科學學習中學生思維能力的培養初探

在當前的科學教學中，如果我們僅僅把“以探究為核心”理解為就是讓學生“自己動手，多活動”，就是讓學生“去感受，去體驗”，那這種認識無疑是膚淺片面的，探究活動只是科學探究的外在形式，而科學思維才是探究的靈魂，探究的本質，是科學學習的核心。那怎樣培養小學生的科學思維呢？

一、在提問、假設、質疑中培養學生的問題意識

發現問題和解決問題構成了科學思維的兩個關鍵因素。

1、創設真實具體的問題情景，有效激活學生的問題意識

如《物質變化》我是這樣教學的，上課開始，我說今天老師箱子里有一件禮物要送給同學。然后請一名學生代表上臺，蒙住眼睛，用鑷子到紙箱里取一件禮物。不料，在取禮物時卻聽到了“啪”的一聲爆鳴，同學們都竊竊私語，箱子里發生了什么？禮物是什么？此刻，我摘下蒙在學生眼睛上的毛巾，讓這位同學拿出禮物----爆破了的氣球皮。我問：你們從剛才的情景中能提出什么問題？學生經過思考后提出了：氣球為什么會爆破？氣球皮的物質成分發生變化嗎？氣球里的空氣發生了什么變化？它們生成了新的物質嗎？由此自然而然地引出了新課題。

2、引導學生對問題作出“合理”的假設

探究需要明確的假設，假設是在觀察和實驗的基礎上，根據科學原則和科學事實，通過科學思維的加工，嘗試對未知事實做出初步的假定性解釋。

如教學《擺的研究》，我引導學生：上節課我們已經知道了不同的擺自由擺動的快慢是不一樣的，那么擺的快慢與什么有關呢？

學生根據已有的知識和生活經驗開始了假設

生甲：擺繩的長度越短，擺動的速度越快。生乙：擺錘的重量越重，擺動的速度越快。生丙：單擺擺動的幅度越大，擺動的速度越快?！?/p>

師：那你們能說說假設的原因嗎？

生甲：如果擺繩的長度越短，擺的路線也越短，用的時間也越短，來回擺的時間就少一些。生乙：一個籃球和一張紙片同時從三樓拋向地面，籃球先落地是因為籃球重，下落的速度快。……

前面是假設，后面是學生自認為“合理”的解釋。當然，這些假設是稚嫩的、不成熟的、甚至是錯誤的，需要通過事實、實驗、邏輯推理來進行證實或證偽。

3、在探究實驗中培養學生的反思質疑精神

可以說，沒有反思、質疑的精神，學生的實證意識就無法培養，學生的創新意識無從激發。

如教學“觀察同一種材料構成的物體在水中的沉浮”時，當學生發現有的胡蘿卜是沉、有的胡蘿卜是浮的，而課本上卻說胡蘿卜是浮時，學生肯定會反思、質疑。是什么原因導致了這種情況的出現，是實驗操作出了問題，還是胡蘿卜本身出了問題。并通過調查、多次的動手實驗發現有的胡蘿卜實心部分多一些就沉，有的胡蘿卜空心部分多一些就??；同一個胡蘿卜不同部位的結構也不同。所以會出現有的胡蘿卜沉，有的胡蘿卜?。煌粋€胡蘿卜，不同部位的沉浮也不一樣。而且，胡蘿卜的產地、儲藏方式不同，也會導致胡蘿卜的沉浮情況不同。

由學生質疑，引出了新課研究的內容，引起了學生研究的興趣，學生的科學思維活動也從對這一個現象的質疑開始了。

二、在尊重事實、科學驗證中培養學生的實證意識

我們在教學過程中，要引導學生在發現和提出問題、猜想或假設的基礎上，通過觀察、實驗、搜尋證據以解決問題。如教學《擺的研究》，學生提出了對擺的快慢可能與擺錘的重量、擺繩的長度、擺幅的大小有關的各種假設，這些假設都“合理”嗎？我引導學生自行設計實驗驗證。

1、改變擺錘重量的實驗15秒內擺動次數的記錄(省略)

2、改變擺繩長度的實驗（擺錘長度一樣）15秒內擺動次數的記錄(省略)

3、改變擺動幅度的實驗15秒內擺動次數的記錄(省略)

當學生通過實驗得出：同一個擺，擺的快慢與擺錘重量、擺動幅度無關，而與擺繩長度有關。我又出示一個實驗（擺繩長度相同的兩個擺，但擺錘長度不一樣。一個擺錘比較長，另一個擺錘比較短），我引導學生說：你們猜一猜，這兩個擺的擺動速度怎樣？大多數的學生都說，因為這兩個擺的擺繩長度一樣，所以擺動速度一樣。

師：我們用實驗驗證一下。生上臺實驗驗證，擺錘比較短的速度比較快，擺錘比較長的速度比較慢。師：擺的快慢到底與什么有關？我們通過實驗來研究吧。

最后得出：擺長越長，擺的速度就越慢；擺長越短，擺的速度就越快。

三、在嚴密的邏輯推理中培養學生的理性思維意識

科學思維的兩個基本要素是尊重事實，遵循邏輯。只有真正地進行了理性思考，科學探究才會變得嚴謹、實在。

我在教學《馬鈴薯在液體中的沉浮》一課時，我先把一個馬鈴薯放入水中。再把同一個馬鈴薯用清水沖洗干凈后放入另一杯不知名的液體中，觀察它們的沉浮情況。學生發現了一沉一浮的兩種現象。我問：同一個馬鈴薯為什么在水中沉，在不知名的液體中浮。學生紛紛猜測第二杯是鹽水。我反問：“你怎么知道這一定是鹽水？”……“我現在給你們一些白糖和味精，你們調制一些白糖水和味精水，看馬鈴薯在這些液體中的沉浮情況。”于是，學生們又紛紛做實驗。發現馬鈴薯在濃糖水中和濃味精水中都是浮的，在淡糖水中和淡味精水中卻是沉的?！矣謫枺骸澳敲丛瓉砟潜恢囊后w是不是一定是鹽水呢？”這下，學生們說，可能是濃鹽水，可能是濃糖水，也有可能是濃味精水，還有可能是其它的混合水。還有學生說，現在反而不知道了。

我又進一步追問：“你們能說說馬鈴薯沉的第一杯是什么水？”有的學生說是清水，有的學生說是淡鹽水，有的學生說是淡糖水……最后說：“不知道?！薄罢f不清。”“確定不了。”

這里，學生經歷了一個十分典型的“觀察----發現----推測----證實”的科學探究過程。這個過程，是個推理的、實證的、質疑的過程。在這個過程中科學的本質都隱含在這個“是什么水？”的活動中?！安荒艽_定”才是真正的科學結論！

在這里，學生經歷著一個個的矛盾沖突，經歷著一次次的“頭腦風暴”，經歷著一次次的邏輯推理，他們在直觀感知的基礎上進行著理性思考，學生的思維顯得全面、周密、嚴謹，理性思維意識得到了充分的培養。

【作者單位：濱?？h實驗小學江蘇224500】