在科學(xué)探究中關(guān)注學(xué)生思維的發(fā)展

林立春

小學(xué)科學(xué)課程以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)為宗旨，具備進(jìn)行科學(xué)探究所必需的科學(xué)思維和方法是科學(xué)素質(zhì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。科學(xué)探究是科學(xué)課最重要的學(xué)習(xí)方式，積極創(chuàng)設(shè)條件，提供各種材料，引導(dǎo)學(xué)生開展觀察、實(shí)驗(yàn)等以親身經(jīng)歷探究的學(xué)習(xí)活動得到老師們的認(rèn)可。當(dāng)前的小學(xué)科學(xué)課堂，可以看到處處是活動，熱鬧非凡。但在很多情況下，學(xué)生在熱熱鬧鬧的活動結(jié)束以后，頭腦依然是一片空白，他們在知識和能力上并沒有得到真正意義上的提升，普遍存在著活動有余，思維不足等問題。而一個(gè)完整的科學(xué)探究活動，除了讓學(xué)生掌握必需的科學(xué)知識技能外，更重要的是讓學(xué)生的科學(xué)思維得到進(jìn)一步的發(fā)展。在科學(xué)探究中關(guān)注學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展是一個(gè)很值得關(guān)注的問題。讓學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)活動中的思維更有效，更具有科學(xué)性，從而達(dá)到更好的教學(xué)效果，是我們努力的目標(biāo)。

一、創(chuàng)設(shè)情境，發(fā)現(xiàn)問題

科學(xué)探究是從問題開始的，問題是思維的發(fā)源地，沒有問題就不會引起思考，一個(gè)不會發(fā)現(xiàn)問題的人是很難真正參與到探究活動之中的。一位偉大的科學(xué)家曾說過“發(fā)現(xiàn)和提出一個(gè)問題比解決一個(gè)問題更重要”。問題是整個(gè)科學(xué)探究過程的起點(diǎn)，而這個(gè)起點(diǎn)就是從激發(fā)學(xué)生的探究興趣開始。當(dāng)學(xué)生對所學(xué)的知識或教師創(chuàng)設(shè)的情境產(chǎn)生懷疑、困惑，甚至是否定時(shí)，就會激發(fā)起極大的學(xué)習(xí)興趣，促使其進(jìn)行深入的研究。只有學(xué)生對問題感興趣了，才能更好地激發(fā)他們思考的積極性。

將學(xué)生置身于一種寬松、愉悅、樂學(xué)的課堂氛圍，積極創(chuàng)設(shè)各種情境，自然而然地生成問題，能更好地激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生求知欲望，發(fā)展學(xué)生思維。如四年級《生活中的靜電現(xiàn)象》一課教學(xué)，一開始，老師請了兩名同學(xué)上臺，展示一下如何讓手中的一張卡通畫不借助膠布、磁鐵等工具，貼在黑板上。學(xué)生感到為難，力不從心。老師拿過卡通畫，巧妙地在身上衣服擦一擦，輕松地將卡通畫牢牢地貼在黑板上。學(xué)生感到驚奇，產(chǎn)生疑惑，為什么老師能輕松地完成？使了什么魔法？這就自然而然地發(fā)現(xiàn)了問題，產(chǎn)生了探究興趣，探究活動的開展開了一個(gè)好頭。

二、有理有據(jù)地大膽猜想

偉大的科學(xué)家牛頓說過：“沒有大膽的猜想，就不可能有偉大的發(fā)現(xiàn)和發(fā)明。”猜想是一種創(chuàng)造性思維。大膽猜想是進(jìn)行科學(xué)探究的前提，大膽猜想要有一定的科學(xué)依據(jù)，而不是憑空想象。小學(xué)生在科學(xué)課上，容易胡思亂想，這就要求老師要引導(dǎo)學(xué)生有理有據(jù)地進(jìn)行假設(shè)、推測。并盡可能地說出完整的推測過程。而說出推測依據(jù)需要以學(xué)生豐富的生活經(jīng)驗(yàn)和寬厚的知識積累為基礎(chǔ)。在科學(xué)課堂教學(xué)中教師要根據(jù)學(xué)生已有的知識基礎(chǔ)和生活經(jīng)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)適當(dāng)?shù)膯栴}情景，選擇適宜時(shí)機(jī)，啟發(fā)學(xué)生思考，激活他們的思維，促使他們?nèi)シ治?、去猜想、去探索，從而養(yǎng)成勤于猜想、善于猜想的思維習(xí)慣。

