動則思辨

潘麗莉

摘 要： 我國《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》明確指出：科學(xué)學(xué)習(xí)要以探究為核心，探究既是科學(xué)學(xué)習(xí)的目標(biāo)，也是科學(xué)學(xué)習(xí)的方式。這里的探究應(yīng)同時指探究活動和探究技能，而科學(xué)探究技能既包含心智技能又包含動作技能，即動腦又動手。這種以探究為為主要方式的教學(xué)形態(tài)應(yīng)該是：學(xué)生滿懷好奇，通過觀察、實驗、推測、交流、解釋與表達(dá)等科學(xué)過程，主動構(gòu)建和不斷改進(jìn)他們自己的認(rèn)知的科學(xué)實踐。

通過十幾年的課程改革，突出學(xué)生主體地位的教學(xué)理念深入人心。越來越多的小學(xué)科學(xué)教師以此為指導(dǎo)思想，在教學(xué)設(shè)計和實施中努力探索，創(chuàng)設(shè)能夠引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突的情境，引導(dǎo)學(xué)生主動探究，啟發(fā)學(xué)生積極思維，重視培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思辨能力，追求課堂教學(xué)實效。下面的課例就為我們提供了推動課程發(fā)展，提高科學(xué)教學(xué)質(zhì)量的寶貴經(jīng)驗。

案例：五年級研究磁鐵磁力的大小

課前，學(xué)生已經(jīng)認(rèn)識了一些不同形狀的磁鐵，知道了磁鐵能夠吸鐵的性質(zhì)，也了解了磁鐵能夠指示方向，同極相斥，異極相吸的性質(zhì)。

教師拿了一個摔斷了的條形磁鐵，問學(xué)生磁鐵的哪端磁力比較大。

一、聚焦話題——在矛盾中發(fā)現(xiàn)問題

通過前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道磁鐵的兩端磁力比較強(qiáng)，但并沒有關(guān)注到摔斷后的磁鐵是否也具有同樣的性質(zhì)，其它不同部位的磁力是否相同，這樣的情境學(xué)生自然感覺新奇，于是觸發(fā)學(xué)生思維促進(jìn)學(xué)生自然融入情境。他們會自然而然地想到前面的對磁鐵的認(rèn)知，通過比較、觀察，產(chǎn)生思維碰撞，意識到磁鐵的不同部位可能磁力大小不一樣。摔斷后會不會對它的磁極和磁力大小產(chǎn)生影響？這是他們腦海里提出的真問題。

二、大膽猜想——碰撞思維火花

針對老師的問題，學(xué)生們紛紛提出了自己的假設(shè)，大部分學(xué)生依據(jù)磁鐵的性質(zhì)指出磁鐵依舊是兩端磁力最強(qiáng)，中間磁力比較弱。也有少數(shù)同學(xué)認(rèn)為摔斷的那端磁力會比較弱。學(xué)生的推測出現(xiàn)了分歧，這正是教師所希望的。教師順勢引導(dǎo)學(xué)生相互探討，彼此質(zhì)疑，是他們要探究的問題更有指向性，大大調(diào)動他們探究的興趣。

三、制定實驗計劃——動手前先動腦

①確定研究主題。條形磁鐵上有太多的點，我們不可能逐一研究。而要選取幾個比較具有代表性的點。

②設(shè)計實驗方案。在課堂上，小組成員依據(jù)研究問題自主設(shè)計實驗。前面研究磁鐵兩端磁力大小是掛回形針，部分學(xué)生很自然地想到了這個方法，可是怎么掛難住了學(xué)生。不能像先前那樣，一托盤回形針將磁鐵放進(jìn)去就行，點比較多，得逐一去掛，所以要將磁鐵先立起來固定，這也是個難題，不過教師早想到啦，但老師并沒有急于告訴學(xué)生解決方案，而是讓學(xué)生自己嘗試解決。用硬紙板將磁鐵粘貼上去，固定在鐵架臺上，難題迎刃而解。

也有部分學(xué)生想到，那樣操作比較麻煩，還有更簡便的。將五枚回形針一字排開，然后平行移動磁鐵，先被吸上的那點肯定磁力最強(qiáng)。

誠然，孩子們在闡述實驗方案時，總會有或多或少的問題，但老師設(shè)置的問題都具有一定坡度性，學(xué)生能自己解決更好，若不能教師適時點撥，引導(dǎo)他們相互糾正并完善自己的實驗方案，從而培養(yǎng)學(xué)生考慮問題全面的思想方法和嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。

