加強科學探究,培養思維能力

上官光明

【摘要】科學探究中，強調學生動手操作固然重要，但通過探究達到對學生思維能力的培養這一目標也不能偏廢，只有讓思維訓練貫穿整個探究過程，才能讓學生真正做學習的主人。

【關鍵詞】科學探究；思維能力；培養

在科學探究中，強調學生動手操作固然重要，但通過探究達到對學生思維能力的培養這一目標也不能偏廢。由于對科學探究認識上的一些偏差，有人認為，只要讓學生動手做了，知識自然就能生成，思維能力就能得到培養。事實上，由于初中學生缺乏相關知識或者沒有注意聯系已有的相關背景信息，或者缺乏對實驗現象、事實、數據的比較分析、歸納、概括的能力，他們就很可能無法完成探究活動，或完成探究活動之后不知道自己在干什么，為什么要這么做，甚至會形成錯誤的認識。那么，如何使科學探究有助于培養學生思維能力，真正體現科學探究的有效性呢？我認為可以從以下幾方面入手：

一、創設問題情景，引導學生思維

不同年齡階段的學生具有的背景知識、技能不同，思維的特點也有所差異。為此教師在教學活動中需要考慮先安排一些簡單的活動或問題以啟動學生的思維。

為了讓全體學生都能參與探究，積極思維，教師首先要對學生作全面分析，準確判斷學生的認知水平，然后精心設計符合學生認知規律的問題，使學生憑已知去探究未知。問題最好是學生提出，也可以教師根據學生學過的知識，以日常生活、生產實際為背景提出問題。

如在比較不同物質在水中的溶解能力時，教師可從學生熟悉的現象出發，提出“在一定量的水中，不斷增加蔗糖，蔗糖都能溶解嗎？”這一問題，意在縮短探究課題與學生之間的距離。通過學生的親身感受形成結論后，緊接著追問：①比較不同物質溶解能力時，水不取一樣多行嗎？②若在加入硝酸銨和氯化鈉各一份都溶解了，能判斷它們的溶解能力相同嗎？③怎樣判斷在20毫升水中硝酸銨或氯化鈉已不再完全溶解了？通過教師的指導和同學間的討論，引導學生應該怎樣設計實驗，理解為什么怎樣實施，這樣既調動了學生的主動參與，又培養了學生的思維能力。

二、適時交流評價，突破思維障礙

由于受實驗條件、實驗次數、學生實驗技能、知識水平等的限制，學生在探究活動中時常會碰到一些問題，如實驗不成功，實驗現象和數據與其他同學或教材上不同，學生無法判斷異常現象是操作不當還是正常的實驗誤差所致。此時教師一定要注意不可直接或過早地將結論告訴學生，更不能用教師的思維來代替學生的探索和認識。而應該組織學生之間相互評價，鼓勵學生進行開展多邊思維交流活動，對彼此的科學解釋提出批評和質疑，使學生能夠在這種活動中學會放棄錯誤的觀點，自主地調整自己的思維方向，接受更合理的科學解釋，突破思維障礙，形成自己的思路。

如在“觀察水的沸騰”這個實驗時，有些小組觀察到水沸騰時溫度不總是保持不變。這時教師既要讓學生尊重實驗事實，又要組織學生討論出現這樣實驗現象的原因，并鼓勵同學重做剛才的實驗。通過大家的分析和反復實驗，使學生認識到主要是酒精燈火焰晃動，受熱不勻而引起的，并不具有規律性的特征。通過學生間的相互評價，不僅使學生更明確了實驗結果，而且培養了學生分析和判斷實驗結果的能力，培養了學生的反思意識。在學生實驗中出現問題后如果教師不予理睬或簡單否定，就難以達到培養學生交流、思維和嚴謹求實的科學態度的目的。又如在“水的質量與體積關系”探究活動中，有些小組數據誤差較大，這時教師既可引導學生反思自己的操作是否規范，如量筒讀數是否正確，又可組織學生討論如何改進實驗，使誤差較小。

三、滲透科學方法，提高思維品質

當學生通過實驗找出事實證據后，就需要教師進一步引導學生思考事實證據和科學結論之間的關系，引導學生對實驗事實進行分析歸納或科學抽象。實驗數據并不能等同于探究結論，實驗數據僅是對某一特定實驗的客觀記錄，而探究結論是在事實證據的基礎上通過分析論證得出的具有普遍意義的或揭示本質的規律。

