小學科學課中學習方式變革的研究與實踐

王少剛

思維是人腦對客觀事物高度概括和間接的反應，是一種積極的、有目的的認知活動。就思維能力而言，人的思維方式一般可以分為形象思維和邏輯思維。根據科學學科的特點，本文所說的側重邏輯思維能力主要是指人們在感性認識的基礎上，運用分析與綜合、比較與分類、抽象與概括等基本思維過程，形成概念并形成判斷、推理，從而獲得對事物本質和規律的認識的能力。

一、充分挖掘教材內容，精心設計教學活動，促進學生分析與綜合能力的發展

教師在教學中應對教材內容做深入分析，揭示教材中的思維能力訓練因素，為學生的科學學習提供豐富的思維活動素材，并通過有目的、有計劃的思維訓練，促進學生分析與綜合能力的發展。我們來看下面的課例。

課例《電生磁》

教師：請大家和我一起把指南針放在電路中的導線下面，拉直導線，接通電源，指南針里面的小磁針就會發生偏轉。這是為什么呀？

學生：我知道，是電流使小磁針發生的偏轉。

教師：你們同意嗎？

全班學生：同意。

教師：很好，剛才大家做的就是奧斯特發現電流可以產生磁的實驗，你們真了不起，用了3分鐘就完成了奧斯特3個月的探究活動，我們像科學家一樣進行了探究活動。

【分析】這是教科版六年級上冊《能量》單元第一課《電和磁》一課的片段。當學生按照奧斯特實驗的方法，發現接通電流小磁針偏轉，大多數學生說出小磁針偏轉與電流有關時。在以往的教學和很多課上，教學在這里就結束了，教師認為學生已經“成功”的“重演”了奧斯特實驗，像科學家一樣進行了探究活動，完成了本節課的教學目標，知道電流產生了磁，就帶領學生進制作電磁鐵了。

我們真的像科學家一樣進行探究了嗎？奧斯特3個多月的探究我們真的在3分鐘內“重演”了嗎？現行課程標準中有一段話：科學課程應向學生提供充分的科學探究機會，使他們在像科學家那樣進行科學探究的過程中，體驗學習科學的樂趣，增長科學探究能力，提高分析與綜合的思維能力，獲取科學知識，形成尊重事實、善于質疑的科學態度，了解科學發展的歷史。

科學家到底是怎樣進行探究的呢？我們只有了解科學家的探究過程，包括思維過程和操作過程，才能更“像”他們。

在這一單元的最后，有一篇關于奧斯特發現電磁現象的小故事，仔細閱讀，這個故事不但體現了奧斯特進行科學探究的全過程，而且還充分描寫了奧斯特3個多月的時間是如何運用證據進行邏輯推理的，也就是他的猜想與假設的這個過程，這才過程才是我們應該“重演”的奧斯特發現電磁現象的歷史。

對照奧斯特的探究活動，我也設計了本課的教學流程，是和奧斯特的探究過程一一對應的，特別是通過兩次分析與綜合，進行合理的猜想與假設，使學生能夠真的像科學家一樣進行探究活動。

故事是這樣描述的，當奧斯特無意中發現通電導線使小磁針動了之后這樣寫道“科學必須考慮一切可能的情況。偶然的發現有可能是偶然的因素起作用，必須要排除一切其他因素的影響”。

【分析】仔細閱讀這句話我們發現，當科學家遇到一個未知的問題時，是這樣進行思考的。他首先把“為什么？”的問題轉換成了“是什么？的問題”。把“小磁針為什么會偏轉”轉換成“小磁針的偏轉跟什么有關系？”也就知道該從哪里開始思考。我們看奧斯特是怎樣做的“他首先想到可能是由于電流使白金絲發熱，空氣流動使磁針轉動了。他用一塊紙板放在白金絲和磁針之間，這樣就可以隔開可能產生的氣流了。實驗結果，磁針仍然轉動了，這就否定了空氣流動的作用。”

奧斯特考慮到了磁鐵、鐵、氣流（風吹）、電流這幾個因素然后依次排除，我們看奧斯特的猜想盡可能多的提出產生科學現象或科學結果的可能性，最終由有實驗支持和邏輯依據的猜想結果形成假設。

根據這兩部分內容，當學生說出是電流使小磁針發生的偏轉時，我設計的教學并沒有結束，而是這節課的“開始”，馬上追問學生“為什么是電流？”當學生不知道怎樣解釋或者進行無效的猜想時，引導學生像奧斯特一樣從兩個方面進行思考。

教師：根據已有知識和實驗現象想一想哪些因素可能會使小磁針發生偏轉？

學生：鐵、磁鐵、導線、晃動桌子等等會影響指南針。

【分析】這個環節重點發展學生分析問題的能力。

教師：我們可以排除哪些因素？

學生：這里沒有鐵和磁鐵，導線是銅的，這樣就可以排除導線、鐵、磁鐵的因素了。做實驗的時候也沒有人晃動桌子，所以也可以排除。

教師：根據實驗現象可以做出什么猜測？

學生：根據實驗現象，通電之前小磁針沒有偏轉，接通電流小磁針就偏轉，斷開電流小磁針就復位，說明磁針偏轉可能與電流有關系。

【分析】這個環節重點培養學生綜合考慮各方面因素做出合理解釋的能力。給學生搭建“腳手架”教孩子一些思維的方法，“重演”科學家的思維過程。

二、為學生提供有結構的材料，促進學生分析與綜合能力的發展

科學新課標指出，科學探究離不開物質材料的支持。精心設計的教具學具可以幫助學生更好的理解抽象、難懂的科學知識，體驗科學探究過程，并能激發學生的學習興趣，啟迪思維，培養動手能力。學具的設計，應為學生提供手腦并用、解決問題的機會，通過有結構的材料，為學生提供探究的載體。學生身邊易獲取、成本低的材料是科學探究的首選學具。

在科學探究的過程中，發展學生的科學思維是一個長期的過程。我們在教學中，應時刻帶著“發展學生科學思維”的理念指導學生開展活動，通過探究活動讓學生獲得科學學習的樂趣，形成正確的思維方法。