調動思維參與促進認知發展

蔡建華

《科學課程標準》指出：科學探究是科學學習的中心環節。科學探究不僅可以使小學生體驗到探究的樂趣。獲得自信，形成正確的思維方式，而且可以使他們識別什么是科學，什么不是科學。

與“兒童自發的探究”和“科學家的探究”相區別。科學探究實質上是“教師指導下的探究”，需要教師適時的、謹慎的、有效的指導。那么，在教學預設、活動安排、教學調控、介入干預的時機等方面如何有意識地調動兒童的思維參與呢?筆者依據自身的教學實踐經驗，結合理論學習的體會，提出在科學探究活動中調動兒童思維參與、促進認知發展的若干教學策略。

一、從“真正屬于兒童的問題”開始

每個孩子都有自己的“十萬個為什么”，教師要充分了解學生的生活經驗和知識基礎，敏銳地探尋其思維的興奮點和生長點，精心設計有針對性、挑戰性的問題。激起學生的探究欲望，點燃學生的思維火花。一位教師在上《力在哪里》一課時是這樣提出問題的：

教師用紙杯搭成“堡壘”放在講臺上。

師：誰能用橡皮泥擊倒堡壘?

(請兩名學生擊打)

師：他為什么能擊倒堡壘呢?

生1：是因為堡壘被橡皮泥撞倒了。

生2：橡皮泥對它用了力。

師：力在什么地方呢?

生：在橡皮泥和紙杯接觸的地方。(教師請學生把紙杯上受到力的地方指出來)

師：現在如果讓你們自己做一些活動，你能從中找到力嗎?(學生做各種活動，嘗試找出力)

學生在生活中已經積累了一些關于力的經驗。但作為科學概念的“力”對他們而言是抽象的，用“擊倒堡壘”的游戲直接引出問題，充分調動孩子的探究欲望。大量教學案例表明，“真正屬于兒童的問題”不僅是指學生喜歡的問題，還應是落在兒童“最近發展區”的問題。最近發展區理論指出：教育對兒童的發展起主導和促進作用，但需要確定兒童發展的兩種水平，一種是已經達到的發展水平，另一種是兒童可能達到的發展水平，這兩種水平之間的距離，就是最近發展區。該理論對于科學教學最根本的意義在于，“真正屬于兒童的問題”能夠迅速地調動兒童已有的知識儲備。在教師的幫助下向更高水平發展。

對于有限的40分鐘課堂教學時間而言，準確地探明學生的最近發展區是保證教學效率的必然要求。教師要設計“真正屬于兒童的問題”，就必須熟悉各年段學生的思維特點，充分了解其現實起點和邏輯起點，一方面要養成課前與學生談話的習慣，通過談話了解不同層次學生的前概念，做到成竹在胸、有的放矢：另一方面還要堅持做好每一課的教后筆記，為后續的教學和研究積累寶貴的經驗和教訓。

二、尊重主體。關注學生的思維走向

一位教師在教《物體的形狀改變以后》時遇到了這樣的情況：學生做完了拉力的大小與彈簧長度之間關系的試驗后，匯報各自的發現，前幾個小組都認為拉力越大彈簧越長，每增加一個鉤碼，彈簧大約伸長3cm。這時候細心的教師發現有一個小組的孩子在偷偷地擦改記錄單，原來這個小組的記錄單是這樣的：

教師立即和學生一起重新做了一次，數據確實是準確的。教師問：“這些數據說明了什么?”有的學生說：“也可以說明拉力越大，彈簧越長。”還有學生說：“說明他們的彈簧和我們的彈力大小不一樣。”教師拿出一個彈簧秤問：“如果用他們的彈簧來制作彈簧秤可以嗎?為什么?”孩子們搖搖頭：“不行!這根彈簧沒有規律!”經過一番深入的分析討論后，教師對這個小組的學生說：“你們的實驗數據很準確，如果隨便改了，我們大家怎么能學到這么多科學道理呢?”

學生是科學學習的主體，教師要充分尊重和理解學生在活動中的表現，密切關注學生的思維走向，因勢利導開展教學。當課上出現“節外生枝”的現象時，教師要及時介入，和學生一起分析研究，查明原因，改進實驗，把“意外情況”轉變為寶貴的教學資源，教育學生養成實事求是的科學態度。始終把促進學生科學素養的形成與認知能力的發展放在首位。

三、深化探究過程。培養良好的思維品質

良好的思維品質具有廣闊性和深刻性、獨立性和批判性、靈活性和敏捷性等特點。良好思維品質的養成不可能一蹴而就，有賴于教師在教學中不斷優化探究過程。在教學中，有時由于研究方案不完善、操作步驟不明確、注意事項不清楚，導致實驗操作得出的結論和已有的科學結論不一致，學生產生懷疑之時。往往是培養他們理性思維和實證意識的最佳時機。下面是筆者在教學《冷熱和溫度》一課后寫下的記錄：

課前沒有想到會出現這樣的結果。課的前半部分很順利，學生認識了溫度計，學習了使用的方法。接著我提出問題：一杯熱水的溫度下降是不是有什么規律呢?學生做出了三種預測：均勻下降、先快后慢、先慢后快。明確了實驗要求和幾個注意點以后。學生開始分組實驗。因為課前考慮到這一課的時間比較緊，我預留了大約15分鐘的實驗時間，孩子們很興奮，但是都能夠團結合作。等到匯報實驗結果和分析數據的時候使出現問題了，下面是其中一個小組的實驗折線圖：

這幅圖怎能說明先快后慢呢?已經有好些孩子在下面嘀咕了：“我剛才就預測是均勻下降了嘛。”下課鈴響了，我稍微遲疑了一下：“同學們，今天我們先不得出結論。下節課我們繼續研究，好嗎?”

回到辦公室，我馬上重新實驗(結果見下圖)，我分析實驗出現了兩個主要問題：一是熱水的水溫太低，水溫越是接近室溫則溫度下降得越慢：二是實驗的時間太短，記錄的數據太少。我準備下節課讓學生重新做這個實驗，

第二次課上進行實驗的時間很充裕，學生重新分析了數據以后得出了先快后慢的結論，我又把上節課各小組畫的折線圖拿出來進行對比：“為什么我們上節課的實驗結果沒能反映出先快后慢的規律呢?”一個孩子說：“時間短，我們測的次數太少。”還有孩子說：“我發現了，我們上次畫的圖其實就是今天的圖的后半段，平平的。所以一下子看不出來。”

《小學科學教師科學素養調查研究》指出：科學這門學科的積累性、邏輯性和經驗性特點，決定了科學學習要比其他學科的學習注入更多的理性思維。良好思維品質的培養其實就在平時課堂的點點滴滴之中，俗話說細節決定成敗，教師要善于抓住細節做足文章，將探究活動做細、做實、做深。

有效的科學探究活動應該是有層次的、遞進的、逐步深化的，教師要善于在思維的發散處聚合、在問題的焦點處思辨、在探究的疑問處質疑。這樣才能引領學生圍繞探究主題，逐步深入開展科學探究，促進兒童的認知能力不斷向縱深發展。