在科學(xué)探究中發(fā)展學(xué)生思維

于慶

科學(xué)是一門讓學(xué)生在大量的科學(xué)探究活動(dòng)中培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的學(xué)科，其實(shí)質(zhì)是通過科學(xué)學(xué)習(xí)養(yǎng)成動(dòng)手動(dòng)腦的學(xué)習(xí)習(xí)慣，在“做”中發(fā)現(xiàn)，在“做”中體驗(yàn)，在“做”中感悟，“動(dòng)手”只是一種手段，會(huì)“動(dòng)腦”，思維真正參與才是真正的目的。然而小學(xué)生往往是樂于動(dòng)手，但不善于動(dòng)腦，面對(duì)眼前的各種實(shí)驗(yàn)器材，往往盲目地急于操作，既不知道怎么做，也不知道為什么要做。

科學(xué)教師要善于把握課堂的每一個(gè)細(xì)節(jié)，沿著學(xué)生思維發(fā)展方向設(shè)計(jì)探究活動(dòng)，活動(dòng)過程必須以學(xué)生的充分觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，再通過分析、綜合等手段使學(xué)生形成對(duì)事物的科學(xué)認(rèn)識(shí)，使學(xué)生形成對(duì)事物的科學(xué)認(rèn)識(shí)，不斷理解科學(xué)事實(shí)，發(fā)展學(xué)生的思維。

舉一反三，拓展延伸，培養(yǎng)思維的深刻性

思維的深刻性是指思維的抽象程度，邏輯水平和思維活動(dòng)的深度。

教學(xué)中教師要善于挖掘科學(xué)問題的潛在功能，恰當(dāng)?shù)貙?duì)問題進(jìn)行延伸、演變、拓展，使學(xué)生的思維始終處于積極、興奮的學(xué)習(xí)狀態(tài)，使學(xué)生對(duì)問題的本質(zhì)屬性和解決規(guī)律有更深刻的理解，從而培養(yǎng)思維的深刻性。

在“熱的傳遞”內(nèi)容中，學(xué)完了熱傳遞的三種方式后，我讓學(xué)生做了這樣一些練習(xí)：

⒈圍著篝火取暖，主要是利用了熱的傳遞方式中的 。

⒉用電飯鍋煮飯，熱的主要傳遞方式是 ，其次還有 的方式。

⒊你還能舉出生活中的熱的傳遞的例子嗎？

聯(lián)系生活，使學(xué)生對(duì)熱的傳遞有了更直觀的印象，掌握得更加牢固。通過舉一反三，學(xué)生形成了具有廣泛聯(lián)系的知識(shí)系統(tǒng)，收到了以點(diǎn)串線、觸類旁通、深化知識(shí)之效，培養(yǎng)了思維的深刻性。

精心設(shè)計(jì)，公平公正，培養(yǎng)思維的嚴(yán)謹(jǐn)性

思維的嚴(yán)謹(jǐn)性是指考慮和解決問題時(shí)，思路清晰，條理清楚，嚴(yán)格遵循邏輯規(guī)律。具體說(shuō)，提出問題明確，不能模棱兩可；推理嚴(yán)謹(jǐn)，層次分明；論證充分，有的放矢，有說(shuō)服力；結(jié)論證據(jù)確鑿。

在“吸熱和散熱”內(nèi)容中，在研究不同物質(zhì)的吸熱和散熱性能時(shí)，要用水和油來(lái)做對(duì)比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)之前，我讓學(xué)生思考：怎樣做，才能公平地進(jìn)行比較。學(xué)生經(jīng)過討論，歸納出這樣幾點(diǎn)：水、油的質(zhì)量要相等；酒精燈的火苗要保持一樣大??；要同時(shí)觀察水和油的溫度并記錄。變量控制是對(duì)比實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵，也是本課的學(xué)習(xí)重點(diǎn)。只有讓學(xué)生控制好條件，公平地比較出水和油吸熱散熱的特點(diǎn)，學(xué)生才能認(rèn)識(shí)到不同的物質(zhì)，吸熱和散熱的本領(lǐng)是不同的。

