以“排序活動”促進邏輯思維生長

袁婭瓊

科學探究是人們了解自然，獲得科學知識的重要方法。科學探究離不開邏輯思維。以證據為基礎，運用各種信息分析和邏輯推理得出結論，公開研究結果，接受質疑，不斷更新和深入，是科學探究的主要特點。

邏輯思維是人類特有的一種思維形式，是人們在認識事物的過程中借助概念、判斷、推理等思維形式能動地反映客觀現實的理性認識過程。在邏輯思維中，要用到比較、分析、綜合、抽象、概括等思維方法。掌握和運用這些思維形式及方法的程度，就是邏輯思維能力。

在科學探究過程中，排序是常用的對收集到的證據進行初步整理和加工的方法之一。將雜亂無章的資料或數據通過一定的方法按照某種特征進行排列，并從中發現一些規律，需要邏輯思維的參與，極其考驗學生的邏輯思維能力。在小學科學課中有不少排序活動，這些活動不僅可以讓學生更全面地認識排序，還能促進他們邏輯思維的生長。

嘗試多樣的排序形式，習得邏輯思維的方法

學生在日常的學習和生活中具有豐富的排序經驗，這些經驗對科學排序有一定的幫助，但要掌握科學排序的方法還需進行專項的訓練。科學排序是在具有同樣特征或性質的眾多事物之間進行的，通常要用到比較、分析、綜合、抽象、概括等思維方法。對學生來說，需要具備以下心智條件：能說出特征的名稱和含義;知道在表達某種特征時必需使用統一的單位和符號;有能力測試物體特征，獲取數據。教師可以根據這些條件，設計多樣的、側重不同思維方法的排序形式對學生加以訓練，從而讓學生習得初步的邏輯思維的方法。

1.找出排序依據的特征，訓練比較的思維方法

大千世界，任何一個事物都有眾多的特征，如大小、輕重、軟硬、厚薄、運動快慢……通過對幾種事物進行對比，尋找事物的異同及其本質與特性，這就是比較。在排序中，教師可以先給出排序的結果，讓學生觀察排序對象，找出排序所依據的特征，以此來訓練學生比較的思維方法。

以“鉛筆的排序”活動為例。我給學生展示了4H、2H、HB、2B、4B這5種不同標記的鉛筆的劃痕，讓學生仔細觀察劃痕，找出鉛筆排序依據的特征。學生通過對鉛筆劃痕進行觀察、對比，尋找其中的異同。這個排序活動，要進行多次比較：標記中帶字母“H”的三支鉛筆的劃痕對比;標記中帶字母“B”的三支鉛筆的劃痕對比;標記中帶字母“H”的與帶字母“B”的5支鉛筆的劃痕對比。在多次對比的過程中，學生也逐步習得比較的思維方法。

2.按事物特征進行排序，訓練分析與綜合的思維方法

按事物特征排序的方式很多，可以根據某一個特征排序，也可以根據不同特征來排序。要想認識事物的整體，可以把事物分解為各個部分、側面、屬性，分別加以研究，這就是分析;而把事物各個部分、側面、屬性按內在聯系有機地統一為一個整體，以掌握事物的本質和規律，這就是綜合。教師可以根據具體事物的特征設計不同的排序活動，對學生的分析和綜合的思維方法加以訓練。

以“用多種方法給不同材料排序”為例。教師提供一組材料：木板、棉布、玻璃、銅片、瓷磚，讓學生比較它們的軟硬程度，并給它們排序。學生針對軟硬這個特征對材料進行測試并加以研究，得出排序結果。

之后，教師讓學生嘗試用其他的方法排序。學生通過對材料進行細致分析，找到了許多不同的排序方法：有的根據厚薄來排序，有的根據光澤度來排序，有的根據導熱性能來排序等。在排序的過程中，單就從某一個材料而言，學生可以運用分析的思維方法，從軟硬、厚薄、光澤、導熱性能等多方面加以研究，再把這些特征有機地綜合在一起，對該材料形成較為整體的認知。學生在分析的基礎上綜合，又在綜合的指導下分析，分析與綜合循環往復，互相滲透和轉化，推動學生認識的深化和發展。

3.嘗試比較復雜的排序，訓練抽象的思維方法

抽象是科學發現的重要方法，是通過對事物整體性的科學分析，把自己認為是事物的本質特征、主要特征提取出來。抽象要以分析、綜合、比較為基礎，為判斷和推理提供前提條件。我們可以讓學生嘗試比較復雜的排序，來訓練抽象的思維方法。

在研究材料屬性和特征時，我滲透了排序活動。以探究“紙”的教學為例，我給學生提供了同樣大小的不同種類的紙張，有牛皮紙、餐巾紙、作業紙、衛生紙、打印紙、蠟光紙、硬板紙、銅版紙等，然后提出問題：如果要選擇一種紙包書皮，你會向我推薦什么紙？如果要擦剛洗過的手，你又會推薦哪種紙？這個活動，我并未簡單地要求學生按照某一特征給這些紙張排序，而是采用解決問題的方式，讓學生自主探究。在探究的過程中，學生會根據問題進行思考，從紙張眾多的特征中提取出一些本質的特征，比如包書皮需要結實些，擦剛洗過的手需要吸水性好一些，然后針對“結實程度”“吸水性”等特征對不同的紙張樣本進行測試并排序，最終選擇出適合的紙張。對紙張樣本進行測試、排序、篩選的過程，也是訓練學生抽象思維的過程。