例如在“探究水的質量與體積的關系”的活動中，有學生記錄數據如下：

實驗序號 體積/cm3 質量/g

1 10 9.6

2 30 28.8

3 20 19.2

這時就要組織學生討論，既肯定這位同學有意識地取水的體積為整數值的意義，又指出水體積大小無規律對分析數據帶來的困難，讓學生在討論交流中理解研究兩個量之間關系時，對其中一個量進行控制的必要性。在待學生初步了解水的質量跟體積的數量關系后，進一步引導學生，如果采用同一標準（體積相同）即求得質量與體積的比值進行比較又會發現什么呢？通過上述活動建立水的密度的概念，教師不是直接計算出質量與體積的比值進行比較，（當然表格中也先不呈現質量與體積的比這一欄），而是通過一系列的“同中求異”，“異中求同”的比較中逐步引導學生發現，水的質量與體積的比值是一個確定的值。這為以后學生學習類似的用比值定義法定義的概念打下一定的基礎。

總之，讓思維訓練貫穿整個科學探究過程，讓學生思考“我要做什么”，“我會怎樣做”，“我為什么這樣做”，“我明白了什么”。才能讓學生做學習的主人，讓學生真正感受、理解知識的產生和發展的過程。

【摘要】科學探究中，強調學生動手操作固然重要，但通過探究達到對學生思維能力的培養這一目標也不能偏廢，只有讓思維訓練貫穿整個探究過程，才能讓學生真正做學習的主人。

【關鍵詞】科學探究；思維能力；培養

在科學探究中，強調學生動手操作固然重要，但通過探究達到對學生思維能力的培養這一目標也不能偏廢。由于對科學探究認識上的一些偏差，有人認為，只要讓學生動手做了，知識自然就能生成，思維能力就能得到培養。事實上，由于初中學生缺乏相關知識或者沒有注意聯系已有的相關背景信息，或者缺乏對實驗現象、事實、數據的比較分析、歸納、概括的能力，他們就很可能無法完成探究活動，或完成探究活動之后不知道自己在干什么，為什么要這么做，甚至會形成錯誤的認識。那么，如何使科學探究有助于培養學生思維能力，真正體現科學探究的有效性呢？我認為可以從以下幾方面入手：

一、創設問題情景，引導學生思維

不同年齡階段的學生具有的背景知識、技能不同，思維的特點也有所差異。為此教師在教學活動中需要考慮先安排一些簡單的活動或問題以啟動學生的思維。

為了讓全體學生都能參與探究，積極思維，教師首先要對學生作全面分析，準確判斷學生的認知水平，然后精心設計符合學生認知規律的問題，使學生憑已知去探究未知。問題最好是學生提出，也可以教師根據學生學過的知識，以日常生活、生產實際為背景提出問題。

如在比較不同物質在水中的溶解能力時，教師可從學生熟悉的現象出發，提出“在一定量的水中，不斷增加蔗糖，蔗糖都能溶解嗎？”這一問題，意在縮短探究課題與學生之間的距離。通過學生的親身感受形成結論后，緊接著追問：①比較不同物質溶解能力時，水不取一樣多行嗎？②若在加入硝酸銨和氯化鈉各一份都溶解了，能判斷它們的溶解能力相同嗎？③怎樣判斷在20毫升水中硝酸銨或氯化鈉已不再完全溶解了？通過教師的指導和同學間的討論，引導學生應該怎樣設計實驗，理解為什么怎樣實施，這樣既調動了學生的主動參與，又培養了學生的思維能力。

二、適時交流評價，突破思維障礙

由于受實驗條件、實驗次數、學生實驗技能、知識水平等的限制，學生在探究活動中時常會碰到一些問題，如實驗不成功，實驗現象和數據與其他同學或教材上不同，學生無法判斷異常現象是操作不當還是正常的實驗誤差所致。此時教師一定要注意不可直接或過早地將結論告訴學生，更不能用教師的思維來代替學生的探索和認識。而應該組織學生之間相互評價，鼓勵學生進行開展多邊思維交流活動，對彼此的科學解釋提出批評和質疑，使學生能夠在這種活動中學會放棄錯誤的觀點，自主地調整自己的思維方向，接受更合理的科學解釋，突破思維障礙，形成自己的思路。

