聚合思維力量提高探究品質(zhì)

陸新麗

小學(xué)科學(xué)課的主要學(xué)習(xí)方式是科學(xué)探究，科學(xué)探究的成敗與否，關(guān)鍵在于思維方法的應(yīng)用?？茖W(xué)探究既注重操作的規(guī)范和完整，更注重思維的深度參與。教師在組織學(xué)生開(kāi)展科學(xué)探究活動(dòng)時(shí)，不僅要關(guān)注學(xué)生探究的進(jìn)程，更要關(guān)注他們?cè)谔骄炕顒?dòng)中的思維參與與發(fā)展，努力促成學(xué)生探究性學(xué)習(xí)的遷移和應(yīng)用。教師可以從互補(bǔ)性思維、差異性思維、關(guān)聯(lián)性思維和程序性思維等四種思維的設(shè)計(jì)和運(yùn)用入手，幫助學(xué)生聚合思維力量，提高科學(xué)探究的品質(zhì)。

激發(fā)互補(bǔ)性思維，促進(jìn)學(xué)生全面探究

每一個(gè)學(xué)生都是獨(dú)特的，他們?cè)诳茖W(xué)探究中呈現(xiàn)的思維狀態(tài)、思維方式都是不同的?；パa(bǔ)性思維是學(xué)生從不同角度、不同觀(guān)察點(diǎn)對(duì)同一事物得到不同的認(rèn)知結(jié)果，通過(guò)全面梳理后，能進(jìn)行互相補(bǔ)充。

互補(bǔ)性思維的呈現(xiàn)，必須基于教師提供的有效教學(xué)情境。教師在組織學(xué)生開(kāi)展探究式學(xué)習(xí)時(shí)，借助有結(jié)構(gòu)的材料，給予學(xué)生充足的時(shí)間，積極鼓勵(lì)他們大膽呈現(xiàn)，并及時(shí)給予他們深入探究的機(jī)會(huì)，這些具有互補(bǔ)性的思維成果能對(duì)學(xué)生的探究式學(xué)習(xí)產(chǎn)生積極的影響。

比如，在執(zhí)教《植物的花》一課時(shí)，為了使學(xué)生有不同的觀(guān)察角度和不同的思維呈現(xiàn)，我為每一個(gè)研究小組提供了油菜花，讓他們進(jìn)行解剖和觀(guān)察，要求每一位學(xué)生選擇觀(guān)察部位，并將自己認(rèn)為最有趣的那部分畫(huà)出來(lái)，再向本組同學(xué)介紹觀(guān)察結(jié)果。因?yàn)槊總€(gè)學(xué)生的視點(diǎn)不同、認(rèn)知不同、感知不同，他們認(rèn)真觀(guān)察后，通過(guò)交流就會(huì)有更多的發(fā)現(xiàn)：同樣是花蕊，形態(tài)和結(jié)構(gòu)卻不同;同樣是花蕊，有的花蕊上有花粉，有的花蕊沒(méi)有花粉;同樣是4片，花瓣和萼片形態(tài)、顏色的差別都很大;長(zhǎng)在同一朵花上，花瓣易破碎，萼片卻很柔韌等。學(xué)生在此過(guò)程中認(rèn)知了油菜花結(jié)構(gòu)相同，更感知了花的各部分的千差萬(wàn)別，同時(shí)促使他們進(jìn)一步思考，產(chǎn)生了更多的問(wèn)題：所有的油菜花或者其他花都像我們所解剖的這朵油菜花一樣有4個(gè)部分嗎？所有的花都同時(shí)具有雄蕊和雌蕊嗎？雄蕊和雌蕊都有什么樣的作用？所有的花瓣都像油菜花的花瓣這樣易破碎嗎？所有的花都一定有花瓣嗎？在此基礎(chǔ)上，教師提供給學(xué)生各種各樣的常見(jiàn)花朵進(jìn)一步探究，互補(bǔ)性思維能夠促使他們自覺(jué)地進(jìn)行更全面、深入的探究。

