讓學生帶著“腦子”動手做

韋忠利

《義務教育小學科學課程標準》指出，教師要重視學生科學思維的培養，讓學生“動手”和“動腦”相結合，引導他們主動思考問題，自己設計實驗，注重思考事實證據和科學結論之間的關系，幫助他們學習建立科學模型，由此培養學生的思維能力，逐步形成質疑、反思的科學思維習慣。可以說，學生動手做在小學科學課中的作用是無可替代的，而在做中讓學生動腦，是培養學生思維能力和科學思維習慣的重要途徑。但在日常教學中，有的教師沒有抓住實驗的精髓，在學生動手做時，將實驗變成了純粹的操作性活動，有的甚至是為活動而活動，為實驗而實驗。造成這種問題的原因，我認為是教師對體現科學探究價值的重要環節沒有注重去挖掘，有的甚至由教師取代，至于論證和需要高度動腦思維的過程更是不去觸及，這樣的活動其實是沒有“腦子”的實驗，更沒有通過學生做，使他們的能力得到提高。那么怎樣才能讓學生帶著“腦子”去做呢？

動手前先動腦

科學課上我們經常看到這樣的現象：實驗前，往往還未等教師發出活動指令，學生已經對實驗臺上的材料表現出了極大的興趣，有的甚至見到儀器就迫不及待地開始動手了，而對于為何做實驗，怎樣做實驗，根本不去理會。我認為造成這種情況的主要原因為：一是教師對實驗的目標把握不準確，進而導致了學生實驗的目的不明確;二是教師沒能很好地提出實驗要求。

教師首先應當讓學生明確，所有的實驗只是一種手段，動腦、求真才是目的。一位教師在執教“固體的體積和質量”內容時是這樣做的：教師讓學生拿出材料盒中的一塊完整的橡皮，問學生：“哪位同學能證明這塊橡皮有固定的體積呢？”學生思考后回答：“可以把橡皮放入盛滿水的杯子中，看水是否溢了出來。”有的說：“可以放在一個空盒子中，看橡皮是否占據了盒子的空間。”等學生想出了各種辦法后，教師問學生：“你們想的這些辦法是為了證明什么呢？”這時有位學生回答：“我們的辦法只能證明橡皮有體積，但還不能證明橡皮有固定的體積呀！”“對！怎么才能想辦法證明有固定的體積呢？”教師追問道。大家又開始了激烈的爭論，有的說：“不論橡皮怎樣放置，體積都不應變化，這才能說明橡皮有固定的體積。”有的說：“即便把橡皮切開，橡皮的體積也是不變的，這樣才能證明體積是固定的。”教師微笑著對學生說，你們覺得可以動手了嗎？這時學生帶著更濃厚的興趣投入到了實驗中。

又如，在執教“材料的漂浮能力”內容時，當學生篩選出橡皮泥小船、鋁質易拉罐、小木船、泡沫船等能夠漂浮的物體后，下一步將要尋找具有漂浮能力材料時，教師提問：“你們找出的這些物體都能漂浮在水中，但組成它們的材料是否也能漂浮在水中呢？你們有什么辦法來尋找這個答案嗎？”“老師，我們可以把橡皮泥小船破壞掉嗎？”學生討論后，向教師問道。“你們為什么要那樣做呢？”教師問。“我們想獲得它們的材料，如果把它們的材料放進水中也能漂浮，不就說明它有漂浮能力了嗎？”“你們不能用另外一個橡皮泥代替它們嗎？”教師又問。“不可以，那樣驗證的不是那個漂浮物的材料。”“現在可以動手了。”老師高興地說。

學生動手前，教師帶著明確目的向學生提出能夠引發他們思考的問題，不但激發了學生對科學探究的興趣，也讓學生能夠帶著“腦子”投入到實驗中，這樣整個實驗也會更具目的性、層次性和條理性，既而動手的效果也變得更加明顯。

邊動手邊動腦

手腦并用，才會有創造。科學的探究過程是由很多要素組成的，實驗過程由多個環節組成，尤其在實驗過程中，隨時發現問題，及時矯正方案，隨時分析問題，觀察產生的現象，這一系列的步驟都需要學生認真思考，及時發現。所以我們要求學生必須邊動手做邊動腦，要做到這一點，關鍵在于教師對實驗的設計是否具有科學性、思考性。

