在小學科學教學中發(fā)展學生思維的初步探索

雷鵬

科學是一門讓學生在一個個科學探究中培養(yǎng)科學素養(yǎng)的學科。操作活動僅僅是科學探究的外在形式，其中內(nèi)隱的科學思維才是它的靈魂。教育家杜威曾經(jīng)指出，探究是“對任何一種信念或假設(shè)的知識進行的積極、持續(xù)、審慎的思考”。對學生而言，經(jīng)歷真正的探究過程就意味著經(jīng)歷思維的過程。因此，在課堂教學中我們要注重培養(yǎng)、訓練學生的科學思維，要善于抓住課堂的每一個活動環(huán)節(jié)，促進學生的思維發(fā)展，為他們的樂學而教。下面我就根據(jù)自己的教學經(jīng)驗來談?wù)剬W生科學思維的培養(yǎng)。

一、設(shè)置矛盾，促進思維

心理學家認為，兒童在活動中產(chǎn)生的新需要會和已有的心理水平之間構(gòu)成矛盾，這個矛盾就是兒童思維的內(nèi)部矛盾，它是推動思維發(fā)展的動力。我們可以利用學生已有的知識經(jīng)驗和科學現(xiàn)象之間的差異、學生個體之間的差異，凸顯矛盾，使其產(chǎn)生認知的沖突、思維的“碰撞”，進而促使學生思維。

如在五年級上冊《照鏡子》一課教學中，教師可以巧設(shè)“該不該起床”的情境，制造矛盾，促使學生思考。由于物和像的位置對于鏡面是對稱的，當學生通過鏡子看圓點鐘面時，有些同學可能會不假思索地將7點誤認為5點，但也有個別觀察細致的學生認為是7點。于是便會引發(fā)一場關(guān)于“到底是5點還是7點”“鏡子里的像和原物左右方向是否相反”的爭論，這個由于個體差異產(chǎn)生的矛盾將促使學生積極地思考，發(fā)表見解，矛盾碰撞，展示自我。

在教學中我們要從學生已有的心理水平、思維結(jié)構(gòu)和知識經(jīng)驗出發(fā)，制造高于學生原有的心理水平，又是他們經(jīng)過努力可以解決的矛盾，同時兼顧情境矛盾與教學目標的密切相關(guān)性，在學生與目標之間鋪設(shè)臺階。

二、鼓勵預想，激活思維

預想是人們根據(jù)個人經(jīng)驗和知識對觀察結(jié)果的理解與解釋，是一種對未來事物發(fā)展的推斷。它是人們的主觀思維活動，具有多重性，是科學探究中思維活動的開始，也是人們最基本的思維技能。課堂中教師應盡可能為學生提供預想的機會，使其有機會圍繞探究的問題以學過的知識和已有的生活經(jīng)驗為依據(jù)展開科學、合理的猜測；有機會“多向”思考，避免思維定勢；有機會對客觀事物之間關(guān)系進行迅速識別、直接理解和整體判斷，由此激活學生的思維。

如《研究磁鐵》一課中探究磁鐵的性質(zhì)，在觀察了條形磁鐵的外觀之后，引導學生對“磁鐵各部分的磁性強弱都一樣嗎？”這一問題展開猜測，并說明理由。有的學生認為條形磁鐵的中間磁性最強，因為中間部位面積大磁性當然最強。有的學生認為條形磁鐵的兩邊磁性最強，因為以前自己比較過。有的學生認為條形磁鐵各個部位磁性一樣強，因為它是同一塊磁鐵各部分沒有分別。猜測后讓學生對自己的猜測進行探究驗證。這些猜測都是基于條形磁鐵的構(gòu)造展開，盡管學生的觀點有的是錯誤的，但無論對錯，都不是隨意的，它們往往具有基本的邏輯性，是兒童邏輯分析和推理的結(jié)果。

因此我們應鼓勵學生大膽猜測、充分預想，并講述預想的理由。以促進學生相互啟發(fā)或形成思維沖突。過程中我們不能過早對學生預想作是非評判，讓這種因預想而形成的內(nèi)驅(qū)力促使學生自主探究，最后再讓學生依據(jù)探究的結(jié)果對預想進行自我評價，作出進一步的解釋或修正。

三、結(jié)合材料，訓練思維

科學教學是由一個個引人入勝的探究活動串聯(lián)而成的，活動的展開需要借助各式各樣的材料，如果探究材料具有了層次性與邏輯性，同樣的探究材料根據(jù)探究活動的進展分層次出示，也是訓練思維，培養(yǎng)學生的推理能力的良好媒介。

