以思維發展為核心的科學教學

呂躍春

【摘 要】在科學課的學習中，學生要學會手腦并用，以做促思，以思導做，在做中運用分析、綜合、比較、抽象、概括、推理、類比等思維方法;在做中去發現、體驗、感悟、思考和內化，讓學習真正發生。本文結合課堂教學實踐，從觀察嘗試，激發思維;自主探究，發展思維;交流研討，提升思維幾個方面，談一談在科學探究、研討交流中如何讓學生發展思維、走向深度學習的做法。

【關鍵詞】激發思維 發展思維 提升思維 深度學習

“為什么我們的學校總是培養不出杰出人才？”這就是著名的“錢學森之問”。“錢學森之問”引起了許多人對教育現狀的反思。現狀之一就是：我們的基礎教育培養了知識豐富卻缺失想象力的人，收獲了知識卻犧牲了智慧的內核——思維。學習是一種思維活動，在某種意義上，學習就是學會發展思維，沒有思維的參與，學習便不能真正發生。

在科學課學習中，要以思維發展為核心，讓學生學會手腦并用，以做促思，以思導做，在做中運用分析、綜合、比較、抽象、概括、推理、類比等思維方法;在做中去發現、體驗、感悟、思考和內化，發展學習能力、思維能力、實踐能力和創新能力，從而讓學生走向深度學習。

一、觀察嘗試，激發思維

觀察猜想是科學探究的基礎。在探究活動中，猜測可以使學生的思維活躍起來，增強他們對未知事物的預測能力，提高學生的科學素養。嘗試實踐是探究活動的重要環節，學生在動手動腦中、做思共生中發展科學探究能力，使學習真正發生。

1.問題情境，激活思維

陶行知先生在《每事問》一詩中寫道：“發明千千萬，起點是一問。”由此可見，發現問題、提出問題是科學探究的前提，也是學生思維活動的一個重要載體，更是創新的源泉。教師在教學過程中要精心設計問題情境，激發學生的好奇心和探究欲望，從而激活學生思維。

例如，在教學《聲音的產生》一課時，筆者為學生們提前準備探究情境，首先讓大家一起唱歡快的《拍手歌》，然后過渡到學生閉眼猜測各種聲音，并用語言交流不同聲音的意義，再引導學生產生疑問：這些聲音到底是怎樣產生的？為后面的探究教學留下伏筆。沒有輕松和諧的探究氛圍，很難勾起學生的好奇心和探究欲望。

好奇和興趣是學生獲取知識的主要動力。有了興趣，學生的思維就變得活躍。因此，在教學中，為學生精心創設有趣的情境，活躍學生的思維是非常重要的。

2.猜想嘗試，發散思維

科學探究活動是培養學生科學精神、科學態度、科學思維的重要途徑，猜想嘗試是科學探究的重要組成部分，是完成科學探究必不可少的環節。在科學探究中，教師要引導、鼓勵學生大膽猜想，天馬行空，包容錯誤的猜想，這些想法也是他們積極思考的表現。

例如，在教學《聲音的產生》一課時，通過“如何借助身體，讓塑料袋發出聲音呢？”這一問題，讓學生大膽猜想，不斷嘗試，于是便有了“吹一吹、搓一搓、揉一揉、甩一甩、彈一彈、拍一拍”等多種方法，呈現多種結果 ，讓課堂活起來，在相互交流中，啟發了大家的思維，學生有了新的發現、新的嘗試，激起探究的欲望。

在科學探究過程中，只有大膽猜想，不斷嘗試，才能培養學生的發散思維能力。

二、科學探究，發展思維

科學課堂是以探究為核心，學生在科學探究活動中，從選擇材料、設計方案、進行實驗等一系列過程，在“做”中發現、在“做”中體驗、在“做”中思考、在“做與思”中發展學生的思維。

1.探索因果，發展邏輯思維

因果思維是人類認識世界、認識自身最基本的思維方式之一。許多科學決策是基于因果邏輯的，科學課教學要幫助學生抓住現象之間的邏輯本質，用因果聯結他們的學習與生活，幫助他們發展理解能力及決策能力。

例如，在教學《水到哪里去了》一課時，教師用濕布擦黑板，過一會兒黑板上的水跡不見了，讓學生思考：水究竟到哪里去了呢？生活中還有類似的例子嗎？學生回憶聯想：用水洗手，不用擦手，手也會干;衣服濕了，過段時間也會干，究竟是怎么回事呢？由此執果索因，引導學生有目的地去尋找事情的真相，了解生活中的蒸發現象，從而明白蒸發是無處不在、無時無刻不在進行著的。

