在探究中發展學生的思維

發展學生的思維應該成為教育的基本使命。在科學探究中如何發展學生的思維？在教學《怎樣得到更多的光和熱》一課時，我進行了一些探索。

一、在問題提出中發展學生的思維

有了問題，思維才有方向。兒童關心或感興趣的問題應當始終成為在教師指導下的探究中的很重要的一部分，如果學生提的問題能得到其他同學的“共鳴”，就更能引發他們探究的興趣。

在課堂教學中，應當通過創設情境，讓學生自己提出問題，教師通過進一步的追問，為他們提供一個能充分發揮想象力的空間，進行發散性思維訓練。創造性思維最突出的特征是新穎和原創，而新穎性與發散性思維有密切關系。心理學家認為，發散思維是創造性思維的最主要的特點，是測定創造力的主要標志之一。因此，我們應當從問題出發，展開學生的思維，使他們積極地投入到教學活動中來。

本節課一開始，我利用多媒體課件創設情境，讓學生知道太陽是個大火球，是地球的最大光源和熱源，但人類并沒充分利用太陽的光和熱。當學生看到這些圖文并茂的信息后，產生了濃厚的興趣，有學生提出問題：“怎樣才能得到更多的光和熱呢？”我在肯定學生的問題很有價值后，很自然地確定了這堂課的研究主題，并拋出問題：“物體吸熱的本領可能與哪些因素有關？”學生的猜測可多了，有的認為可能與顏色深淺有關，有的認為可能與陽光照射的角度有關，有的認為可能與陽光照射的強度有關，有的認為可能與物體表面的光滑程度有關，還有的認為物體與太陽的距離也有關……他們提出的各種可能性，遠比書本上的和我能想到的要豐富得多。

發散思維的重要性不可忽視，但在整個創造過程中，思維活動的整合、聚集、指向、歸類同樣起著重要作用。因此，在重視發散思維的同時也要注意強化聚合思維。

學生提出各種可能性后，我注意引導他們聚合思維，繼續追問：“你們認為哪些因素最有可能影響光和熱的吸收呢？說說你們的理由。”讓學生對各種信息進行分析和篩選，以便把重要的信息保留下來，把無關的或關系不大的信息淘汰。

二、在實驗設計中發展學生的思維

開動腦筋設計實驗、討論制定實驗方案往往比動手實驗更能啟迪學生的思維。必須讓學生清楚如何選擇變量、如何控制條件、如何正確操作、應當注意什么問題等，這就要有一個嚴密、可行、安全的實驗方案，而方案的制定需要師生之間開展多向交流，經過認真思考和反復討論才能逐步完善。在實驗設計中，師生之間最容易發生思維的碰撞，迸發創新的火花。

課堂教學中，學生的猜想很多，我和學生商量，確定了以物體顏色的深淺、陽光照射的角度、物體表面的光滑程度作為研究內容。然后提出問題：“怎樣驗證我們的猜測？”再次引起學生的思考，激勵他們設計出多種不同的實驗方案，之后讓學生和教材上的實驗方法進行比較，有些同學能發現教材上將物體顏色的深淺與物體表面的光滑程度合并在一起研究，這樣比較省時。（這本質上是同一內容的實驗，但小學生不知道顏色深淺與光的反射有關，因此作為兩個內容來處理，這樣處理為后面創新實驗設計提供了“合并”的機會。）他們還發現，教材上物體表面的光滑程度的實驗只用了黑色和黑色蠟光紙、白色和鋁箔紙兩組，如果再加一個紅色蠟光紙袋就能和紅色組成一組新的實驗，這樣的實驗數據更有說服力。我繼續引導學生思考：

1.教材上兩個實驗光計時觀察階段就需要20分鐘，加上實驗材料的收發與更換、上下樓梯等，大約需要半小時，時間不夠，有沒有更好的方法？

2.在上有火熱的太陽下有發燙的地面中待半小時，實驗太遭罪，有沒有更好的方法？

3.如果有些班上這一課時下雨或者陰天不見太陽，做不了，有沒有更好的方法？

一連串的問題讓學生發現了教材上實驗方案的不足，促使他們大膽質疑，踴躍提問，再次激發了他們的創造性思維：能不能把兩次10分鐘觀察合并成一次呢？能不能用什么來替代太陽呢？這樣不用曬也不用擔心下雨了……

