在探究教學(xué)中關(guān)注學(xué)生科學(xué)論證思維能力的培養(yǎng)

周瑩

論證能力是科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵能力之一，論證和推理是科學(xué)教學(xué)的核心。教師在觀察實驗、動手操作的過程中設(shè)定階段目標(biāo)，注意培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。學(xué)生做好實驗現(xiàn)象、數(shù)據(jù)的記錄，得出科學(xué)結(jié)論，在這個過程中需要創(chuàng)造論證的機會，讓每個孩子經(jīng)歷運用現(xiàn)象和數(shù)據(jù)作為證據(jù)來推理結(jié)論的過程。在論證中培養(yǎng)思維能力，關(guān)注學(xué)生的思維發(fā)展。

《磁極的指向》一課是二年級下冊《磁鐵的奧秘》一單元的內(nèi)容教師安排了兩課時進行。本節(jié)課是第一課時稍作改動，將科技史的發(fā)展與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律的發(fā)展有機的結(jié)合起來，讓學(xué)生經(jīng)歷猜想、設(shè)計、驗證、發(fā)現(xiàn)問題、調(diào)整、再驗證的探究過程。

一、創(chuàng)設(shè)論證情境，激發(fā)學(xué)生論證思維的主動性

在科學(xué)課上只憑借教師的講解和在教師的引領(lǐng)下進行實踐是不夠的，教師要在課堂上根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容積極創(chuàng)設(shè)情境，豐富學(xué)生感知，基于學(xué)生前概念和更多的信息吸收進行思考、分析，在不斷論證中進行思維能力的培養(yǎng)。小學(xué)科學(xué)教學(xué)大綱指出，科學(xué)教學(xué)的基本過程是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下主動應(yīng)用所獲得的知識，認(rèn)識和理解科學(xué)事物。教師要盡可能的啟發(fā)學(xué)生在實驗論證中主動探求知識，培養(yǎng)思維的主動性。

1.結(jié)合學(xué)生年齡特點積極創(chuàng)設(shè)論證情境

形象思維是思維發(fā)展的基礎(chǔ)。在《磁極的指向》一課中，教師首先在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)一個問題情境-----課前游戲“小魚找方向”。通過古詩：《江南》讓學(xué)生模仿小魚在教室中找方向。這時發(fā)現(xiàn)用原有的通過太陽辨別方向的方法在教室中失效了。還有什么方法可以辨別方向呢？把學(xué)生引入其間，使問題成為學(xué)生感知和思維的對象，從而在學(xué)生心里造成一種懸而未決但又必須解決的求知狀態(tài)，激發(fā)學(xué)生強烈的學(xué)習(xí)愿望。“用現(xiàn)代的工具‘指南針可以辨別方向，那古時候的人怎樣辨別方向呢？”在這樣的問題引領(lǐng)下認(rèn)識司南，了解司南是用磁石打磨而成的，現(xiàn)在的磁鐵就是磁石加工而成，進入到模擬制作司南進行探究學(xué)習(xí)的環(huán)節(jié)中。在這里教師巧妙地設(shè)定不同的論證情景，營造模仿古人制作司南并用司南辨別方向的情境激發(fā)學(xué)生的興趣引導(dǎo)學(xué)生積極思考問題。學(xué)生感受表象越豐富形象思維就越活躍。學(xué)生在不同的情境下發(fā)現(xiàn)問題，尋找可支持主張的事實進行論證。

2.在論證活動中培養(yǎng)思維的主動性

本節(jié)課學(xué)生的前概念只停留在已學(xué)知識：看太陽辨別方向和現(xiàn)代工具指南針。對古代辨別方向的工具比較模糊。教師根據(jù)學(xué)生已有知識制造沖突提出問題“在教室里為什么找不到方向呢？我們還能用看太陽辨認(rèn)方向的方法嗎？”“你知道還可以怎樣辨別方向嗎？”“你知道古代人們用什么來辨別方向嗎？” 等問題，從古代到現(xiàn)代引發(fā)思考。在觀看古代司南的視頻后，學(xué)生產(chǎn)生要模擬制作司南觀察現(xiàn)象、進行論證、尋求答案的愿望。通過學(xué)生間的相互啟發(fā)討論主動嘗試，進行思考和分析，利用手中材料（塑料勺、條形磁鐵）制作模擬司南，并進行方向的辨別。在這個過程中，學(xué)生根據(jù)已有經(jīng)驗和剛剛了解的司南的知識主動嘗試制作，在制作、觀察、記錄、思考、調(diào)整的反復(fù)實驗中學(xué)生積極思考尋找最佳方案。教師通過視頻、游戲、模擬實驗，運用視覺、觸覺等感覺器官進行感知，又精心設(shè)計提問引導(dǎo)學(xué)生進行思考，在論證中培養(yǎng)學(xué)生思維的積極性。

