設計有效預測活動 發展學生邏輯思維

朱吳波

科學探究活動是小學科學課程的核心，學生也非常樂衷于動手探究。然而，在實際教學中，我們發現，學生的科學探究活動更多的只是關注實驗本身，而不是在實驗中所蘊含的相關思考，這有悖于科學探究活動的本來意圖。古語有云“學以思為貴”，也充分說明了思考的重要性。我們的科學探究活動不僅僅需要熱熱鬧鬧的實驗過程，更需要學生冷靜的思考過程。學生思維的發展，標志著其智力的發展。因此要發展學生的智力，必須培養和訓練他們的思維能力。

思維是人腦對客觀現實間接、概括的反映，是從現象到本質、從感性到理性的轉化。通過思維，可以更深刻地把握事物，預見事物的發展進程和結果。而邏輯思維是思維的一種高級形式，是指符合世間事物之間關系的思維方式，稱之為“閉上眼睛的思維”。這種邏輯思維與科學課中的預測活動非常相似。預測是人們根據事物發展變化的過去和現在狀態，對未來的發展變化做出性質上的推斷和數量上的估計。也就是說學生在未知的情況下，以他們心目中符合事物關系的規律進行思考，從而得出他們認為正確的結論。所以在預測過程中發展學生的邏輯思維是可行的。

然而在實際教學中，老師們常常在預測中讓學生簡單地猜測實驗現象、實驗結果。比如《巖石會改變模樣嗎》一課中讓學生預測是什么因素讓巖石改變模樣的，學生說，流水、大氣、氣溫、動物、植物；《擺的研究》中預測擺繩長短與擺速之間的關系，學生說，擺繩長、擺速慢，擺繩短、擺速快……這樣淺顯的預測并沒有真正發揮出其預測的作用，學生沒有在預測過程得到成長，是否真的知道“流水、大氣、氣溫、動物、植物能夠改變巖石的模樣”，是否真的理解“擺繩長、擺速慢，擺繩短、擺速快”，我們不得而知。

我們認為，預測應該是學生對問題的預判，應該是建立在嚴密的邏輯思維過程下對問題的反應，必須借助于知識聯系、類比遷移等各種思維過程。從某種意義上來說，預測比解釋更重要，預測過程中的分析，更能把學生的思考過程展現出來，把他們思考過程中不成熟的一面、不完善的部分展現出來，更有利于教師指導學生不斷改進他們的思考方法。因此，筆者認為教師要設計有效的預測活動方案和措施，使預測活動能夠成為促進學生邏輯思維發展的重要平臺。

一、預測前：用心構建邏輯聯系，鋪設有效預測活動

邏輯學告訴我們，邏輯思維中的因果聯系是一種最常見、最簡單的邏輯關系，很多時候我們提出的“為什么”就是一種因果邏輯思維。因果聯系更注重“前因”，有“因”才有“果”。在小學階段，學生在學習中往往會孤立地認識事物，尤其在預測階段，學生由于邏輯思維能力不強，思考常常只停留在事物的表面，無法進行深入的分析和推理。所以，我們有必要在課堂的設計當中，安排相應的“前因”再現，幫助學生建立因果聯系，發展學生的邏輯思維能力。

在六年級上冊《電和磁》一課中，執教老師讓學生預測：將通電導線放置在指南針的上方時，指南針會發生什么變化？這一預測活動的設計意圖是什么呢？筆者認為其意圖是希望學生能夠說出：小磁針會發生偏轉、轉動……并猜測出可能是因為導線通電后產生了磁性，所以小磁針會發生偏轉。然而學生并未如預想當中那樣，做出預測判斷，而是在為什么小磁針會發生偏轉這個問題時卡殼了，在較長的時間內無人應答。也就是說，學生回答的小磁針會發生偏轉只是從現象的本身去回答，只是為了應合老師的問題，并沒有進行有效的思考。

在這堂課中，學生之所以無法解釋小磁針為什么遇到通電導線會發生偏轉，很重要的原因是學生忘記了與磁鐵有關的知識，沒有把磁鐵靠近小磁針和通電導線靠近小磁針所發現的現象進行遷移，也就無法把兩個知識相互關聯起來，出現冷場也成為了必然。

之后在另一個班上課中，執教老師在預測之前，安排了這樣一個細節，出示指南針，提問：“誰有辦法在不碰到指南針的情況下，讓里面的小磁針發生偏轉？……為什么小磁針會發生偏轉？”學生的生活經驗讓他們很容易得出用鐵或磁鐵都可以讓小磁針發生偏轉。之后在預測中同樣的問題，學生就有了遷移的對象，很快就有了成功的預測成果。