③實驗中的注意事項。在設(shè)計好實驗方案的基礎(chǔ)上，提醒孩子為了保證實驗的順利進(jìn)行，需要注意哪些問題。師生歸納梳理出：回形針要掛在磁鐵的同一面。器材輕拿輕放，不得掉在地下，實驗后把儀器統(tǒng)一放好。實驗時，應(yīng)注意觀察，當(dāng)回形針剛好脫落時，記下此時該點所掛回形針的數(shù)目。小組實驗時要分工明確，密切配合，邊實驗，邊記錄。還要多次實驗，取平均值。

四、分析數(shù)據(jù)——引爆思維

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，數(shù)據(jù)分析就是在探究活動中，在教師的指導(dǎo)下，有目的地收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，最終發(fā)現(xiàn)和解決探究問題的過程。

將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為證據(jù)是教學(xué)活動的核心，本課難點是學(xué)生學(xué)會利用實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，為此教師采取如下策略，

（1）分別用表格和折線圖分析數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為證據(jù)，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，建構(gòu)科學(xué)概念。折線圖可以呈現(xiàn)磁鐵不同位置的磁力變化趨勢，非常有利于數(shù)據(jù)分析，制作折線圖非本課教學(xué)內(nèi)容，但具有直觀特點的折線圖既可讓學(xué)生獲得磁鐵各點的數(shù)據(jù)，又能讓學(xué)生清晰看出磁鐵各部分磁力的變化趨勢。接著老師將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成柱狀圖，更形象直觀地讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)磁鐵不同部位磁力大小的規(guī)律。

（2）預(yù)測點和點之間的數(shù)據(jù)，看出磁力變化的趨勢。教師追問：如果我在A點和B之間加一點，它的磁力會怎樣？在C點和D點之間加一點又會怎樣？發(fā)現(xiàn)規(guī)律，師生小結(jié)。用兩種處理數(shù)據(jù)的方法得到相同的結(jié)論：磁鐵兩端磁力最強(qiáng)、中間磁力最弱，科學(xué)家把兩端磁性最強(qiáng)的地方，叫做磁極。

本節(jié)課是有效的科學(xué)教學(xué)，學(xué)生的主動學(xué)習(xí)是根本，而這種主動的核心是思維，基于思維的教與學(xué)才是有效的教學(xué)。在探究式科學(xué)學(xué)習(xí)中，其核心活動思維貫穿教學(xué)始終。學(xué)生的動手、動嘴、動筆是動腦的基礎(chǔ);因為動腦，動手、動嘴、動筆才具有明確的目的性。動腦將這三者之間建立聯(lián)結(jié)，解決問題，建構(gòu)學(xué)生自己的認(rèn)知。

科學(xué)的方法是什么？就是科學(xué)的思辨、證明或證偽過程?？茖W(xué)方法的第一步是提出問題和假設(shè)，第二步是根據(jù)提出的問題去找數(shù)據(jù)，第三步是做分析、檢驗假設(shè)的真?zhèn)?，第四步是根?jù)分析檢驗的結(jié)果做出解釋，如果結(jié)論是證偽了當(dāng)初的假設(shè)，那么，為什么錯了？如果是驗證了當(dāng)初的假設(shè)，又是為什么？第五步就是寫報告或者文章。這個過程講起來抽象，但是，老師會花時間給實例、讓學(xué)生自己去做實驗。

培養(yǎng)科學(xué)的思辨能力能提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。有個小學(xué)生對我們當(dāng)?shù)氐臍夂蚋信d趣，她就做了一項研究，把南京一年12個月中每月降雨量、溫度的歷史數(shù)據(jù)收集起來，然后計算每個月的降雨量的最高、最低與平均值，計算每個月溫度的最高、最低與平均值，然后再分析這些跟南京的其他天文、地理情況的關(guān)系，寫好報告以及講解文稿，她在全班同學(xué)前講她的這些分析結(jié)果。這樣的課程項目研究與講解是非常好的一種訓(xùn)練。實際上，她在小學(xué)做的研究與寫作跟當(dāng)教授做的事情，性質(zhì)差不多。人們常說：授之以魚不如授之以漁，小學(xué)生的科學(xué)啟蒙最根本的就是思維方式的啟蒙。小學(xué)科學(xué)教育承擔(dān)著培養(yǎng)小學(xué)生基礎(chǔ)性科學(xué)素養(yǎng)，為他們的繼續(xù)學(xué)習(xí)和終身發(fā)展打好基礎(chǔ)的責(zé)任，為此，我們每一位小學(xué)科學(xué)老師都應(yīng)當(dāng)為之而努力。