除比較、分析、綜合、抽象外，還有歸納、演繹、概括等其他邏輯思維的方法。教師可以通過對排序的內容與形式的精心設計，讓學生從中習得更多的邏輯思維方法。

探尋排序隱含的規律，加強邏輯思維的運用

在排序活動中，我們要讓學生知道什么是排序，要學會怎樣去排序，更要思考為什么要排序。透過雜亂無章的資料或數據的表象，去發現其中隱含的規律，是科學排序的意義所在。探尋排序隱含的規律，自然少不了邏輯思維的運用。

在執教“聲音的傳播”內容時，教師安排了一個活動：隔著沙子、水和空氣，聽一聽鉛筆輕輕敲擊桌面的聲音，然后把三種物質按傳播聲音的效果從好到差進行排序。這個活動，雖然學生也需要一定的邏輯思維的參與，但我認為更偏向于訓練學生的動手操作技能。

為了讓學生對聲音的傳播有進一步的認識，同時強化學生對邏輯思維的運用，我對教材進行了重組，在這個活動的基礎上，又增加了一個活動，即整理一組聲音在不同物質中的傳播速度的數據。如圖1所示，我出示一組聲音在不同物質中的傳播速度的數據，學生通過對數據進行比較，按照由快到慢和由慢到快的順序，很快羅列出兩種排序結果。顯然，排序結果對他們來說并非難事，難的是透過排序的結果去發現其中蘊含的規律。

學生通過對排序的結果進行細致分析發現，鐵、玻璃、硬木、金、塑料都屬于固體，鹽水屬于液體，30 ℃空氣和0 ℃空氣都屬于氣體。綜合比較，聲音在固體中的傳播速度較快，在液體中較慢，在氣體中最慢。

再進一步分析，盡管鐵、玻璃、硬木、金、塑料都是固體，但是聲音在其中的傳播速度卻各不相同，由此可推斷，聲音的傳播速度可能與材料有關;聲音在30 ℃空氣和0 ℃空氣中的傳播速度也有差異，由此可推斷，在同一種物質中，聲音傳播的速度可能還與溫度有關。

整個過程中，學生使用了概念、判斷、推理等思維形式和比較、分析、綜合、概括、歸納等思維方法，他們的邏輯思維能力得到了充分發展。

在執教“不同的聲音”內容時，我讓學生用同樣大的力分別敲擊同種材料，但大小、粗細、長短不同的物體，通過排序去發現聲音高低的規律;開展“看月亮”探究活動時，我讓學生把觀察到的月相進行排序，去探求月相變化的規律……在豐富的排序活動中，學生通過將之前的無序和之后的有序進行對比，運用邏輯思維對排序結果進行加工，逐步探尋出資料或數據中隱含的規律，逐步意識到排序在科學研究中的意義。

注重排序之后的交流，表達邏輯思維的過程

語言是思維的工具，是人與人之間交流的手段，培養學生的邏輯思維能力，離不開語言這個載體。一個人的思維能否準確合理地表達出來，在于他的思維是否具有邏輯性，還在于他是否可以用邏輯性的語言把頭腦中的思維表達出來。

在排序教學中，我鼓勵學生用語言表達自己邏輯思維的過程與結果，并與同伴進行交流。對交流的學生，我要求他們語言盡量準確簡明、符合邏輯，能清晰地表達出在排序活動中自己思考和分析的過程;對傾聽的學生，則要求對別人思考的過程和結論進行客觀分析判斷，敢于提出不同的想法或見解。

仍以“鉛筆的排序”為例。在交流的過程中，甲乙兩位同學提出了不同的看法。學生甲發現帶字母“H”的鉛筆劃痕比較淡，帶字母“B”的鉛筆劃痕比較深，由此猜測這些鉛筆可能是根據劃痕的深淺來排序的。學生乙發現帶字母“H”的鉛筆劃痕比較細，帶字母“B”的鉛筆劃痕比較粗，而且字母“H”前面的數字越大，劃痕越細;字母“B”前面的數字越大，劃痕越粗，由此猜測這些鉛筆可能是根據劃痕的粗細來排序的。兩位學生都能用語言表達出自己的思維過程和結果，學生乙的表達更為清晰，符合邏輯。盡管學生并未準確道破“H”和“B”真正的含義，但已發現了帶有相同字母標記的鉛筆的一些共同點和不同鉛筆劃痕粗細、深淺的差異。學生表達與交流的過程，是語言不斷錘煉的過程，更是邏輯思維能力生長的過程。

邏輯思維對于學好科學、處理日常生活問題是不可或缺的。在科學學習中，教師可以通過對排序活動進行精心設計，讓學生在多種形式的排序活動中習得邏輯思維的方法，在探尋排序隱含的規律中加強邏輯思維的運用，在排序之后的語言交流中表達邏輯思維的過程，促進學生邏輯思維的生長。同時，學生又運用習得的邏輯思維去進行多種多樣的排序活動，兩者相輔相成，共同促進。