科學探究，動手更需動腦

黃光紅

[摘 要]在新課程的背景下，不僅要培養學生的動手操作能力，而且要通過探究達到對學生思維能力的培養。在疑問處、假設處、矛盾處、總結處和反思處都可以培養學生的思維能力，只有這樣，我們才能將科學課堂轉變為培養學生思維能力的主戰場。

[關鍵詞]動腦 學生 思維 能力

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

在新課程的背景下，小學科學課堂探究氛圍日益濃厚，一個普遍存在的現象，卻不得不引起我們的深思。學生很喜歡實驗，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。課堂教學通過類似“烹飪菜肴”的實驗步驟，去找出已預先設定好的答案，學生在教師設定的方框里進行所謂的“探究”活動。

科學探究中，強調學生動手操作，“知其然”固然重要，但通過探究達到對學生思維能力的培養，讓學生理解“所以然”，這一目標更不能偏廢，只有讓思維訓練貫穿整個探究過程，才能讓學生真正做學習的主人。

一、在疑問處培養學生的思維能力

小學生好奇心較重，也就容易產生濃厚的學習興趣。但這種學習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。科學教師的工作就是把學生這些“新奇與好玩”發展成為對科學的“好奇心”，啟發與引導學生留心觀察平時不注意的現象與角度，從而產生研究、探索的欲望。

為了讓每個學生都能積極參與探究，積極展開思維，教師首先應該對學情作深入分析，準確把握學生的知識水平，接著提出符合其認知特點與規律的問題，引導其立足“已知”而積極去探究“未知”。例如，在教學《物質在水中的溶解》一課時，我們就可以從學生最熟悉的現象出發，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，有效拉進了學生與探究問題之間的距離。接著，讓學生動手操作，通過親身的實踐并得出結論后，緊接著追問“比較物質溶解能力時，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完全溶解了？”通過教師的設疑和學生之間的討論，引導學生怎樣設計實驗，理解為什么這樣實施，這樣既調動了學生的主動參與，又培養了學生的思維能力。

激發學習興趣，不僅要善于集中學生的注意力，更要善于調動學生自主學習、親身體驗、自行探索的積極性，讓學生產生一種發自內心的探究動力。所以，教師還要敢于在課堂上鼓勵學生大膽提問，同樣一個問題，由學生提出來更能激發他們的好奇心和求知欲。“發明千千萬，起點是疑問”，主動恰當的提問能開啟學生的思維，使學生的思維主動性得到發展。

二、在假設處培養學生的思維能力

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

例如，我在教學《蚯蚓的選擇》一課時，請學生以小組為單位合作設計一個探究實驗，研究蚯蚓喜愛怎樣的生活環境。在開始設計之前，我讓學生先討論研究計劃，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。在實驗設計過程中，我充分放手，鼓勵學生用各種方式來驗證蚯蚓喜愛怎樣的生活環境，讓學生人人動腦，人人參與討論，提供設計方案。學生討論后，設計了如下的實驗方案。

實驗方案1：（驗證亮暗環境）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，還是濕的一側。

在實驗過程中，我則是僅僅起到了一個引導者的作用，提醒學生不能僅把一次的實驗結果就當作結論，而要通過反復的實驗才能得出可靠的結論。最后，指導學生根據教材的提示，小組合作，填寫完成實驗報告。

三、在矛盾處培養學生的思維能力

由于受學生知識水平、實驗技能、實驗條件、實驗次數等的影響，學生在探究活動過程中經常會出現一些問題，而教師應該組織學生進行討論，或分析失敗的原因，或質疑實驗的步驟，或研究改進的措施。鼓勵學生從多個角度開展思維交流，自主調整實驗方案，開展新的探究，從失敗中、矛盾處，習得科學的思維方法，形成自己的科學素養。

例如，在教學《杠桿》一課時， 我首先與學生玩了一個“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，結果女士居然贏了，令學生大感意外。反復比試了幾次，結果如故。這樣的結果， 很顯然出乎學生的意料， 當學生看到自己認為“正確”的觀點與實際發生的現象產生沖突時，容易引起認識和情感的強烈反差，促使學生產生找出錯誤原因的求知沖動。

四、在總結處培養學生的思維能力

學生通過真實而具體的探究活動，觀察到了大量的實驗現象、積累了大量的實驗數據。此時，就需要教師進一步引導學生去分析和思考實踐的結果和科學的結論之間的關系。通過交流、討論、分析、總結出具有普遍意義的科學知識與規律。

例如，我在教學《導體與絕緣體》一課時，為每個實驗小組準備了18種用于檢測的物質，一個電流檢測儀器，一份檢測結果記錄單。在檢測之前，我請學生猜測這18種材料是“導體”還是“絕緣體”，并將判斷的結果填寫在記錄單上。接著進行操作實驗，學生興趣濃厚，分工明確，實驗的結果記錄得十分詳實。實驗結束后，我就引導學生將能使小燈泡發光的物質和不能使小燈泡發光的物質進行分類整理，對比、討論、分析檢測的結果，從中發現規律，并用自己的語言對“導體”和“絕緣體”進行科學特征的描述，經過歸納總結，得出科學的結論。

經歷一系列的分析和總結的過程，學生獲得了“新”概念，更重要的是掌握了類比分析的科學實驗方法，在總結處發展了自己的思維。所以，在實驗探究過程中，我總會想方設法地通過各種活動，促使學生在“動手”的同時，更積極地開動腦子去發現問題，解決問題，以此來啟發學生的創造性思維，培養創造的能力，提高教學效果。

五、在反思處培養學生的思維能力

實驗結束后，學生各自都有了或多或少的不同發現，教師應引導學生交流自己的“實驗成果”。各種思維互相碰撞，又進一步促進學生思維的成長，這時教師要引導學生進行自我評價、自我反思，發現自己的不足，汲取別人的優點。

例如，在《空氣的熱脹冷縮》實驗后，我組織學生進行了實驗心得交流。“我們的實驗失敗了，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，關鍵在于實驗方案的設計很簡潔，幾個實驗何以共用一個實驗器材，低碳環保，值得大家學習”；“第三組同學設計的裝置很簡單，實驗現象卻很明顯，而我耗費了大量的材料，制作的裝置不但復雜，而且效果也差，看來復雜的，不一定是科學的。”這樣，通過心得交流的方式，既讓學生反思了各自在實驗探究過程中的得失，也為學生學習他人長處，改進自己的不足搭建了平臺。

實驗活動是科學課的重要組成部分，探究活動的質量直接影響著課堂的效益。作為科學教師，我們該為學生做些什么呢？唯有應學生而動，應情境而變，注重學生思維能力的培養，將科學課堂轉變為培養學生思維能力的主戰場。

（特約編輯 左 蕓）