科學(xué)探究，動手更需動腦

黃光紅

[摘 要]在新課程的背景下，不僅要培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力，而且要通過探究達到對學(xué)生思維能力的培養(yǎng)。在疑問處、假設(shè)處、矛盾處、總結(jié)處和反思處都可以培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，只有這樣，我們才能將科學(xué)課堂轉(zhuǎn)變?yōu)榕囵B(yǎng)學(xué)生思維能力的主戰(zhàn)場。

[關(guān)鍵詞]動腦 學(xué)生 思維 能力

[中圖分類號] G623.6 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 1007-9068（2016）21-077

在新課程的背景下，小學(xué)科學(xué)課堂探究氛圍日益濃厚，一個普遍存在的現(xiàn)象，卻不得不引起我們的深思。學(xué)生很喜歡實驗，往往是拿到材料就迫不及待地開始操作、動手，不思考原因，也不問其所以然。課堂教學(xué)通過類似“烹飪菜肴”的實驗步驟，去找出已預(yù)先設(shè)定好的答案，學(xué)生在教師設(shè)定的方框里進行所謂的“探究”活動。

科學(xué)探究中，強調(diào)學(xué)生動手操作，“知其然”固然重要，但通過探究達到對學(xué)生思維能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生理解“所以然”，這一目標(biāo)更不能偏廢，只有讓思維訓(xùn)練貫穿整個探究過程，才能讓學(xué)生真正做學(xué)習(xí)的主人。

一、在疑問處培養(yǎng)學(xué)生的思維能力

小學(xué)生好奇心較重，也就容易產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。但這種學(xué)習(xí)興趣好多只是停留在新奇、好玩的水平上，停留在能給以解釋的階段上。科學(xué)教師的工作就是把學(xué)生這些“新奇與好玩”發(fā)展成為對科學(xué)的“好奇心”，啟發(fā)與引導(dǎo)學(xué)生留心觀察平時不注意的現(xiàn)象與角度，從而產(chǎn)生研究、探索的欲望。

為了讓每個學(xué)生都能積極參與探究，積極展開思維，教師首先應(yīng)該對學(xué)情作深入分析，準(zhǔn)確把握學(xué)生的知識水平，接著提出符合其認知特點與規(guī)律的問題，引導(dǎo)其立足“已知”而積極去探究“未知”。例如，在教學(xué)《物質(zhì)在水中的溶解》一課時，我們就可以從學(xué)生最熟悉的現(xiàn)象出發(fā)，提出“如果我們在一杯水中，不停地加入白糖，白糖都能溶解嗎？”這樣的問題，有效拉進了學(xué)生與探究問題之間的距離。接著，讓學(xué)生動手操作，通過親身的實踐并得出結(jié)論后，緊接著追問“比較物質(zhì)溶解能力時，如果兩個杯子中的水不一樣多可以嗎？”“如果同樣多的小蘇打和食鹽都溶解了，能判定這兩種物質(zhì)的溶解能力相同嗎？”“怎樣判斷在一杯水（50毫升）中小蘇打或食鹽已不能繼續(xù)完全溶解了？”通過教師的設(shè)疑和學(xué)生之間的討論，引導(dǎo)學(xué)生怎樣設(shè)計實驗，理解為什么這樣實施，這樣既調(diào)動了學(xué)生的主動參與，又培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力。

激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，不僅要善于集中學(xué)生的注意力，更要善于調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)、親身體驗、自行探索的積極性，讓學(xué)生產(chǎn)生一種發(fā)自內(nèi)心的探究動力。所以，教師還要敢于在課堂上鼓勵學(xué)生大膽提問，同樣一個問題，由學(xué)生提出來更能激發(fā)他們的好奇心和求知欲?！鞍l(fā)明千千萬，起點是疑問”，主動恰當(dāng)?shù)奶釂柲荛_啟學(xué)生的思維，使學(xué)生的思維主動性得到發(fā)展。

二、在假設(shè)處培養(yǎng)學(xué)生的思維能力

通過教師提問與自主發(fā)問，在探究過程中學(xué)生已經(jīng)初步開啟了思維大門。接下來，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生對想要研究的問題提出各種猜想和假設(shè)，這種猜想和假設(shè)是需要驗證的，它是從“提出問題”到“解決問題”的中間環(huán)節(jié)。“猜想與假設(shè)”，對學(xué)生邏輯思維能力的培養(yǎng)大有益處，因此，在學(xué)生的探究活動中，教師就要加強對學(xué)生這一思維能力的培養(yǎng)和引導(dǎo)。

例如，我在教學(xué)《蚯蚓的選擇》一課時，請學(xué)生以小組為單位合作設(shè)計一個探究實驗，研究蚯蚓喜愛怎樣的生活環(huán)境。在開始設(shè)計之前，我讓學(xué)生先討論研究計劃，包括用什么方法研究、用哪些工具研究、分哪些步驟研究、小組成員如何分工等。在實驗設(shè)計過程中，我充分放手，鼓勵學(xué)生用各種方式來驗證蚯蚓喜愛怎樣的生活環(huán)境，讓學(xué)生人人動腦，人人參與討論，提供設(shè)計方案。學(xué)生討論后，設(shè)計了如下的實驗方案。

實驗方案1：（驗證亮暗環(huán)境）找一個紙盒，將紙盒頂部的一半蓋子去掉，然后把幾條蚯蚓放入盒子里，用手電筒從上往下照射盒子，幾分鐘后，觀察蚯蚓會躲在盒子亮的一邊，還是暗的一邊。

