科技探究活動中的“思”與“行”

董育

現代科學教育提倡“探究”，其指導思想是在教師的指導下，以學生為主體，讓學生自覺地、主動地探索，掌握認識和解決問題的方法和步驟，從中找出規律，形成自己的概念。可見，在學生的主動探究過程中，“動手”和“動腦”都是不可或缺的組成部分。學生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，沒有思考的觀察，不可能獲得重大發現和規律性的認識。“動手”與“動腦”猶如“車之雙輪、鳥之雙翼”，必須同等關注。

我認為，在科技教育活動中以“思中做，做中思”為特征的思維參與過程，應該是“探究”活動中較易被人忽略而又非常值得重視的一個問題，是“探究”的本質屬性和核心所在。

探究式學習的過程不僅是學習科學知識的過程，更是一個思維訓練、探尋規律的過程。在科技教育活動中幫助學生獲得科學方法和科學思維，是學生進行探究學習的最高境界。我們必須明確，學習是一個動態的活動過程，教師不能代替學生去做；“信息”可以灌輸，但“理解”卻不能，因為理解是來自學生本身的科學思維。如何在實際的教學過程中突出對學生科學思維能力的培養呢？我認為，應從以下三個方面入手：

“思”在“行”之前，在“深思”中把活動做深做透——想好了再做

教學活動設計中，不強調學生動手做了多長時間，而重視“做”的質量，即如何把一個問題或活動沿著學生思維的概念做深做透，讓學生真正有所得。例如，在創意搭建科技活動中，主題是使用元件搭建一座橋梁，我先給大家展示各種橋梁的圖片，然后讓大家思考：橋梁的設計應該考慮哪些因素？自己要搭建一座什么樣的橋梁？使用什么樣的元件和采用什么結構去搭建？在動手做之前分3個環節進行充分的探究。首先，讓大家通過橋梁的圖片進行小組討論，如橋梁的設計與地理環境的關系，與通行車輛、承載重量的關系，是否考慮與環境和諧搭配等；其次，討論哪種橋梁比較容易搭建；最后，討論使用什么元件去搭建，搭建的順序是什么。每個小組推舉代表對每個問題進行闡述，在交流中實現思維的碰撞。通過充分的觀察、交流，才能讓學生深入了解橋梁設計的一些基本原則，從發現中感受自身的價值，共享發現的快樂。

在教學活動中，我沒有急于讓學生動手去做，而是設計了3個不同層次的思考、交流和討論。小組探究使他們得出一致的看法，大組交流幫助他們在互相的質疑中，反思自己、理解別人。如有的小組認為拱橋比較好搭建，有的小組認為懸索橋好搭建；有的小組認為從橋墩開始搭建比較好，有的小組卻認為從橋面搭建更好一些。當學生發現其他小組的結論和自己小組的并不完全一樣時，他們不得不去理性分析，在交流和碰撞中，發現自己思維上的優勢與缺陷，在交流和質疑中，發現新的觀察方法。通過與班級中其他小組的討論、思辨，通過他人作出的反映調整自己的思維以后，學生們認識問題的能力，尤其是理性思維能力提高了。

以上三個討論環節層層推進，觀察與交流相結合，讓學生開始了感悟科學、經歷科學、理解科學的第一步。探究是一種復雜的心智活動，需要把情感和智慧融合在一起全身心地投入，不能淺嘗輒止、浮于表面，所以，我們要給足時間，讓學生充分地了解、分析、思考，這樣學生的思維才能自由地“飛翔”。

“思”在“行”之時，在“深思”中追求探究的效益——邊想邊做

動手與動腦的結合方式主要體現在學生進行實驗、操作活動的過程中。如在搭建活動中，先讓學生自己設計一座橋梁模型圖，再讓他們選擇合適的元件去搭建，這時就會看到大多數學生在動手搭建時左顧右盼，那是他在尋找所需要的材料或者在尋找幫助。這些需求在動手做之前可能不會想到，但是在實驗時卻實實在在地碰到了，所以學生一定會積極思考解決的辦法。實驗時，學生之間會相互交流，那是他們思考的表現，他們的語言將思維外化了。因此，“做”的同時，“想”是很自然的，這時的“思”完全融合在“行”之中。