激發(fā)差異性思維，引發(fā)學(xué)生深度探究

學(xué)生的獨(dú)特性決定了差異性思維的普遍存在。這些差異性思維主要表現(xiàn)在學(xué)生在展開(kāi)科學(xué)探究時(shí)呈現(xiàn)的思維習(xí)慣、思維品質(zhì)的不同，它具有鮮明的個(gè)性特質(zhì)。學(xué)生可以從同伴的不同思維中獲取更多對(duì)于科學(xué)探究活動(dòng)中的各個(gè)細(xì)節(jié)的不同感知，并引發(fā)進(jìn)一步的思考，促進(jìn)深度探究的發(fā)生。

我在執(zhí)教《電磁鐵》一課時(shí)，向?qū)W生展示電磁鐵吸鐵后，讓他們觀(guān)察電磁鐵的材料、結(jié)構(gòu)，并提供給各小組豐富的有結(jié)構(gòu)的材料：一些長(zhǎng)短不一的導(dǎo)線(xiàn)、一些不同型號(hào)的鐵釘、幾節(jié)電池。學(xué)生在選擇材料展開(kāi)制作時(shí)，需要對(duì)制作的方法以及過(guò)程進(jìn)行思考。此時(shí)，差異性思維就對(duì)他們的科學(xué)探究活動(dòng)產(chǎn)生了很大的作用，由于每個(gè)學(xué)生的思維方式、思維路徑、表達(dá)方式的不同，他們產(chǎn)生了一系列個(gè)性化的思考：導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)短、繞線(xiàn)的疏密是否影響電磁鐵磁力的大小？繞線(xiàn)到鐵釘盡頭時(shí)回繞是否會(huì)影響電磁鐵的磁力大?。胯F釘?shù)拈L(zhǎng)短、粗細(xì)是否會(huì)影響電磁鐵的磁力大??？在同一個(gè)活動(dòng)中，學(xué)生的差異性思維使得他們的探究程序、探究目標(biāo)、探究結(jié)果都不相同，有效促成了深度探究的發(fā)生。讓探究有了更多可供選擇的方向，讓學(xué)生更明晰科學(xué)探究活動(dòng)的程序，關(guān)注控制的定量和需要重點(diǎn)觀(guān)察的變量，這樣的探究更具科學(xué)味。

激發(fā)關(guān)聯(lián)性思維，促成學(xué)生持續(xù)探究

利用典型的同類(lèi)實(shí)驗(yàn)材料、同類(lèi)事物，可以促使學(xué)生對(duì)這些材料或事物進(jìn)行特征化，并在已有的感知、經(jīng)驗(yàn)中將這些特征化的事物相聯(lián)系，形成關(guān)聯(lián)。教師如果能促使這些關(guān)聯(lián)性思維呈現(xiàn)，可以讓學(xué)生的科學(xué)發(fā)現(xiàn)變得全面、科學(xué)、系統(tǒng)，能夠有效促成他們的持續(xù)性探究。

《變色花》一課中，為了讓學(xué)生的關(guān)聯(lián)性思維促成持續(xù)性探究，我提供給學(xué)生柿子汁和番茄汁，學(xué)生利用紫甘藍(lán)汁檢測(cè)這兩種液體的酸堿性時(shí)發(fā)現(xiàn)：柿子呈堿性，番茄呈酸性。但由于柿子汁弄到手上時(shí)皮膚會(huì)有生澀的感覺(jué)，而番茄汁有酸味，因此學(xué)生會(huì)潛意識(shí)地將物質(zhì)的堿性和生澀，酸性與酸味建立起聯(lián)系。當(dāng)學(xué)生再檢測(cè)其他物質(zhì)時(shí)，會(huì)下意識(shí)地去關(guān)注皮膚“生澀”的感覺(jué)，關(guān)注物質(zhì)是否有“酸味”。學(xué)生檢測(cè)更多生活中常見(jiàn)的物質(zhì)時(shí)，常見(jiàn)的堿性物質(zhì)如洗衣粉、肥皂，接觸后有“澀”感;常見(jiàn)的檸檬汁、白醋等有“酸”味，雖然這樣的認(rèn)知不夠全面，但能激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步思考：所有有“澀感”的物質(zhì)都是堿性的嗎？所有有“酸味”的物質(zhì)都是酸性的嗎？沒(méi)有“澀感”和“酸味”的物質(zhì)一定是中性的嗎？學(xué)生的探究目標(biāo)不再局限于課堂，而是將目光放眼于生活中的各種物質(zhì)，他們通過(guò)這樣簡(jiǎn)單的檢測(cè)，尋找更多的答案和新的發(fā)現(xiàn)。