如在教學三年級下冊《把固體放到水里》一課中“研究固體的沉和浮”時，先發(fā)給每個合作組一些肯定會下沉（螺帽、橡皮泥等）、肯定會上?。ㄅ菽?、紙片等）和難以辨別沉浮的材料（牙簽、回形針、光盤等）。學生開始猜測，這些材料中大的會沉，小的會浮，或者是輕的浮，重的沉，但實驗后他們?nèi)グl(fā)現(xiàn)結(jié)果卻不是像他們所認為的，他們模糊地認為其實物體的沉浮與它的大小、輕重是沒有關(guān)系的?？吹綄W生產(chǎn)生矛盾和疑問后，再提供給每組大小一樣，輕重不一樣的材料（圓球），學生實驗后又驚喜地發(fā)現(xiàn)，原來在這組材料中，輕的浮，重的沉，看來和輕重還是有關(guān)系的?！俺粮『痛笮∈遣皇且灿嘘P(guān)系呢？”有學生發(fā)問?！霸囋嚳?！”接著再提供給每組輕重一樣，大小不同的材料（圓柱），學生實驗后的又一個重大發(fā)現(xiàn)：原來在這組輕重一樣的材料中，大的浮，小的沉?！霸瓉砀p重、大小還是有關(guān)系的?！薄笆窃叫?、越重的就越容易沉?！薄澳禽喆趺磿?？”最后，學生們帶著“似乎明白了”的滿足和新一輪的疑惑繼續(xù)探究旅程。

由此看出通過材料的選取和組合以及交給學生時的次序，可以幫助學生發(fā)現(xiàn)和提出問題，同時也就形成了結(jié)構(gòu)。我們通過材料之間的先后順序，始終牽制著學生思維活動的發(fā)展，讓學生思維層層推進，在逐漸復雜的問題中思維活動步步深入。

四、設(shè)計方案，引導思維

設(shè)計方案的過程實際上是一個尋求問題解決的過程，在此過程中學生會不自覺地運用多種思維，巧妙地結(jié)合發(fā)散思維和集中思維，從而使某種設(shè)想脫穎而出。我們要讓學生經(jīng)歷設(shè)計方案的過程，引導學生為證明自己的想法，進行假設(shè)，確認改變的因素、不變的因素。以發(fā)展學生的創(chuàng)造性思維。

如在六年級上冊《洗衣服的學問》一課中，研究哪種洗滌用品去污能力最強。讓學生結(jié)合老師提供的材料猜測哪一種洗滌用品可以除去哪種污物。接著以小組為單位設(shè)計實驗方案，研究哪種洗滌用品去污能力最強。然后小組討論，老師參與其中。（提醒：這是一個對比實驗，要重點考慮如何控制變量。）最后交流匯報，完善實驗方案。在這個實驗中改變的因素是洗滌用品的品種，其他要盡可能考慮周全，列出影響實驗結(jié)果的其他因素，創(chuàng)設(shè)“公平”的環(huán)境。如洗滌用品的用量、用水量、水溫、污物的大小、洗的時間、洗時用力大小等都要保持一樣。整個過程是學生思維的過程，隨著方案的不斷完善，學生的思維也不斷地深入。

作為老師如過多干預就會使學生疏于思考，理所當然地接受教師的種種要求或建議。但如果沒有老師的引導，交流則會演變成無序的爭論，最后會無果而終。因此，我們在引導學生設(shè)計方案時，要根據(jù)不同年級學生的思維特點采取不同的策略。對于低年級學生，可以組織集體討論，師生對話，以教師引導為主完成方案設(shè)計。對于高年級學生，可以組織小組討論，集體交流，以學生間質(zhì)疑為主完成方案設(shè)計。

五、分析討論，發(fā)展思維

在實施方案后，教師要引導學生分析觀察到的現(xiàn)象或收集到的數(shù)據(jù)，對假設(shè)作出回答并得出結(jié)論。引導學生將結(jié)果有機地延伸和深化，對結(jié)果進行更深、更高層次的思考判斷，邏輯推理。由表及里，去粗取精，歸納出總體論點，以發(fā)展學生的理性思維。

如《飛回來的小水珠》一課中，研究水蒸氣是在什么條件下變成了小水珠。先介紹提供的實驗材料（集氣瓶2個、培養(yǎng)皿2個、冷水、溫水、熱水等）。接著讓小組根據(jù)材料設(shè)計研究方案并填寫實驗單， 集體討論交流實驗方案。然后領(lǐng)取材料進行分組實驗。實驗后匯報討論現(xiàn)象。教師問：“實驗中看到小水珠了嗎？請看到的小組回答，上面培養(yǎng)皿中是什么水？下面集氣瓶中是什么水？”學生匯報：①上面溫水，下面熱水；②上面冷水，下面熱水；③上面冷水，下面溫水。最后引發(fā)學生思考：雖然實驗方法不一樣，但都有什么相同的現(xiàn)象？ 學生們討論：都出現(xiàn)小水珠、下面的水都比上面的水熱。結(jié)合討論結(jié)果揭示概念“凝結(jié)”。研究中學生在對活動結(jié)果和現(xiàn)象分析討論的同時，思維能力也得到了發(fā)展。

在探究活動中，我們應盡可能地為學生提供運用分析與綜合、分類與比較、抽象與概括、歸納與演繹等思維方法的機會，以促進學生思維能力的提高。

發(fā)展學生思維，是一個長期的過程，以上只是筆者教學中的幾點體會。教無定法，貴在得法，相信只要我們圍繞提升科學素養(yǎng)這個目標，帶著“發(fā)展學生科學思維”的理念指導學生開展探究活動，我們的科學課一定能更切實有效地提升學生的科學素養(yǎng)，為學生終身發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。?