在“擺”的內(nèi)容中，研究擺的快慢與什么因素有關(guān)。我先讓學(xué)生提出自己的假設(shè)，再進(jìn)行歸納，主要因素有：擺錘輕重、擺的角度、擺線長(zhǎng)短等。然后學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自己的假設(shè)，并提出問題：在實(shí)驗(yàn)中要改變什么？哪些條件是不能改變的？讓學(xué)生明確，實(shí)驗(yàn)中只能有一個(gè)變量。在學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生在不違背科學(xué)原理的前提下，考慮實(shí)驗(yàn)操作的方便性，比如，當(dāng)擺錘是不變的條件時(shí)，可以都用鐵球；當(dāng)擺線是不變的條件時(shí)，為防止擺線過長(zhǎng)帶來(lái)的麻煩，我們可以統(tǒng)一取短一點(diǎn)，比如20厘米；而擺角是不變的條件時(shí)，因?yàn)閿[角不大于5度的擺動(dòng)才是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，所以規(guī)定孩子擺角都取5度。 經(jīng)過這樣的練習(xí)，學(xué)生以后設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，自然就會(huì)考慮控制好哪些條件。

在探究活動(dòng)中，只有精心設(shè)計(jì)公平、公正的實(shí)驗(yàn)，才能保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度是進(jìn)行科學(xué)探究的必備素質(zhì)。同時(shí)，學(xué)生以后在學(xué)習(xí)、生活中遇到問題，也會(huì)用科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆椒ㄈソ鉀Q。

發(fā)散求異，錯(cuò)誤剖析，培養(yǎng)思維的批判性

思維的批判性是指思維活動(dòng)中的獨(dú)立分析和批判的程度，它集中表現(xiàn)為不盲從，有獨(dú)立見解和明辨是非的能力以及正確地對(duì)自己和他人進(jìn)行評(píng)價(jià)的能力。而科學(xué)是處于不斷發(fā)展變化之中的，書本上的知識(shí)，不一定都是正確的，訓(xùn)練學(xué)生不唯書，不唯上，一切以事實(shí)說(shuō)話，從而有效地培養(yǎng)思維的批判性。

在“晝夜交替”內(nèi)容中，列舉了古人對(duì)晝夜交替的一些解釋。我首先讓學(xué)生知道，這些觀點(diǎn)在當(dāng)時(shí)都是很權(quán)威的，大家都認(rèn)為是正確的。我又啟發(fā)學(xué)生思考：以你看來(lái)，這些觀點(diǎn)有哪些明顯的漏洞？你的根據(jù)是什么？再以《兩個(gè)鐵球同時(shí)落地》的故事為例，使學(xué)生明白大科學(xué)家說(shuō)的，大多數(shù)人都認(rèn)同的觀點(diǎn)不一定都是對(duì)的。

又如在“空氣的性質(zhì)”內(nèi)容中，設(shè)計(jì)了“探究氣球充氣量與跑的距離的關(guān)系”和“玩壓縮空氣槍”兩個(gè)活動(dòng)。但教學(xué)中我發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都有一些弊端。第一個(gè)活動(dòng)對(duì)做導(dǎo)軌的繩子要求高，給氣球打氣不方便，第二個(gè)活動(dòng)中空氣槍子彈打的距離不好測(cè)量。于是我引導(dǎo)學(xué)生思考：你能利用壓縮空氣做成什么樣的玩具。有一個(gè)學(xué)生用一個(gè)塑料瓶和兩根吸管做了一個(gè)“壓縮空氣導(dǎo)彈”裝置：在飲料瓶蓋子上打一個(gè)洞，插上一根細(xì)一點(diǎn)的吸管，并用橡皮泥封好洞口，防止漏氣；再用一根粗一點(diǎn)的吸管做成小火箭的樣子，將頂端封住，底部套在細(xì)吸管上面；用力捏飲料瓶，小火箭就會(huì)被發(fā)射出去（如圖1）。