因此，筆者認為，遇到類似的課，需要學生通過遷移知識來進行學習，有必要在預測前將學生遺忘的相關知識進行有序再現，使這些前知成為預測過程的“前因”，這樣必然可以引導出有效預測的“后果”。

二、預測中：設計合理引導過程，發展學生邏輯思維

小學階段，學生的邏輯思維能力還不完善，更多地停留在思維的最表層，或者說是殘缺的、混亂的思維，這就需要我們教師通過作為思維發展的最高級形式，對學生進行不斷的訓練。所以，在預測活動中，教師必須認真思考，精心設計引導，完善預測活動的細節，引導學生努力發展自己的邏輯思維能力。

例如，《電和磁》一課中，為了讓學生能夠得出利用電路短路時，可以讓磁針偏轉角度更明顯地預測結果，筆者采用了設置合理的引導語，逐步引導學生展開思維過程，完善他們的思維過程。

師：剛才，我們用通電導線使小磁針發生偏轉，但偏轉角度比較小，有什么辦法讓偏轉角度更明顯一些？

生：增加電池。

師：為什么增加電池可以讓小磁針偏轉角度增大？

生：因為增加電池可以增加電流，電流增加了，磁性也增加了，所以小磁針的偏轉角度也變大了。

師：你的意思是說電路的電流增大了，電路產生的磁性也會增大，對嗎？

生：是。

師：那么，除了通過增加電池來增大電流之外，你還能想出其他辦法來增大電路的電流嗎？

生1：增加導線的長度。

生2：增加導線長度會讓電流在導線中損耗更大，反而降低電流。

師：對，導線會損耗電流，所以我們要盡可能縮短導線，減少不必要的導線。除了導線之外，還有什么也會損耗電流？

生1：小燈泡。

生2：不能去掉小燈泡，沒有小燈泡就變成短路了。

師：對，沒有小燈泡，電路就短路了。短路時，電流有什么變化？

生：短路時，電流非常強。

師：嗯，那么按照剛才的推理，電流越強，磁性就越強，短路時，能不能讓小磁針偏轉角度增大？

生：能。

師：那么，我們用實驗來驗證一下，我們剛才的兩個預測是否成立……

在這個環節的教學中，教師根據學生的思維過程，逐步引導，從增加電池到增大電流，從減少導線到短路，層層遞進，讓學生的思維也層層遞進，效果非常顯著。

三、預測后：顯化邏輯思維過程，演繹思維清晰可見

教學中最難的事情是我們無法知道學生的思維變化過程，由此，我們無從知道學生到底知道了多少，學會了什么。如果能夠讓學生把自己的思維過程明明白白地顯露出來，我們就可以清晰地知道學生的思維過程，從而有針對性地展開教學。

在2012年寧波市科學優質課比賽中，寧波市實驗小學氐薇老師執教的四年級《點亮小燈泡》環節中，并沒有簡單讓學生去直接嘗試點亮小燈泡，而是設計了“貼一貼，畫一畫”的環節，讓學生把電池和小燈泡貼好，用記號筆畫一畫導線。如果說點亮小燈泡的過程是實驗，那么，這個“貼一貼、畫一畫”的過程就是實驗前的預測。氐老師最妙的做法是并沒有讓學生口頭表述如何來點亮小燈泡，而是通過貼畫的方法，把他們的思維過程顯示出來，通過簡單明了的畫很清楚地看到學生的思維過程。因此，我們認為在預測活動中，可以設計一些能夠顯化學生邏輯思維的手段和方法，如畫現象圖、畫折線圖、畫情境等來演繹學生的想法，使學生思維的發展過程清晰可見。

例如，在六年級《抵抗彎曲》一課中，預測紙梁寬度與抗彎曲能力的關系時，讓學生用數字來預測抗彎曲的能力大小變化。如有學生提出一倍寬、二倍寬和四倍寬可以分別放1個、2個、4個墊圈時，教師要及時地給學生小結“你認為紙梁寬度每增加一倍，抗彎曲的能力也增加一倍”，并且以折線圖的形式，將學生的預測情況記錄下來。

科學課程目標中對預測作如下要求：“能運用已有知識作出對問題的假想答案?！奔傧氪鸢傅漠a生必然要建立在學生自身的邏輯思維基礎之上，所以，我們的預測活動要以發展和完善學生的邏輯思維能力為落腳點。只有這樣，我們才能正確看待預測環節的設計，才能建構有效、有序的預測過程，而不再是把預測作為科學探究的一個簡單過程。