小學科學探究的思維發展路徑

楊仲華

【摘 要】小學科學課程是以培養小學生科學素養為宗旨的科學啟蒙課程，它是一門以探究為基礎的學科，學生的科學學習主要以探究活動為主。本文通過讓學生親身經歷以探究為主的學習活動，以提高學生的觀察能力、思維能力、動手操作和實踐能力等，從而促進學生的全面發展。

【關鍵詞】小學科學 探究 思維發展

早在1926年，陶行知先生就已經在《我們的信條》中提出：“我們深信教育應當培植生活力，使學生向上長。”“使學生向上長”是陶行知先生推崇的一種新的教育觀念，強調以“生長”即以人的發展為本，強調教育要為學生的發展服務。《義務教育小學科學課程標準》中指出，小學科學課程的總目標是培養學生的科學素養，使學生通過科學課程的學習，發展學習能力、思維能力、實踐能力和創新能力 。小學科學強調“做中學”，但更強調“學中思”。著名家教育斯滕伯格也說過，我們堅信教育的最主要目標是引導學生的思維。

一、現狀分析

新課程改革后，小學學科課堂上，教師更加注重學生在教學活動中的主體地位，原來的學生被動接受教師傳授知識的灌輸式教學轉變為學生主動獲取知識和技能的探究式教學，課堂上學生的活動多了，課堂也變熱鬧了。但不難發現，在很多課堂上，學生也只是跟著教師的要求一步一步走，并不清楚為什么要這么做，這樣按部就班的探究缺少了思維活動這個“靈魂”;有些教師看似注重啟發學生的思維，但課堂上提出的問題也只是“這樣對不對？你們同意嗎”，這些問題使學生的思維活動停留在很淺顯的“是與不是，對與不對”層面，并沒有真正激發學生的思維活動，不能培養和提升他們的思維能力。因此，筆者認為，現階段的小學科學教學中教師更看重的是讓學生掌握一定的知識與技能，而對于學生思維能力的培養幾乎是“漠不關心”，致使學生缺乏主動的思維意識和一定的思維能力。

二、行動研究

新課程改革的教育理念和陶行知先生的教育理念都是以學生的發展為本，在此理念下開展的教學活動是以生為本的課堂，是重在促進學生的生長即可持續發展的課堂。小學科學課程的目標是讓學生以探究為主要學習方式，培養學生的科學素養，實現他們在思維、能力、習慣、情感態度和價值觀等方面的生長，并為他們繼續學習和終身發展奠定良好的基礎。其中，思維能力是科學素養的“靈魂”，思維雖然看不見也摸不著，但它是普遍存在的。思維能力是每個人學習能力的體現，是智力的體現，也是學習效果的體現。思維能力強的學生，才能有終身發展的能力。因此，筆者在小學科學課堂上對學生思維能力的有效培養進行了研究。

（一）學生發現：探究前的思維開道，實現“做什么”到“怎么做”的轉變

三年級上冊第三單元《認識固體》一課中的固體分離環節，在以往的教學過程中，教師直接出示篩子，并提出問題：“你能將混合的黃豆、綠豆、面粉分離出來嗎？”學生拿到材料后不假思索，開始搶著“動手實驗”了，十分鐘之后，不但沒有把黃豆、綠豆、面粉全部分離開來，還弄得桌子上一團糟。但是，學生通過在動手前進行充分的思考和交流，很順利地在五分鐘內把三種固體全部分離開了。

[教學片段]