在師生討論交流后，我們設計出一個全新的實驗方案（見下圖）。用能發光發熱的燈泡當太陽，8個紙袋在小太陽周圍圍成一個圓圈，小太陽在圓心位置，1號至6號紙袋都和小太陽的燈光垂直，7號、8號紙袋是不同角度的斜射。1號、2號、3號的一組數據可以研究顏色深淺對吸熱的影響。1號和4號、2號和5號、3號和6號的數據對比，可以研究表面光滑程度對吸熱的影響，1號、7號、8號的數據合起來就能研究光照角度對吸熱的影響。這樣能節省一半多的實驗時間，而且不怕下雨不怕熱，解決了原來存在的問題。

創意實驗方案的設計為發展學生思維提供了平臺，使他們能夠精心設計具有新穎性、針對性、創造性的實驗方案，分析產生現象的因果關系，探索事物的變化本質，發現事物的變化規律，在更高層次上形成對學習的持久興趣和創新欲望。在對實驗信息進行思維加工的過程中，學生的思維逐步深化，學習方法、思維品質、學習能力、科學素質得到進一步的培養與提高。

三、在實驗操作中發展學生的思維

科學探究能力的形成依賴于學生的探究活動，只能通過動手動腦、親自實踐，在感知、體驗的基礎上內化形成，而不能簡單地通過講授教給學生。

在科學課教學中，要使學生有“親身參與”的體驗，就應該讓他們多動手，給他們充分自主探索實踐的機會，讓他們在動手實踐中感受事物的發展、變化。這樣，學生才會動腦思考，在體驗中發現問題。“動手”只是一種手段，“動腦”才是目的，不能讓學生光動手不動腦。怎樣讓學生動手動腦相結合，在實驗操作中發展學生的思維呢？

1.先動腦再動手

要引導學生在動手之前思考怎樣保證不變量相同、如何操作等。本課教學中，學生首先要檢查實驗材料，作為熱源的燈是否居中，溫度計的刻度是否準確，實驗紙袋的顏色、材料、擺放角度是否符合要求，實驗記錄單應當怎樣記錄，等等。在檢查的過程中進一步思考實驗方法、操作步驟、變量控制等。

2.邊動手邊動腦

要求學生在動手過程中要記錄、思考：各個紙袋中的溫度計指示的溫度是怎樣變化的？估計接下去會是怎樣的變化趨勢？與我原來的猜想有什么不一樣？為什么會不一樣？

四、在反饋總結中發展學生的思維

匯報交流是科學探究很重要的一環，教師要引導學生對獲得的感性認識去粗取精、去偽存真，由表及里地整理加工，得出理性的結論。小學生的邏輯推理能力、概括能力較差，往往在分析事物時，只看外部而忽視內部，只看表面現象而忽視事物的本質。針對這種情況，在反饋時，教師要引導學生對研究的事物進行分析，指導他們一部分一部分地研究，發現其本質。

本課的實驗先讓學生從三個方面分別思考，從而發現物體表面顏色越深，吸熱能力越強，物體表面顏色越淺，吸熱能力越弱；物體體表面越粗糙，吸熱能力越強，物體表面越光滑，吸熱能力越弱；光的照射角度越大，物體吸熱能力越強，光的照射角度越小，物體吸熱能力越差。

學生分別了解物體表面顏色、光滑程度、光的照射角度對吸熱能力的影響之后，再引導他們把這些情況綜合起來形成一個完整的概念：物體表面顏色越深、越粗糙、光的照射角度越大，吸熱能力越強，反之越弱。這樣，學生的思維既能散得開，又能聚得攏，思維能力就能得到發展。

浙江省新昌縣實驗小學

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