比如，一位教師在執教“潛望鏡的秘密”內容時，并不是先把潛望鏡的原理講清楚，然后讓學生動手去做，而是采用解暗箱的方法，讓學生利用前面學到的知識，猜想潛望鏡里有什么以及怎么通過潛望鏡看到高處的物體。學生先猜想，之后進行了科學梳理和分析，推斷出里面可能用了平面鏡，運用了其反射原理。接著他們根據猜想，開始設計制作潛望鏡，由于不知道潛望鏡里面究竟是怎樣的，所以學生想了很多辦法也沒成功。制作潛望鏡最關鍵的是鏡片安放的問題，學生動手的同時不停地思考，調整鏡片的位置和方向，最后他們終于發現潛望鏡中的兩個鏡片都是與水平面成45度角放置的，隨著潛望鏡的制作成功，學生的興奮難以言表。

又如，一位教師在執教“面團長大了”內容時，并不像有些教師那樣，活動開始就讓學生和面—發面—蒸饅頭，而是讓學生在整個動手的過程中動腦思考。和面前，她首先問學生：“有人說，酵母在饅頭中起了很重要的作用，這是真的嗎？我們應該怎么做才能知道他們說得對錯呢？”學生討論后，決定用對比的方法進行驗證。根據制訂的方案，學生將面粉分成兩部分，一部分加酵母，一部分不加酵母。等面團和好一段時間后，教師又讓學生去觀察兩個面團的變化，學生發現加酵母的面團已經變大了，而沒加酵母的面團卻無任何變化，教師問：“這兩個面團一個沒長，一個長大了，為什么？”學生認為是酵母起了作用了。在揉面團的過程中，教師問學生：“在揉面過程中你們感覺兩個面團一樣嗎？有什么新發現？”有學生說：“我感覺加酵母的面團軟綿綿的，一壓它就變小，但松手后它又彈回來了，好像有彈性，沒加酵母的面團沒任何彈性。”“還有什么發現嗎？”教師追問。“老師，我發現加酵母的面團里面有好多的空隙，這是為什么呢？”“這位同學很善于觀察，善于發現問題，提出問題。這是因為面團在發酵的過程中產生了熱量和氣體，所以看上去有許多小孔，這個問題我們在今后的學習中還會學到，也希望對這個問題有興趣的同學課下好好研究一下。”等饅頭蒸熟，打開籠蓋時，學生驚奇地叫道：“老師快看！兩種饅頭差別怎么會那么大呀！”教師指著白白胖胖的發面饅頭和“一臉褶皺”又黑又瘦的死面饅頭，笑著問學生：“在蒸饅頭的整個過程中，兩種饅頭相同的條件是什么？不同的條件是什么？為什么有的饅頭又白又胖，有的饅頭又黑又瘦呢，是什么起的作用？”學生很清楚地了解酵母在發面中所起的作用，并用科學語言總結了整個發面的過程。

在學生體驗成功快樂的同時，用科學的頭腦完成科學活動，通過自己努力獲取知識，逐步培養他們實驗探究的能力，這才是我們所應該追求的實驗效果。

先動手再動腦

日常教學中，有的教師在學生做完實驗后，做簡單的總結就草草收場，而大多數情況是，學生完成實驗后，成功的欣喜若狂，失敗的垂頭喪氣，至于怎樣成功的、為什么失敗，很少有學生去反思，這不利于對原有知識進行較好的重構，也不能將其內化為新的知識。要讓學生在實驗后學會反思，教師就要善于發現和捕捉實驗后出現的問題，引導他們分析、反思。

比如，一位教師執教“燈泡亮了”內容，臨近下課時，全班六個小組的同學，有兩個小組無論怎么努力都沒有讓小燈泡亮起來。看著其他組的同學歡呼雀躍，他們都無精打采，這時教師問：“大家想想可能是什么原因使他們的小燈泡沒有亮起來呢？相信經過同學們的努力一定能找到答案。不過這個問題我想讓同學們課下去解決，你們敢于接受挑戰嗎？”學生個個都摩拳擦掌。

實驗是一個求真的過程，所以實驗失敗是正常現象，關鍵是怎樣看待失敗，怎樣反思自己失敗的過程，教師實驗后把沒解決的問題放到課下，放到學生的生活中，動手后讓學生繼續去動腦，是教學應該提倡的。