強化學生思維能力的培養

小學科學課程是以培養學生科學素養為宗旨的基礎性課程。在科學素養中，科學思維能力是重要的一項。教學中結合科學學科特點，有針對性地對學生進行思維能力的培養，不僅是非常必要的，而且是切實可行的。教授《電磁鐵》一課時，在讓學生經歷科學探究過程的同時，筆者著力在培養學生思維能力方面進行了一些嘗試。

一、注重興趣激發，調動學生思維

《電磁鐵》一課的學習目標主要是了解電磁鐵的結構與性質，初步探究電磁鐵磁力大小與哪些因素有關。之前學生已經學習了《磁鐵》一課，了解了磁鐵的一般性質。基于電磁鐵和磁鐵在性質上的相同之處，本課采用“暗箱”式教學，激發學生的學習興趣，引導學生的思維發展。

授課開始時，教師出示一個兩邊各露出一根導線的小盒子（盒子內裝有接了電池的電磁鐵）。在學生初步觀察了小盒子后，教師開始演示：讓小盒子慢慢落到裝有小螺母的托盤中，提起。由于教師控制開關接通電流，電磁鐵吸起了很多螺母。

生：小盒子里面有磁鐵！

師：為什么說里面有磁鐵呢？

生：因為磁鐵能吸鐵。

教師在黑板上寫下了“磁鐵”“吸鐵”兩個詞，再次將小盒子放到托盤中，并松開開關，提起，螺母都留在了托盤中。學生立即疑惑起來：

生：咦！這是怎么回事兒？

生：這里面不是磁鐵。

……

教師又反復演示了幾次。在反復演示的過程中，學生注意到了教師手上的動作，并提出了自己的新想法：小盒子里裝的不是磁鐵，老師手中的開關能夠控制它。這時教師并沒有立即給學生解密，而是讓學生思考討論：小盒子里的裝置有什么特點？

生：它和磁鐵一樣能吸鐵，但又和磁鐵不同，它吸鐵與否是能控制的。

結合學生的回答，教師在黑板上做了如圖1的板書。

教學中運用合理的教學策略，引導學生溫故知新，將新知識納入原來的知識系統中，既能激發學生的學習興趣，又能很好地調動學生的思維。在這段教學中，教師運用“暗箱”教學法，巧妙地引導學生聯系已有知識，調動了學生的聯想思維和類比思維。

學生運用聯想思維和類比思維了解了教師演示的這個裝置的性質：能吸鐵，磁性可控制。這時，他們的興趣點已經集中到了“小盒子里裝的到底是什么”這個問題上。教師打開小盒子，取出了里面的電磁鐵裝置，并將所有部件展示在學生面前：電池、開關、導線、鐵釘，每一樣都是學生熟悉的材料。將導線一圈一圈纏繞在鐵釘上，就構成了一個新的裝置——電磁鐵。

二、精設問題情境，引發學生思維

發現問題、提出問題是學生思維活動的一個重要體現。小學生的獨立思考能力較差，他們不善于組織自己的思維。教師在教學過程中要精心設計問題情境，引導學生“合乎邏輯地、準確地闡述自己的思想和觀點”，這是培養他們思維能力的一個重要方面。

《電磁鐵》一課中，在學生制作電磁鐵的過程中，教師有目的地對他們進行了一些小安排。例如，讓同學之間互相交換制作的電磁鐵；建議兩個小組合并材料，共同制作電磁鐵。制作電磁鐵之后，如何引導學生發現“電磁鐵磁力大小不一樣”是進行下一步探究活動的關鍵。為此，教師精心挑選了幾張記錄單進行展示（圖2）。

學生看到了記錄單上的數字，但沒有關注數字的不同。此時教學重點是將學生引導到思考“數字的不同所反映的問題”上來。于是，教師提出問題：“同學們用同樣的材料制作了電磁鐵，為什么吸起的螺母數量不一樣呢？”此時教師提出的是具有思考性的具體問題，沒有直接提及磁力的大小。