例如在四年級《電路出了什么故障》一課的教學(xué)中，一位老師呈現(xiàn)了這樣的一個(gè)情景。教室里的四盞燈為什么都不亮了？由此引出本節(jié)課要探討的問題：電路出了什么故障？有的同學(xué)說：“燈壞了”有的同學(xué)說：“停電了”也有同學(xué)說：“線路短路了”還有的同學(xué)說：“開關(guān)壞了”同學(xué)們踴躍發(fā)言，老師連忙給予及時(shí)的肯定：“同學(xué)們很善于動腦筋，能夠積極動腦思考，猜想可能產(chǎn)生故障的原因，但是這些因素中有幾種是完全可以排除的，你們能通過觀察發(fā)現(xiàn)嗎？”老師的話音剛落，就有同學(xué)連忙說道：“沒有停電。大家看，投影燈還亮著，怎么可能停電了呢？”說完又有同學(xué)站起來說道：“燈壞了的可能性也不大，教室里有好幾盞燈，不太可能同時(shí)都壞了呢？”……教師及時(shí)地點(diǎn)撥讓學(xué)生的猜想有了方向，使猜想更切合實(shí)際。猜想與假設(shè)是學(xué)生思維發(fā)散最為活躍的階段。因此在學(xué)生進(jìn)行猜想與假設(shè)的過程中，作為老師，重要的是引起學(xué)生的思維，調(diào)動學(xué)生積極主動地進(jìn)行思考，做好學(xué)生猜想與假設(shè)的引導(dǎo)者、組織者，促進(jìn)學(xué)生大膽猜想，勇于創(chuàng)新，呈現(xiàn)出各種各樣的思想觀點(diǎn)。老師只在學(xué)生出現(xiàn)思維障礙時(shí)，才給予指導(dǎo)。讓學(xué)生養(yǎng)成有理有據(jù)的思考、猜想。

三、明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模脑O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

在眾多調(diào)查活動中發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)生是喜歡上科學(xué)課的。喜歡科學(xué)課的很大一部分原因是喜歡科學(xué)課的實(shí)驗(yàn)活動，實(shí)驗(yàn)器材。當(dāng)實(shí)驗(yàn)器材一出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)桌上時(shí)，學(xué)生的興奮點(diǎn)很快轉(zhuǎn)移到了器材上，沒有仔細(xì)聽清楚實(shí)驗(yàn)要求，就蠢蠢欲動了。真要讓學(xué)生在科學(xué)課上耐心地傾聽，深入地思考，有些困難。

在很多的課堂教學(xué)中，熱熱鬧鬧的活動背后，有的學(xué)生只知道自己在做什么，卻不知道為什么要這樣做；有些學(xué)生沒按要求操作，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象出不來；還有的學(xué)生，根本就不知道自己要做什么，只是在模仿著同學(xué)和老師的做法，盲目地操作著。這樣的課，看似學(xué)生都在參與活動，但由于實(shí)驗(yàn)前沒有思考，只是為了活動而活動。這樣的課堂學(xué)生少有收獲，甚至在實(shí)驗(yàn)活動過程中，秩序混亂，實(shí)驗(yàn)都難以完成。分析其原因，主要是實(shí)驗(yàn)前教師沒有把實(shí)驗(yàn)的方案設(shè)計(jì)好或者是設(shè)計(jì)得不夠合理，學(xué)生沒有明確實(shí)驗(yàn)的目的造成的。

科學(xué)探究活動，活動本身不是目的，所以教師在設(shè)計(jì)活動時(shí)首先要有明確的目的，即通過這個(gè)活動，達(dá)成什么樣的教學(xué)目的。同時(shí)，也要讓學(xué)生明確活動的目的，這樣才能更好地達(dá)成理想的活動效果。

在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)前必須準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)所需儀器、材料，還要嚴(yán)格管理好實(shí)驗(yàn)器材，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候才呈現(xiàn)出來。教師對每組實(shí)驗(yàn)有充分準(zhǔn)備，與學(xué)生一起精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)過程、方法，寫出相應(yīng)實(shí)驗(yàn)方案，以保證實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性、安全性、有序性及實(shí)驗(yàn)效果。如四年級《聲音的產(chǎn)生》一課教學(xué)中，老師往往會提供很多的器材，如鼓、音叉、橡皮筋、鋼尺等，學(xué)生會不以為然地亂敲亂打，發(fā)出各種聲音，但沒有一個(gè)完整的、明晰的實(shí)驗(yàn)方法、步驟。學(xué)生把握不住觀察重點(diǎn)，對聲音的產(chǎn)生就無法找到科學(xué)合理的解釋。如果實(shí)驗(yàn)前老師和同學(xué)，認(rèn)真制定實(shí)驗(yàn)方案，有計(jì)劃地呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)器材，管理好器材，還讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)方法。用鼓做實(shí)驗(yàn)，要在鼓上放點(diǎn)綠豆，觀察綠豆在鼓上的表現(xiàn)；用鋼尺做實(shí)驗(yàn)時(shí)，要將鋼尺一端壓在桌上，另一端伸出桌面，撥弄尺子，觀察尺子的擺動情況等。把學(xué)生的注意點(diǎn)引到科學(xué)操作后所產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察活動上，這樣，效果就好多了。

