證相同，只能選和砂紙一樣大小的木塊”;第2小組對第5小組的方案給予肯定，認為“對比實驗只能改變一個變量，其他條件必須保證相同，他們研究物體質量這一因素，選取的木塊接觸面大小、光滑程度保證了相同，符合了對比實驗的要求”;等等。這樣的多元化、多角度評價，讓學生對木塊實驗傳遞的接觸面、物體質量、光滑度、對比實驗變量的選擇等關聯要素，了解得更為透徹。學生點評結束后，教師再做點評，細化實驗設計方案，并啟發(fā)學生根據自己的方案繼續(xù)探究實驗，通過數據分析，得出結論。由此，學生的思維無疑又上了一個臺階。

上述教學展示的探究影響摩擦力大小的因素，其實就是一個對比實驗，需要學生設計實驗方案時做到：只改變一個條件，其余條件保持不變。教師給學生準備的小木塊是一個長方體，有的面上粘了砂紙。對于學生來說，選取合適的材料就是一個思維難點。例如，在研究摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系時，改變的條件只能是接觸面的粗糙程度，因此木塊就要選擇帶砂紙的一面和與它同樣大小的不帶砂紙的另一面。教師沒有直接點評匯報員的方案，而是把時間和機會留給其余小組成員。學生小組互評，教師在一旁傾聽指導，讓學生不斷完善實驗方法，不斷深化實驗內容，在相互交流與碰撞中發(fā)現問題、大膽質疑。有了思考，思維才能得到深度鍛煉。

科學課堂的思維進階不是一味地追求思維難度，而是注重引導，牽引學生的思維從低到高，層層深入。教師要根據學情，設計適合學生思維難度的實驗任務，以實驗探究為“腳手架”，激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的課堂參與度和自信心，真正擴展學生的思維，讓學生的思維逐層進階。