“做”是需要探究的。例如，在動手搭建時，對于同一個橋梁模型，有的學生從橋面開始搭建，有的學生從橋墩開始搭建，哪一種搭建順序更合理？這是他們首先需要思考的。在搭建的過程中他們也會發現問題。實驗對他們的思維進行了驗證，同時通過反思他們也會得到正確的結論。

學生的思維往往是單向的、線性的，考慮問題不夠周全，這是學生“動手做”常常失敗的原因。而科學研究特別講究思維的周密性，要考慮到各種情況的發生。科學史上因一個細節的考慮不周全，而導致一場災難發生的事例舉不勝舉，因此，思維的周密性也是科學素養的一種表現。所以，在教學活動中要讓學生考慮探究過程中會發生的種種情況，尤其是會對結果產生影響的種種可能。

科學探究要遵循一定的程序。在探究的過程中講究思維的體驗，而程序性的探究則可以體現思維的條理性，因此，在動手活動中要想讓學生通過實踐找出制作的規律，我們就要強調規劃，規劃好制作的流程。

要實現探究的應有的效益，必須把“行”和“思”結合起來，使之在“做”中“悟”、在“動”中“思”。

“思”在“行”之后，在“深思”中體會科學的真諦——做完了再想

這種方式更多地是在實踐結束后的展示、總結、交流中。學生根據自己的想法完成了各自的作品后，教師引導他們進行深入思考，對問題進行擴展，驗證科學的真諦。在這個過程中，學生的思考就起到了關鍵的作用。沒有縝密的思考，就無法為原先的操作作出全面的總結，更無法為后續的探究認識提供正確的指導。

從學生的年齡特點來看，他們往往只注意“做”，而不關注“思”。動手做的關鍵就是要得出結論，所以在“動手”后，要組織學生進行周密的討論，抓住問題的關鍵，引導學生理清實踐的步驟，關注材料的功能，明確研究的目的。只有經過理性的思索，學生才會將注意力匯聚在實踐的內涵上，才能從提煉出來的結論中得到知識的積累和儲備。如在自主搭建橋梁模型結束后，引導學生對橋梁模型從各方面進行受力的檢驗，看它是否堅固，是否需要改進，從而引導學生進一步去探究使用哪種結構搭建橋梁更堅固等。

在“動手做”后，一定要留足時間帶領學生去總結、思考。我認為要抓住這樣幾個機會：一是要給學生表達自己思維的機會，主要是在展示作品的時候，讓學生說一說搭建橋梁模型的順序，要引導學生專挑別人沒說過的內容說，這樣，學生的表達才能逐漸具有深度和廣度。二是要給學生闡釋自己結論的機會乃至辯論的機會。如先讓從橋面開始搭建模型的學生說一說這種搭建順序的好處，再讓從橋墩開始搭建模型的學生說一說他的想法，另外還要讓學生討論還有沒有別的搭建順序，哪一種更合理等。在出現不同意見和結論時，給學生充足的機會和時間去驗證，在學生說明解釋的時候，可以讓其他學生享受他的思維成果，以引起思維的互動，同時深化該學生的思維，并令其體會到展示思維成果后的喜悅。三是一定要抓住學生在表述中所暴露出“思維漏洞”，及時進行有效矯正。

有人把探究后的思索比作春雨潤花，只有全身心沉浸在其中，才能知其深意。科學探究既要“動手做”，又要“動腦想”。因為真正的探究不是發生在學生的手上，而是發生在頭腦里。我們不能讓學生只是一味地做，而是要讓孩子們想好再做，邊做邊想。遇到問題，不是盲目地進行嘗試，而是經過一番深思熟慮，再開展有計劃的活動。只有這樣，學生才能靜下心來，去理清事物之間的關系。經過靜思默想，才能沉浸于其間，從中獲取經驗、獲得新知識。

在科學探究活動中，“思”與“行”是密不可分的。“思”是“行”的導向，“行”是“思”的實踐支撐。只有很好地把握“思”與“行”的結合，才能使科技教育活動有所成效，才能使學生有所發展。

□編輯吳君