師：剛才我們研究了固體混合前后的體積和重量的變化，下一節課還有一個班級要做這個實驗，你能想辦法幫我把它們分離出來嗎？

生1：可以一粒一粒挑出來，再放到杯子里。

師：這個方法怎么樣？

生2：太浪費時間了。

生3：感覺比較難，那么小的一粒。

師：還有其他方法嗎？

生4：可以用吹風機吹。

（師注視著其他學生，等著他們進行思考交流）

生5：不行，這樣會把綠豆之類的東西全部吹走的。

師：你怎么知道？

生5：我看過爺爺奶奶弄油菜花籽，風一吹，油菜花籽全部被吹走了。

生6：放在水里，重的會沉下去，輕的會浮起來。

師：誰會沉，誰會浮？

生6：面粉浮起來，就可以撈起來了;黃豆沉下去，也可以單獨拿出來。

師：那綠豆呢？

生6：不知道，要試了才知道。

生7：可是如果放在水里，它們就濕了，待會兒還怎么做實驗呢？

師：看來這個方法也有一定的問題。

生8：可以在一塊板子上戳個洞，然后放在漏斗上，這樣能把面粉漏出來。

師：那黃豆和綠豆怎么分出來？

生8：黃豆大，好拿，可以直接挑出來。

生9：我爺爺有一種牙簽盒，上面有大小不同的洞，小的洞可以把面粉分出來，大一點的洞可以把綠豆分出來，剩下的就是黃豆了。

……

師：你很有生活經驗。

師：你們覺得這些方法中，哪個最合理？

學生一致認為用有洞的盒子來分離的方法比較好。

師：洞太少，我們要分離的東西比較多，怎么辦？

（學生思考）

師：類似剛才所說的工具叫作篩子（教師出示），它的面積比較大。

師：下面請同學們把黃豆、綠豆、面粉分離出來。

（學生活動）

在探究過程中，引發學生的主動思維既是探究活動的必要條件，又是探究活動要達成的目的。在實際的教學過程中，往往都是教師直接提出要求，讓學生“做什么”，雖然學生的動手能力也得到了一定的提升，但盲目跟從并沒有讓學生的思維得到鍛煉，教學目標也無法很好地實現。教師作為組織者，要引導學生動腦“思”，在探究前給學生充足的時間去思考“怎么做”。學生在這樣的過程中不斷啟發思維，判斷優劣，尋找出了一種最有效的探究方法。這樣的探究活動使學生思維意識的主動性得到了提升，為學生思維能力的培養打下了良好的基礎。

學生思維發展的路徑一：讓學生在場，充分激發學生思維的主動意識，促使學生在探究活動中養成思維的習慣并產生主動性。

（二）學生發掘：探究時的思維輔助，完成“要我用”到“我要用”的升級

三年級下冊第五單元《風向和風力》一課的教學過程中，在學生嘗試使用自己的方法測量風向和風力后，教師往往直接將風速風向標塞給學生，讓他們再去測量。這樣，學生只是被動接受而不是主動尋求方法，既忽略了學生思維活動的主動性， 又忽略了學生學習的合理性。如果教師在教學過程中能更多地關注學生思維的主動性，讓他們在發現問題后主動思考探索，就更有利于學生思維能力的培養，這也是科學認識的一般過程。

[教學片段]