如在“觀察水的沸騰”這個實驗時，有些小組觀察到水沸騰時溫度不總是保持不變。這時教師既要讓學生尊重實驗事實，又要組織學生討論出現這樣實驗現象的原因，并鼓勵同學重做剛才的實驗。通過大家的分析和反復實驗，使學生認識到主要是酒精燈火焰晃動，受熱不勻而引起的，并不具有規律性的特征。通過學生間的相互評價，不僅使學生更明確了實驗結果，而且培養了學生分析和判斷實驗結果的能力，培養了學生的反思意識。在學生實驗中出現問題后如果教師不予理睬或簡單否定，就難以達到培養學生交流、思維和嚴謹求實的科學態度的目的。又如在“水的質量與體積關系”探究活動中，有些小組數據誤差較大，這時教師既可引導學生反思自己的操作是否規范，如量筒讀數是否正確，又可組織學生討論如何改進實驗，使誤差較小。

三、滲透科學方法，提高思維品質

當學生通過實驗找出事實證據后，就需要教師進一步引導學生思考事實證據和科學結論之間的關系，引導學生對實驗事實進行分析歸納或科學抽象。實驗數據并不能等同于探究結論，實驗數據僅是對某一特定實驗的客觀記錄，而探究結論是在事實證據的基礎上通過分析論證得出的具有普遍意義的或揭示本質的規律。

例如在“探究水的質量與體積的關系”的活動中，有學生記錄數據如下：

實驗序號 體積/cm3 質量/g

1 10 9.6

2 30 28.8

3 20 19.2

這時就要組織學生討論，既肯定這位同學有意識地取水的體積為整數值的意義，又指出水體積大小無規律對分析數據帶來的困難，讓學生在討論交流中理解研究兩個量之間關系時，對其中一個量進行控制的必要性。在待學生初步了解水的質量跟體積的數量關系后，進一步引導學生，如果采用同一標準（體積相同）即求得質量與體積的比值進行比較又會發現什么呢？通過上述活動建立水的密度的概念，教師不是直接計算出質量與體積的比值進行比較，（當然表格中也先不呈現質量與體積的比這一欄），而是通過一系列的“同中求異”，“異中求同”的比較中逐步引導學生發現，水的質量與體積的比值是一個確定的值。這為以后學生學習類似的用比值定義法定義的概念打下一定的基礎。

總之，讓思維訓練貫穿整個科學探究過程，讓學生思考“我要做什么”，“我會怎樣做”，“我為什么這樣做”，“我明白了什么”。才能讓學生做學習的主人，讓學生真正感受、理解知識的產生和發展的過程。

【摘要】科學探究中，強調學生動手操作固然重要，但通過探究達到對學生思維能力的培養這一目標也不能偏廢，只有讓思維訓練貫穿整個探究過程，才能讓學生真正做學習的主人。

【關鍵詞】科學探究；思維能力；培養

在科學探究中，強調學生動手操作固然重要，但通過探究達到對學生思維能力的培養這一目標也不能偏廢。由于對科學探究認識上的一些偏差，有人認為，只要讓學生動手做了，知識自然就能生成，思維能力就能得到培養。事實上，由于初中學生缺乏相關知識或者沒有注意聯系已有的相關背景信息，或者缺乏對實驗現象、事實、數據的比較分析、歸納、概括的能力，他們就很可能無法完成探究活動，或完成探究活動之后不知道自己在干什么，為什么要這么做，甚至會形成錯誤的認識。那么，如何使科學探究有助于培養學生思維能力，真正體現科學探究的有效性呢？我認為可以從以下幾方面入手：

一、創設問題情景，引導學生思維

不同年齡階段的學生具有的背景知識、技能不同，思維的特點也有所差異。為此教師在教學活動中需要考慮先安排一些簡單的活動或問題以啟動學生的思維。

為了讓全體學生都能參與探究，積極思維，教師首先要對學生作全面分析，準確判斷學生的認知水平，然后精心設計符合學生認知規律的問題，使學生憑已知去探究未知。問題最好是學生提出，也可以教師根據學生學過的知識，以日常生活、生產實際為背景提出問題。