實驗方案2：（驗證干濕環(huán)境）將實驗1中的紙盒，頂部的蓋子全部去掉，在盒子的底部一邊鋪上干土，一邊鋪上濕土，然后把幾條蚯蚓放入盒子里，幾分鐘后，觀察蚯蚓會躲在盒子干的一側(cè)，還是濕的一側(cè)。

在實驗過程中，我則是僅僅起到了一個引導(dǎo)者的作用，提醒學(xué)生不能僅把一次的實驗結(jié)果就當(dāng)作結(jié)論，而要通過反復(fù)的實驗才能得出可靠的結(jié)論。最后，指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)教材的提示，小組合作，填寫完成實驗報告。

三、在矛盾處培養(yǎng)學(xué)生的思維能力

由于受學(xué)生知識水平、實驗技能、實驗條件、實驗次數(shù)等的影響，學(xué)生在探究活動過程中經(jīng)常會出現(xiàn)一些問題，而教師應(yīng)該組織學(xué)生進行討論，或分析失敗的原因，或質(zhì)疑實驗的步驟，或研究改進的措施。鼓勵學(xué)生從多個角度開展思維交流，自主調(diào)整實驗方案，開展新的探究，從失敗中、矛盾處，習(xí)得科學(xué)的思維方法，形成自己的科學(xué)素養(yǎng)。

例如，在教學(xué)《杠桿》一課時， 我首先與學(xué)生玩了一個“誰是大力士”的游戲，請上全班公認的“大力士”，然后請上班里個子最小的女生，一場“極不公平”的比賽開始了。女生怯生生地壓住離支點遠的一端木棍，“大力士”則壓離支點近的一端，結(jié)果女士居然贏了，令學(xué)生大感意外。反復(fù)比試了幾次，結(jié)果如故。這樣的結(jié)果， 很顯然出乎學(xué)生的意料， 當(dāng)學(xué)生看到自己認為“正確”的觀點與實際發(fā)生的現(xiàn)象產(chǎn)生沖突時，容易引起認識和情感的強烈反差，促使學(xué)生產(chǎn)生找出錯誤原因的求知沖動。

四、在總結(jié)處培養(yǎng)學(xué)生的思維能力

學(xué)生通過真實而具體的探究活動，觀察到了大量的實驗現(xiàn)象、積累了大量的實驗數(shù)據(jù)。此時，就需要教師進一步引導(dǎo)學(xué)生去分析和思考實踐的結(jié)果和科學(xué)的結(jié)論之間的關(guān)系。通過交流、討論、分析、總結(jié)出具有普遍意義的科學(xué)知識與規(guī)律。

例如，我在教學(xué)《導(dǎo)體與絕緣體》一課時，為每個實驗小組準(zhǔn)備了18種用于檢測的物質(zhì)，一個電流檢測儀器，一份檢測結(jié)果記錄單。在檢測之前，我請學(xué)生猜測這18種材料是“導(dǎo)體”還是“絕緣體”，并將判斷的結(jié)果填寫在記錄單上。接著進行操作實驗，學(xué)生興趣濃厚，分工明確，實驗的結(jié)果記錄得十分詳實。實驗結(jié)束后，我就引導(dǎo)學(xué)生將能使小燈泡發(fā)光的物質(zhì)和不能使小燈泡發(fā)光的物質(zhì)進行分類整理，對比、討論、分析檢測的結(jié)果，從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，并用自己的語言對“導(dǎo)體”和“絕緣體”進行科學(xué)特征的描述，經(jīng)過歸納總結(jié)，得出科學(xué)的結(jié)論。

經(jīng)歷一系列的分析和總結(jié)的過程，學(xué)生獲得了“新”概念，更重要的是掌握了類比分析的科學(xué)實驗方法，在總結(jié)處發(fā)展了自己的思維。所以，在實驗探究過程中，我總會想方設(shè)法地通過各種活動，促使學(xué)生在“動手”的同時，更積極地開動腦子去發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，以此來啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)創(chuàng)造的能力，提高教學(xué)效果。

五、在反思處培養(yǎng)學(xué)生的思維能力

實驗結(jié)束后，學(xué)生各自都有了或多或少的不同發(fā)現(xiàn)，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生交流自己的“實驗成果”。各種思維互相碰撞，又進一步促進學(xué)生思維的成長，這時教師要引導(dǎo)學(xué)生進行自我評價、自我反思，發(fā)現(xiàn)自己的不足，汲取別人的優(yōu)點。

例如，在《空氣的熱脹冷縮》實驗后，我組織學(xué)生進行了實驗心得交流?！拔覀兊膶嶒炇×?，主要是我的實驗操作步驟存在問題”；“我們這次實驗受到大家的好評，關(guān)鍵在于實驗方案的設(shè)計很簡潔，幾個實驗何以共用一個實驗器材，低碳環(huán)保，值得大家學(xué)習(xí)”；“第三組同學(xué)設(shè)計的裝置很簡單，實驗現(xiàn)象卻很明顯，而我耗費了大量的材料，制作的裝置不但復(fù)雜，而且效果也差，看來復(fù)雜的，不一定是科學(xué)的?！边@樣，通過心得交流的方式，既讓學(xué)生反思了各自在實驗探究過程中的得失，也為學(xué)生學(xué)習(xí)他人長處，改進自己的不足搭建了平臺。

實驗活動是科學(xué)課的重要組成部分，探究活動的質(zhì)量直接影響著課堂的效益。作為科學(xué)教師，我們該為學(xué)生做些什么呢？唯有應(yīng)學(xué)生而動，應(yīng)情境而變，注重學(xué)生思維能力的培養(yǎng)，將科學(xué)課堂轉(zhuǎn)變?yōu)榕囵B(yǎng)學(xué)生思維能力的主戰(zhàn)場。

（特約編輯 左 蕓）