學(xué)生的關(guān)聯(lián)性思維的呈現(xiàn)，能夠很好地激發(fā)他們的持續(xù)性探究。在組織學(xué)生進(jìn)行探究活動(dòng)時(shí)，教師一定要注重選擇具有典型特征的材料，激發(fā)學(xué)生的關(guān)聯(lián)性思維，學(xué)生對(duì)持續(xù)性思維產(chǎn)生的連鎖效應(yīng)會(huì)促使持續(xù)性探究的展開(kāi)。

激發(fā)程序性思維，引領(lǐng)學(xué)生有序探究

程序性思維是指學(xué)生在探究活動(dòng)中思維的連貫性、邏輯性和漸進(jìn)性，探究活動(dòng)的過(guò)程不光有橫向展開(kāi)的對(duì)比，更有縱向建構(gòu)的過(guò)程。對(duì)于小學(xué)生而言，橫向展開(kāi)的比較探究是通過(guò)“跳一跳”即可完成的，而縱向建構(gòu)的過(guò)程卻是極富挑戰(zhàn)的。這樣的縱向建構(gòu)不僅需要學(xué)生能夠有條理地深入探究活動(dòng)，更需要有序的操作作為保障。而激發(fā)學(xué)生的程序性思維，需要教師對(duì)探究活動(dòng)預(yù)先進(jìn)行考量，關(guān)注探究活動(dòng)中每一個(gè)環(huán)節(jié)的邏輯性和遞進(jìn)性以及各環(huán)節(jié)之間的程序性，并根據(jù)學(xué)生的探究進(jìn)程設(shè)計(jì)合理的問(wèn)題和適切的活動(dòng)，激勵(lì)他們程序性思維的發(fā)生。

我在執(zhí)教《搭支架》一課時(shí)對(duì)學(xué)生的探究活動(dòng)進(jìn)行了全新設(shè)計(jì)：學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)了“三角形的框架最穩(wěn)定”，并給四邊形加上更多竹簽，以增加三角形結(jié)構(gòu)來(lái)使其更穩(wěn)固。我再給學(xué)生布置任務(wù)：利用20根紙棒、透明膠帶搭建一個(gè)能承重20本科學(xué)書(shū)的立體支架。學(xué)生從平面框架的感知到立體支架的搭建，需要一定的思維突破，思維的構(gòu)建存在著一定的層次性和漸進(jìn)性的關(guān)聯(lián)，學(xué)生在對(duì)平面框架結(jié)構(gòu)有了基礎(chǔ)認(rèn)知后設(shè)計(jì)了錐形、臺(tái)形的立體支架結(jié)構(gòu)。他們的這種程序性思維的呈現(xiàn)，讓科學(xué)探究變得有序而高效：有梯度的要求促使學(xué)生思考“我所設(shè)計(jì)的立體支架中，哪些紙棒是用來(lái)放書(shū)的，哪些紙棒是負(fù)責(zé)承受書(shū)的重量的，哪些紙棒是用來(lái)增加三角形結(jié)構(gòu)使立體支架更穩(wěn)固的”。我要求學(xué)生將不同作用的紙棒用不同顏色的筆標(biāo)注出來(lái)，這樣，學(xué)生的設(shè)計(jì)不再是盲目無(wú)措的，他們對(duì)于材料的選擇、加工、處理會(huì)有更多的思考。

與以往《搭支架》的教學(xué)相比，同樣是設(shè)計(jì)再搭建，我通過(guò)激發(fā)學(xué)生的程序性思維，讓探究活動(dòng)就變得更有序，可操作性大大提高。讓每個(gè)學(xué)生都經(jīng)歷了從認(rèn)知到設(shè)計(jì)、完善、制作、測(cè)試的過(guò)程，體會(huì)到這種程序性思維所帶來(lái)的成功、高效。