四、有序開展實(shí)驗(yàn)。做好實(shí)驗(yàn)記錄

實(shí)驗(yàn)記錄清晰地體現(xiàn)著學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)活動的成長足跡，是小學(xué)生科學(xué)探究的信息超市。實(shí)驗(yàn)記錄有助于小學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)步驟和方法，抓住重要的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，是表達(dá)交流、推測、分析得出結(jié)論的事實(shí)依據(jù)。實(shí)驗(yàn)過程中，沒有指導(dǎo)學(xué)生及時(shí)對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行記錄，單純地做實(shí)驗(yàn)，做完之后再讓學(xué)生來回憶往往就會錯(cuò)失很多必要的、精彩的發(fā)現(xiàn)。

如《磁鐵的兩極》一課教學(xué)中，老師在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)操作過程中，要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，在老師提供的條形磁鐵上設(shè)計(jì)5個(gè)定點(diǎn)，分別在5個(gè)定點(diǎn)上懸掛回形針，并統(tǒng)計(jì)懸掛回形針的數(shù)量，實(shí)驗(yàn)完后，分析數(shù)據(jù)，根據(jù)回形針的數(shù)量得出結(jié)論。老師也能根據(jù)各個(gè)小組所獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出科學(xué)結(jié)論。如果實(shí)驗(yàn)過程中沒有翔實(shí)的數(shù)據(jù)記錄，就很難嚴(yán)謹(jǐn)、有效地說明結(jié)論。

在科學(xué)課堂教學(xué)中要讓學(xué)生養(yǎng)成根據(jù)具體情況使用文字、圖表、畫圖、符號等方式進(jìn)行科學(xué)記錄的習(xí)慣，伴隨著整個(gè)科學(xué)探究過程。良好的科學(xué)記錄習(xí)慣，有利于學(xué)生養(yǎng)成實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究態(tài)度，進(jìn)而提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

五、交流評價(jià)。分析實(shí)驗(yàn)

探究交流是小學(xué)生形成科學(xué)認(rèn)識的重要環(huán)節(jié)，是讓小學(xué)生各自發(fā)表自己在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，還有獲得的成功或失敗的內(nèi)心感受和體驗(yàn)。這樣有爭論、有探討的課堂，能促使學(xué)生動腦思考，思維得到了碰撞。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，如果沒有及時(shí)組織學(xué)生交流、討論實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象，沒有對學(xué)生的觀察發(fā)現(xiàn)進(jìn)行肯定或糾正，學(xué)生的思維只是停留在“玩”的興奮層面中。

如四年級《生活中的靜電現(xiàn)象》一課教學(xué)中，學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，用吹塑紙分別與塑料紙和綢布摩擦后靠近，有的觀察到了兩條吹塑紙相互吸引，有的觀察到了兩條吹塑紙相互排斥，有的什么現(xiàn)象也沒有觀察到?？吹浆F(xiàn)象變化的同學(xué)感到興奮、好玩，沒有看到現(xiàn)象變化的同學(xué)心中有疑惑，都有想表達(dá)內(nèi)心感受的愿望。如果做完實(shí)驗(yàn)沒有進(jìn)行交流討論，學(xué)生就無法發(fā)現(xiàn)其中的奧秘，學(xué)生對科學(xué)的認(rèn)識只是停留在表面現(xiàn)象上。摩擦產(chǎn)生靜電現(xiàn)象，有的帶正電，有的帶負(fù)電，帶同種電荷的物體靠近時(shí)會相互排斥，帶異種電荷的物體靠近時(shí)會相互吸引。

學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中不僅觀察了現(xiàn)象，記錄下數(shù)據(jù)，也有想表達(dá)的欲望。在實(shí)驗(yàn)、觀察結(jié)束后，教師要給予學(xué)生充分的交流討論時(shí)間和機(jī)會，通過對實(shí)驗(yàn)所獲得的數(shù)據(jù)與記錄的現(xiàn)象，進(jìn)行分析、比較，有機(jī)會表達(dá)自己對科學(xué)的認(rèn)識，對于知識的理解會更透徹，記憶也會更持久。這時(shí)，學(xué)生的思維最活躍，是培養(yǎng)學(xué)生思維能力的好時(shí)機(jī)。對學(xué)生的探究過程，教師要給予評價(jià)，實(shí)驗(yàn)探究就會取得理想的效果。

科學(xué)探究要關(guān)注學(xué)生的動手能力，也要關(guān)注學(xué)生的動腦能力。有了科學(xué)思維的參與，科學(xué)教育才更加深刻、富有內(nèi)涵?？茖W(xué)思維能力的培養(yǎng)，點(diǎn)點(diǎn)滴滴貫穿在整個(gè)科學(xué)課堂教學(xué)中。我們應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)思維習(xí)慣，讓學(xué)生的科學(xué)探究錦上添花。