在教學中，教師要引導學生觀察身邊的事物，嘗試尋找現象背后蘊含的本質問題，發展邏輯思維。

2.比較異同，培養推理能力

科學課程倡導“動手動腦做科學”，只有讓學生在科學探究中運用分析、比較、概括、抽象、推理等思維方法，才能助推科學探究真正發生。學生在獲得相關實驗信息后，進行梳理分析，比較歸納，得出結論，從而對探究問題進行回答，這樣有利于培養推理能力，促進學生思維往深處發展。

例如，在教學“露的形成”時，為學生準備了兩瓶同樣多的水，其中一瓶是常溫裝，另一瓶剛從冰箱冷藏室拿出來，讓學生觀察比較。常溫水瓶的外壁沒有出現小水珠，而冰箱里拿出來的水瓶外壁有小水珠出現，這有什么原因呢？難道是從冰箱里帶出來的？于是教師讓學生用干毛巾快速將水瓶外壁的小水珠擦干凈，盡管學生很努力，但水瓶外壁的小水珠就是擦不干凈。面對這個現象，學生各自發表看法。而這一環節的設計，正是讓學生學會科學的思維方法——同中求異法。緊接著，引導學生回憶生活中的一些現象，如冬天從室外進入室內，眼鏡會起“霧”，鍋蓋上常出現小水珠等，通過大量實例，學生分析比較，不同的場合、不同的現象卻有共同之處，而這一環節的設計，正是讓學生學會科學的思維方法——異中求同法。將兩個環節放在一起，引導學生以客觀事實為依據，綜合運用比較，同中求異，異中求同，發展思維，從而提升分析、解決問題的能力。

在教學的不同環節，引導學生以客觀事實為依據，綜合運用比較法、求同法、求異法、類比推理等，建構科學概念，這樣不僅讓科學探究更加深入，也培養了學生的推理能力。

三、交流研討，提升思維

交流研討是學生探究活動中發現問題、解決問題的重要環節。在交流中，思維發生碰撞，靈感因此產生，問題就此解決，新的問題由此產生。研討是學生獲得正確結果的重要步驟，在整個參與研討的過程中，學生的抽象思維有了更高水平的發展。因此，交流研討是一節科學課最重要的環節，對學生的科學學習具有非凡的意義。

1.取長補短，提升思維廣度

交流是一種互動的思維過程。在小組內，學生思維的火花不斷碰撞，在交流中，每個人不斷與別人比較、反思自已的想法及做法，修正一些想法，從而發展了思維。

例如，在教學《土壤里有什么》一課時，在學生尋找到土壤成分后，要求學生觀察靜置后土壤顆粒分布的特點，有的學生是用語言或文字匯報的：“顆粒最大的在最底下，較小的在中間，最小的在上面。”這樣的匯報比較籠統，不能體現真實性。有的學生用示意圖來匯報，直觀形象，富于兒童情趣，更能調動學生的學習興趣，為他們的思維加工提供形象化的支持，也讓思維外化顯現出來。示意圖的匯報讓其他同學豁然開朗，原來匯報可以是多種形式的，在無形中提升了思維的廣度。

事實上，各組學生在交流實驗方案時，自然會把自已的方案與別人的進行比較，在比較中他們會發現自己方案中存在的一些不足，進而對原有方案進行補充和完善，這個過程其實是學生再思維、再加工的過程。這樣的交流不僅學習了知識，還培養了能力。這一過程也正是取長補短、提升思維廣度的契機。

2.縱橫融通，發展思維深度

交流時，學生對探究的問題進行充分研討，對存在的問題進行質疑，對解決問題的方法進行探討，在這一過程中，有來自各方面的聲音、觀點、思辨，在合作交流中，優等生的才能得到充分發揮，中等生得到了鍛煉，學困生也得到了幫助。思維在這里碰撞，他們取長補短，歸納總結，對探究的問題有了更全面、深刻、獨特的見解，從而發展了思維深度。

例如，在教學《紙》這一課時，在比較紙的縱、橫結實程度時，學生在多次實驗后，發現橫向的紙比較容易拉成兩半，而縱向的紙相對不容易被拉開。這是為什么呢？探究沒有就此結束，學生對這一問題再進行探討、實驗，最終明白：原來紙張有紋理方向，受這個因素的影響，才有不同的結果。

有了思維的深度參與，探究就不會只停留在表面。通過思考、討論、交流，學生思維的發展逐漸趨向科學、嚴謹、周密。

綜上所述，在科學教學中，要以探究活動為途徑，以“做”為紐帶，以“思”為核心，以“發展思維”為目的，走向深度學習，讓學習真正發生。

注：本文系江蘇省第十六批“六大人才高峰”高層次人才選拔培養資助項目“深度學習觀下科學探究的支持性策略研究”（項目編號JY-102）研究成果之一。