二、多次進行論證，推進學(xué)生論證思維的深度

表象豐富，反復(fù)論證中促進思維發(fā)展

在二年級《磁極的指向》一課中，學(xué)生在了解了古代辨別方向的工具----“司南”之后，產(chǎn)生模擬制作司南來進行研究的興趣，用塑料勺、條形磁鐵模擬制作了司南。在小組活動轉(zhuǎn)動勺子停止后發(fā)現(xiàn)，各小組勺柄和勺口指示的方向不一樣，但都集中在兩個方向而且方向正好相反。教師提出“為什么會出現(xiàn)不一樣的結(jié)果？你認(rèn)為和什么有關(guān)？”的問題，學(xué)生在有趣的模擬活動中積極主動思考，根據(jù)自己已有知識解釋出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因，把自己知道的、想到的與大家分享。“條形磁鐵的兩極在哪？制作時條形磁鐵的兩極分別指向勺子的哪兩個位置？調(diào)換條形磁鐵兩極位置”這樣的想法在學(xué)生的腦海中已然形成。學(xué)生對自己制作的模擬司南很感興趣，在此驅(qū)動下主動參與進行思維力求尋找答案，把自己的想法落實到后面實驗驗證中，主動進入到研究中去。

三.多角度開展論證，培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性

思維靈活性是思維的品質(zhì)之一。其指善于根據(jù)客觀實際情況的變化而及時改變原來的工作計劃或解決問題的思路，并提出新的符合實際情況的思路和方案的思維特征。客觀事物總是處于不斷運動、變化之中。不囿于過時的方案，而善于根據(jù)實際情況的變化靈活地改變原有的方案，采用新的方法、途徑去解決問題。 低年級學(xué)生在探究的過程中主動通過觀察記錄收集證據(jù)，進行論證，發(fā)現(xiàn)問題后不固化在原有的實驗經(jīng)驗中，主動思考靈活運用已有知識進行新的設(shè)計與嘗試，在不斷論證中培養(yǎng)思維的靈活性。

1. 類比推理，尋找解決問題新方案

在二年級《磁極的指向》一課中，學(xué)生運用塑料勺和條形磁鐵制作了模擬司南進行研究，初步得出結(jié)論。還可以進一步驗證我們的想法嗎？有什么方法呢？在用條形磁鐵模擬制作司南成功的基礎(chǔ)上，教師根據(jù)學(xué)生已有認(rèn)知，引導(dǎo)學(xué)生推想運用蹄形磁鐵、環(huán)形磁鐵能否模擬制作司南進行論證。制作的方法一樣嗎？學(xué)生在小組討論、交流、畫圖設(shè)計等合作中開始探究活動。在這里改變教材中原有的用提線繩的方法觀察磁鐵兩極的指向，靈活應(yīng)用已學(xué)習(xí)的知識在新的實驗操作中進行嘗試，運用不同形狀的磁鐵制作模擬司南進行論證。

2. 靈活思考，新舊知識結(jié)合解難題

在用條形磁鐵模擬制作司南后，教師通過“根據(jù)你剛剛制作司南的經(jīng)驗，思考環(huán)形磁鐵在勺中怎樣擺放？蹄形磁鐵呢？”等問題幫助學(xué)生探究學(xué)習(xí)主動思考。學(xué)生在小組合作完成的實驗中發(fā)現(xiàn)了新問題，有的組實驗失敗了，模擬司南沒有任何反應(yīng)。在同學(xué)間相互學(xué)習(xí)的過程中，通過成功經(jīng)驗介紹找到了失敗的原因：蹄形磁鐵、環(huán)形磁鐵兩極的位置和條形磁鐵不一樣，應(yīng)該在勺中怎樣擺放呢？新舊知識的運用解決了實驗中的困難。在這個教學(xué)環(huán)節(jié)中，學(xué)生記錄實驗的現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)問題，改進再嘗試，主動參與論證確定了環(huán)形磁鐵、蹄形磁鐵由于形狀不同磁極的位置也不相同所以在勺子中擺放的位置也不一樣的結(jié)論。通過三組實驗，觀察記錄現(xiàn)象進行反復(fù)論證，再用現(xiàn)代的指南針進行驗證找出了司南指示方向的秘密。

在學(xué)習(xí)中要使學(xué)生思維活躍，就要教會學(xué)生分析問題的基本方法，調(diào)動學(xué)生內(nèi)在的思維能力，培養(yǎng)學(xué)生的正確思維方式。教師要更有針對性的精心設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)，才能最大限度的滿足學(xué)生的需求，使每節(jié)課形象、生動，并有意創(chuàng)造動人情境，設(shè)置誘人懸念，在反復(fù)論證中激發(fā)學(xué)生思維的火花和求知的欲望，主動思維。