我發(fā)現(xiàn)這個(gè)“壓縮空氣導(dǎo)彈”操作簡(jiǎn)單，且導(dǎo)彈射出的距離容易測(cè)量。于是我在班上表?yè)P(yáng)了他，夸獎(jiǎng)他愛動(dòng)腦筋，并讓全班同學(xué)每人做了一個(gè)，帶領(lǐng)他們研究“導(dǎo)彈飛出的遠(yuǎn)近與哪些因素有關(guān)”，學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦的積極性很高。

有批判才會(huì)有創(chuàng)新。教師在教學(xué)中要給學(xué)生思維的時(shí)間和空間，要讓學(xué)生充分表達(dá)自己的想法，鼓勵(lì)學(xué)生標(biāo)新立異，發(fā)表獨(dú)特見解。

打破常規(guī)，克服定勢(shì)，培養(yǎng)思維的靈活性

思維的靈活性是指思維活動(dòng)的靈活程度，它集中表現(xiàn)為能根據(jù)問題的具體情況，及時(shí)改變觀察和理解的角度，靈活解決問題。教學(xué)中教師要選擇一些典型的問題，引導(dǎo)學(xué)生打破常規(guī)，克服定勢(shì)，拓寬思維領(lǐng)域，從而培養(yǎng)思維的靈活性。

比如在執(zhí)教“熱的傳遞”內(nèi)容時(shí)，要讓學(xué)生觀察燒杯里的水是如何全部變熱的，可水的流動(dòng)是看不見的，怎么辦呢？學(xué)生開始動(dòng)腦筋、想辦法，有的說(shuō)在水里加入沙子，有的說(shuō)加點(diǎn)顏色，有的說(shuō)加點(diǎn)茶葉。我引導(dǎo)學(xué)生去驗(yàn)證一下，看看哪種方法好？學(xué)生發(fā)現(xiàn)，放茶葉效果最明顯。

實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了節(jié)約燒水時(shí)間我們使用開水，先把開水倒入燒瓶，放入茶葉末，然后用酒精燈加熱燒瓶。不久，水就在燒瓶?jī)?nèi)沸騰了，茶葉末比較輕，隨著水一起在燒瓶?jī)?nèi)上升、下降，對(duì)流效果十分明顯。我總結(jié)道：“有些時(shí)候，直接觀察行不通，我們要?jiǎng)幽X筋，通過其他途徑去研究。”

又如，“吸熱和散熱”內(nèi)容要求學(xué)生靈活運(yùn)用課中學(xué)到的物體吸熱和散熱的知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)保溫杯。我引導(dǎo)學(xué)生將本課的知識(shí)進(jìn)行總結(jié)，然后讓他們思考：哪些物體吸熱和散熱性能強(qiáng)，哪些物體吸熱散熱性能弱；深色物體吸熱散熱性能強(qiáng)，還是淺色物體吸熱散熱性能強(qiáng)；保溫杯是要吸熱散熱性能強(qiáng)還是吸熱散熱性能弱？通過分析身邊的例子，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到：科學(xué)來(lái)源于生活，生活中遇到的問題，可以用學(xué)過的科學(xué)知識(shí)去解釋，不能把生活和學(xué)科學(xué)隔離開，要靈活地運(yùn)用知識(shí)去解決實(shí)際問題。

教學(xué)的根本任務(wù)不僅在于向?qū)W生傳授知識(shí)，還在于優(yōu)化學(xué)生的思維品質(zhì)，注重對(duì)學(xué)生思維品質(zhì)的培養(yǎng)，使學(xué)生成為一個(gè)會(huì)思考的人。培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì)是一項(xiàng)艱巨而復(fù)雜的任務(wù)，不可能立竿見影，一蹴而就，要完成好這項(xiàng)任務(wù)，更新教學(xué)觀念是前提條件，加強(qiáng)思維訓(xùn)練是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，優(yōu)化教學(xué)過程是根本保證。

江蘇省南京市翠屏山小學(xué)（211100）