生：老師，我們做的沒有他們好，我們在纏繞導線時纏得太松了。

生：我纏繞的圈數少！

生：老師，他們兩個組合成了一組，他們用了兩節電池。

……

學生制作電磁鐵，用電磁鐵吸起螺母并記錄；有的學生小組之間合并材料制作電磁鐵；學生在實驗過程中相互交流……從學生的表現來看，每位學生的思維都很活躍。

三、強化表達說理，促進學生思維

語言是表達思維的工具，是思維的外殼，加強科學課堂的語言訓練，特別是口頭說理訓練，有利于引導學生對自己的思維進行再加工，是發展學生思維的有效途徑。

《電磁鐵》一課中，在學生提出了影響電磁鐵磁力大小的各項因素后，教師特別強調了讓學生說出自己的理由。例如，在描述“電池數量可能影響電磁鐵磁力大小”的問題上，引導學生思考“我為什么說電池數量影響磁力大?。课沂窃趺聪氲?？電力大小對磁力大小會有怎樣的影響？”等問題。為了能讓學生進行充分的思維再加工，在回答問題前，先讓學生進行討論，在討論的基礎上再進行表達。

通過說理，學生嘗試了合乎邏輯地、準確地闡述自己的觀點，加強了邏輯思維能力的訓練。通過說理，學生對影響電磁鐵磁力大小的因素又有了新的認識：電池數量、纏繞匝數、纏繞松緊、鐵釘粗細等都是影響電磁鐵磁力大小的可能因素，要想確定這些猜想，還需要進一步的驗證，從而使學生形成科學的認識：科學觀點是需要求證的。

四、堅持探究為主，推動學生思維

探究學習既是科學學習的重要方法，也是學生要學習的內容。在探究過程中，學生要經歷猜想、假設、實驗設計、數據分析、形成結論等環節，每一個環節都需要充分調動學生的思維。

《電磁鐵》一課中，通過說理，學生已經認識到自己的想法只是一種猜想。這時，教師需要做的不是給出答案或方法，而是要進一步引導學生開拓思維，將猜想形成研究問題，作出自己的假設，進行實驗設計。由于學生的年齡特點和課堂教學的限制，在課堂上不可能也不需要對所有問題都進行分析和研究。本課教學中，教師選擇了電量大小及纏繞匝數多少與電磁鐵磁力大小的關系兩個問題。對電量大小與磁力大小關系的研究，教師作了重點指導，對另一個影響因素則放手讓學生嘗試自主完成，從而加強學生的思維訓練。

在設計實驗過程中，學生需要思考哪些因素是變量，哪些因素是常量。學生需要運用相關概念、思想和方法辨明事物關系，進行比較、分析、綜合、抽象、概括以及判斷、推理等思維活動。

五、留有學習余地，擴展學生的思維

教師在教學過程中通過示范、引導、指導，能夠潛移默化地使學生獲得一些思維的方式方法。在《電磁鐵》一課中，完成了電量大小、纏繞匝數多少與磁力大小關系的研究后，教師引導學生做了如下分析：

“我們知道了磁鐵與電磁鐵的相同之處是都能吸鐵，不同之處是磁鐵的磁力是持續且不能隨意控制的，而電磁鐵的磁力是能夠控制的。大家還記得磁鐵的另一個重要性質嗎？”當學生說出指南北的性質后，教師做了如圖3的板書。

此時學生的思維活動再次被激發：電磁鐵有沒有磁極？理由是什么？怎樣研究？這一次教師沒有為學生講解分析，只是為每組學生提供了一塊中間捆著線的條形磁鐵。10分鐘后，有一個組發現磁鐵的一端與電磁鐵的一端不相吸，而是相互排斥。在大多數組做了嘗試后，教師讓學生說說他們的發現。

這個環節，學生圍繞“電磁鐵有沒有磁極”花費了很多時間進行嘗試。雖然不如在教師指導下進展得快，但卻是學生對新知識的自主應用過程。思維能力的培養不是一朝一夕能夠完成的，在教學過程中，教師應該適時安排一些適于學生開展的教學活動，用以拓展學生的思維。

課堂教學活動必定與學生的思維活動密切相關，科學探究能力更是與思維能力相伴。在發展學生科學思維能力的努力中，要尋求科學活動的規律，把握科學思維的特點，在學習、理解、掌握科學知識的過程中，注重培養學生的思維能力。

（本文系中國教育學會科學教育分會2015年度全國科學教育規劃課題立項項目“基于科學實驗促進學生思維發展的案例研究”階段性研究成果。）

北京市密云區檀營滿族蒙古族鄉中心小學（101500）