四環節聯動，有效培養學生的科學思維

王富霞

2017年新頒布的小學科學新課標中指出，小學科學課程要培養小學生用科學的思維方式解決自身學習、生活中遇到的問題。科學的思維方式需要在教學過程中潛移默化、逐步培養，是一個長期的過程。

學生的科學學習活動是一個主動的、富有個性的過程，學生的思維活動亦貫穿始終，科學探究活動和科學思維是無法分割的。那么，如何在科學探究活動中培養學生的科學思維，使之更有效，更具有科學性，從而達到更好的教學效果？筆者結合自己的教學實踐，談談如何有效培養學生的科學思維。

一、引起認知沖突，激活思維

所謂認知沖突，是指學生已有的認知結構與當前學習情境之間存在的暫時性矛盾，這種“矛盾”如同攔在學生探究路上的“磚頭”，會給學生一定的干擾。但這種“矛盾”又能促進學生不斷完善新的認知。因此，在教學中巧妙設置矛盾沖突，顯得尤為重要。教師應在課堂教學中積極設計若干“沖突”素材，讓學生在“沖突”中產生智慧火花，并從中體驗科學探究的快樂。如在教學《水的表面張力》一課時，教師事先準備好了導課所需的材料，有水槽、清水、硬幣等，通過師生談話導入課堂，教師提問：根據你的生活經驗，你覺得這枚硬幣放入水中，是沉入水底還是浮在水面？大多數學生會說沉入水底。這時教師可以請同學上臺來試試，學生一放，硬幣果然沉入水底，學生這時都挺高興，覺得自己猜測得挺對。這時候，教師來演示讓硬幣浮在水面上，看到此情此景，學生無不佩服老師，進而會產生自己也想試試的探究欲望，學生的思維一下子被激活，本節課，就這樣在快樂的探究氛圍中，巧妙地展開了……（為保證成功率，本實驗所選硬幣是材質較輕的五分硬幣，材質較重的一元硬幣是不易成功的）

認知沖突會激起學生強烈的好奇心，從而生成一種樂于探究、渴求獲得的心理。因此，教師應善于誘發認知沖突，引起學生的思考，從而達到激發探究興趣，實現課堂教學最優化，有效訓練學生的科學思維。

二、引出合理假設，聚合思維

《科學課程標準》中提出：“鼓勵學生大膽猜想與假設，對一個問題的結果做多種假設和預測。”由此可見，合理的假設是探究過程的一個重要環節，其目的在于引導學生動手之前先動腦，增強探究活動的計劃性和目的性。例如在教學《通電的線圈》一課時，教師事先準備好分組實驗材料：鐵釘、漆包線、大頭針、電池及電池盒，讓學生分組組裝電磁鐵，然后匯報每組吸了多少數量的大頭針，因每組組裝的電磁鐵磁力大小不同，學生匯報的數量也各不相同。由此，引發學生思考：老師給同學們準備的材料相同，為什么各小組吸大頭針的數量卻不同呢？學生觀察比較之后會發現，有的小組繞的線圈匝數多有的線圈匝數少;有的小組用了一個電池盒，有的小組是兩個電池盒串聯，由此學生對影響電磁鐵磁力大小的因素進行猜想與假設：電磁鐵的磁力大小可能與線圈匝數和電流大小有關系。有了這樣的合理假設，接下來開展探究實驗，就有了導向作用，從而使科學探究更具有目的性和針對性。

由此可見，合理的假設，能使學生的思維得以足夠發散和聚合，使科學探究更有方向性。但猜想與假設并非胡猜亂想，脫離了生活實際的假設，是沒有意義的。

三、引領探究實踐，強化思維

科學新課標中指出：科學探究既是科學學習的目的，又是科學學習的主要方式。但在實際課堂中，會出現“動手，卻不問為什么;思考，卻不符合邏輯”的現象;有些學生會為了“實驗”而實驗，在實驗中缺乏思維能力的拓寬。為此，筆者也嘗試著用引領探究實踐的方法，來培養并強化科學思維。如在教學《空氣占據空間》一課時，教師把紙團塞進玻璃杯底，然后將杯口垂直迅速按入水中，提出問題：杯底的紙團會濕嗎？學生根據生活經驗回答，會濕！教師迅速將玻璃杯提起，取出紙團，讓學生摸一摸，看一看，發現紙團并沒有濕，這樣的實驗結果與學生猜測不符，學生的探究欲望就會被激發。有了這樣的探究活動引領，學生的思維落腳點就會從單純的“玩實驗”中走出來，真正走進科學探究去思考，去驗證，而這個過程，便是思維的強化過程。

科學思維能力是在思考過程中發展和提高的，因此，在科學教學中，教師必須引領探究實踐，讓學生通過探究實踐主動思考，達到培養思維能力的目的。

四、引導互動交流，提升思維

我們的科學課，以實驗和觀察為學生的主要學習方式，可在課堂上也會出現這樣的怪現象：老師精心準備實驗，學生也積極動手做了，可在最后交流討論得出結論時，又回到了課的開始或得不出正確的結論。分析原因，很多都是因為教師沒有及時組織學生進行互動交流、討論實驗過程中的現象，學生的思維還停留在原先的認知上，自然也就達不到提升。因此，探究結束之后組織學生進行有效的互動交流，對提升學生的思維能力至關重要。例如，在教學《土壤里有什么》一課時，因課堂時間有限，學生可以根據自己的探究愿望選擇要驗證的實驗并分組，如用沉淀法驗證土壤里有沙子和黏土，用灼燒的辦法驗證土壤里有沒有腐殖質……，實驗結束，再組織學生小組內互動交流，然后全班交流，最后得出結論，在此互動交流的過程中，學生用語言和記錄來表達自己的收獲與認知，在交流和表達的過程中，極大地反映出一個學生的思維是否活躍，是否對參與的活動有了思考，同時，學生的思維也跟著得到了提升。

值得注意的是，教師在引導學生互動交流時，只需控制問題和現象出現的順序和最佳時機，不要為了盡快得出既定的結論而過多地控制和打斷學生思維，這將會扼殺學生思維的積極性。

總之，科學探究不能只停留在形式上，更要關注學生的思維發展。缺失了思維參與的探究，是盲目的;缺失了思維參與的活動，更是淺薄的。在探究過程中追求思維的廣泛性與深刻性，用思維的發展來檢測學生的探究行為，是科學教師追求的目標。

【作者單位：淄博市張店區潘南小學山東】