如在比較不同物質在水中的溶解能力時，教師可從學生熟悉的現象出發，提出“在一定量的水中，不斷增加蔗糖，蔗糖都能溶解嗎？”這一問題，意在縮短探究課題與學生之間的距離。通過學生的親身感受形成結論后，緊接著追問：①比較不同物質溶解能力時，水不取一樣多行嗎？②若在加入硝酸銨和氯化鈉各一份都溶解了，能判斷它們的溶解能力相同嗎？③怎樣判斷在20毫升水中硝酸銨或氯化鈉已不再完全溶解了？通過教師的指導和同學間的討論，引導學生應該怎樣設計實驗，理解為什么怎樣實施，這樣既調動了學生的主動參與，又培養了學生的思維能力。

二、適時交流評價，突破思維障礙

由于受實驗條件、實驗次數、學生實驗技能、知識水平等的限制，學生在探究活動中時常會碰到一些問題，如實驗不成功，實驗現象和數據與其他同學或教材上不同，學生無法判斷異常現象是操作不當還是正常的實驗誤差所致。此時教師一定要注意不可直接或過早地將結論告訴學生，更不能用教師的思維來代替學生的探索和認識。而應該組織學生之間相互評價，鼓勵學生進行開展多邊思維交流活動，對彼此的科學解釋提出批評和質疑，使學生能夠在這種活動中學會放棄錯誤的觀點，自主地調整自己的思維方向，接受更合理的科學解釋，突破思維障礙，形成自己的思路。

如在“觀察水的沸騰”這個實驗時，有些小組觀察到水沸騰時溫度不總是保持不變。這時教師既要讓學生尊重實驗事實，又要組織學生討論出現這樣實驗現象的原因，并鼓勵同學重做剛才的實驗。通過大家的分析和反復實驗，使學生認識到主要是酒精燈火焰晃動，受熱不勻而引起的，并不具有規律性的特征。通過學生間的相互評價，不僅使學生更明確了實驗結果，而且培養了學生分析和判斷實驗結果的能力，培養了學生的反思意識。在學生實驗中出現問題后如果教師不予理睬或簡單否定，就難以達到培養學生交流、思維和嚴謹求實的科學態度的目的。又如在“水的質量與體積關系”探究活動中，有些小組數據誤差較大，這時教師既可引導學生反思自己的操作是否規范，如量筒讀數是否正確，又可組織學生討論如何改進實驗，使誤差較小。

三、滲透科學方法，提高思維品質

當學生通過實驗找出事實證據后，就需要教師進一步引導學生思考事實證據和科學結論之間的關系，引導學生對實驗事實進行分析歸納或科學抽象。實驗數據并不能等同于探究結論，實驗數據僅是對某一特定實驗的客觀記錄，而探究結論是在事實證據的基礎上通過分析論證得出的具有普遍意義的或揭示本質的規律。

例如在“探究水的質量與體積的關系”的活動中，有學生記錄數據如下：

實驗序號 體積/cm3 質量/g

1 10 9.6

2 30 28.8

3 20 19.2

這時就要組織學生討論，既肯定這位同學有意識地取水的體積為整數值的意義，又指出水體積大小無規律對分析數據帶來的困難，讓學生在討論交流中理解研究兩個量之間關系時，對其中一個量進行控制的必要性。在待學生初步了解水的質量跟體積的數量關系后，進一步引導學生，如果采用同一標準（體積相同）即求得質量與體積的比值進行比較又會發現什么呢？通過上述活動建立水的密度的概念，教師不是直接計算出質量與體積的比值進行比較，（當然表格中也先不呈現質量與體積的比這一欄），而是通過一系列的“同中求異”，“異中求同”的比較中逐步引導學生發現，水的質量與體積的比值是一個確定的值。這為以后學生學習類似的用比值定義法定義的概念打下一定的基礎。

總之，讓思維訓練貫穿整個科學探究過程，讓學生思考“我要做什么”，“我會怎樣做”，“我為什么這樣做”，“我明白了什么”。才能讓學生做學習的主人，讓學生真正感受、理解知識的產生和發展的過程。