小組活動，記錄，交流：今天刮什么風？風力多大？

生1：我們小組用看樹葉的方法發現今天是西風，風不大，我們認為是微風。

生2：我們小組看紅領巾往哪邊吹，測到今天刮的是北風，吹得很猛，是大風。

生3：我們小組用臉感受，認為今天刮的是西南風，強風。

生4：我們小組用紙測量，今天刮的是西風，中風。

……

師：比較一下，有什么發現？

生5：每個小組測出來的結果好像都不太一樣。

師：哪個小組的才是準確的？

生1：我們的準確，因為我們試了好幾次。

生2：我們的準確，因為我們測的時候認真。

生3：老師，我們覺得要用專門測風的儀器。

師：老師為每個小組準備了風速風向標，我們再到外面去測測看。

（學生活動，記錄，交流，教師板書）

師：你們的觀察結果是什么？

生1：南風，微風。

生2：東南風，中風。

生3：南風，大風。

……

師：比較一下，你們有什么發現？

生1：這次測出來的風向很接近，但風的大小不太一樣。

師：你是怎么判斷風的大小的？

生1：上面的轉得不快，所以我們認為是微風。

生3：我們認為轉得很快，是大風。

師：這是今天的天氣預報，和你們的比誰的更準確？

生1：他們是機器測的，肯定是他們的準確。

生2：氣象站里有氣象衛星，測出來的肯定準確。

生3：我們的風向標太簡單了，要用像氣象臺里用的工具。

生4：我還發現他們是用幾級風表示的。

師：我們這樣對風力的判斷并不準確，需要用更先進的儀器，而且要采用一定的標準。這是風速儀，我們一起到室外測量看看。

生1：哇，直接顯示3級風。

師：你看，利用工具能提高測量的準確性，用數據表示更科學、更合理。

在這樣的探究活動中，教師充分激發和發掘學生思維的主動性，通過三次比較引導學生分析和發現自己觀測過程中的不足，使學生一步步意識到想要使用更先進、更精密的儀器來測量風向和風速，使觀測結果從粗略走向準確，提升了科學課堂教與學的有效性。更重要的是，探究過程中學生思維活動的參與使學生在工具的使用上從原來的“要我用”變為現在的“我要用”，幫助學生找到了自己學習中的需要，這種需要是內在的自身的需要，是符合學生生長規律的需要。

學生思維發展的路徑二：讓教師讓學，真正保障學生思維的主體參與，助學生在探究活動中提升思維的能力和活躍性。

（三）學生發展：探究后的思維卷入，實現“淺現象”到“深結論”的跨越

五年級上冊《電磁鐵》一課的教學過程中，學生通過自己制作的電磁鐵吸回形針，研究電磁鐵的磁力大小和什么因素有關。和小車運動的快慢、擺的快慢、降落傘下降速度快慢等其他探究活動一樣，學生也是經過提出問題—做出假設—尋找證據—得出結論的流程，親歷探究活動。學生思維活動的參與使他們能很好地完成提出問題、做出假設和尋找證據等步驟，但當學生最后交流結論的時候，他們卻只是給出了實驗現象。教師忽略了引導學生進行最后一步，也是最為關鍵的一步——思維活動，最終沒能讓學生得出真正的結論。

[教學片段]

師：你有什么發現？

生1：第1小組吸得最多，第6小組吸得最少。

生2：每個小組吸的個數都不一樣。

師：是的，吸得多表示什么？

生1：電磁鐵的吸力（磁力）大。

師：你想到了什么？

生1：為什么第1組做出的電磁鐵磁力比我們的大呢？

師：是啊，電磁鐵磁力大小可能和什么因素有關呢？

生1：和電池電量有關，電量大，吸得多。

生2：可能和繞的圈數有關，繞得越多，吸得越多。

生3：應該和繞的松緊有關，繞得松，吸得少。

……

師：這些都是我們的猜測，下面各小組設計實驗，并驗證你們的猜測是否正確。

……

師：哪個小組來說說你們的發現（結論）？

生1：我們小組發現電池電量大的時候能吸4個，電量小的時候能吸2個。

生2：我們小組發現導線繞40圈的時候平均能吸3個，繞20圈的時候平均吸1個。

生3：我們小組發現導線繞得松的時候能吸2個，繞得緊的時候最多能吸11個。

……

學生利用所學的知識，運用思維能力對探究過程中的現象和數據進行分析、比較、推理、概括等，才能得出科學探究的真正結論，從而親歷一次完整的探究過程。所以，教師平時應該引導學生進行分析、比較、概括等思維活動，培養學生主動思維的意識和能力，使學生掌握完整的科學探究方法，提升其分析問題和解決問題的能力。

學生思維發展的路徑三：促做思合一，持續錘煉學生思維的主導行為，引導學生在探究活動中強化思維的成熟和敏感性。

三、結語

教學實踐證明，思維和探究有著不可分割的關系。思維作用于探究活動，保障了探究活動能有效地進行，形成了有效課堂;探究活動又反作用于思維，提升了學生的思維能力，促進了學生的發展。因此在平常的教學活動中，教師應該充分認識到學生思維能力培養的重要性，將思維能力的培養作為一項長期的目標，不斷地探索培養學生思維能力的方法，不斷地給學生創造思維活動的機會，讓各種探究活動充斥著學生的思維過程，讓各個探究環節貫穿著學生思維能力的培養，這樣循環往復、周而復始，學生的思維能力必將在長期的培養中得到提升，從而真正實現科學課堂上每個學生自主、全面、和諧的持續發展。