在科學探究中關注學生思維的發展

林立春

小學科學課程以培養學生的科學素質為宗旨，具備進行科學探究所必需的科學思維和方法是科學素質的一項重要內容。科學探究是科學課最重要的學習方式，積極創設條件，提供各種材料，引導學生開展觀察、實驗等以親身經歷探究的學習活動得到老師們的認可。當前的小學科學課堂，可以看到處處是活動，熱鬧非凡。但在很多情況下，學生在熱熱鬧鬧的活動結束以后，頭腦依然是一片空白，他們在知識和能力上并沒有得到真正意義上的提升，普遍存在著活動有余，思維不足等問題。而一個完整的科學探究活動，除了讓學生掌握必需的科學知識技能外，更重要的是讓學生的科學思維得到進一步的發展。在科學探究中關注學生科學思維的發展是一個很值得關注的問題。讓學生在科學學習活動中的思維更有效，更具有科學性，從而達到更好的教學效果，是我們努力的目標。

一、創設情境，發現問題

科學探究是從問題開始的，問題是思維的發源地，沒有問題就不會引起思考，一個不會發現問題的人是很難真正參與到探究活動之中的。一位偉大的科學家曾說過“發現和提出一個問題比解決一個問題更重要”。問題是整個科學探究過程的起點，而這個起點就是從激發學生的探究興趣開始。當學生對所學的知識或教師創設的情境產生懷疑、困惑，甚至是否定時，就會激發起極大的學習興趣，促使其進行深入的研究。只有學生對問題感興趣了，才能更好地激發他們思考的積極性。

將學生置身于一種寬松、愉悅、樂學的課堂氛圍，積極創設各種情境，自然而然地生成問題，能更好地激發起學生的學習興趣，調動學生求知欲望，發展學生思維。如四年級《生活中的靜電現象》一課教學，一開始，老師請了兩名同學上臺，展示一下如何讓手中的一張卡通畫不借助膠布、磁鐵等工具，貼在黑板上。學生感到為難，力不從心。老師拿過卡通畫，巧妙地在身上衣服擦一擦，輕松地將卡通畫牢牢地貼在黑板上。學生感到驚奇，產生疑惑，為什么老師能輕松地完成？使了什么魔法？這就自然而然地發現了問題，產生了探究興趣，探究活動的開展開了一個好頭。

二、有理有據地大膽猜想

偉大的科學家牛頓說過：“沒有大膽的猜想，就不可能有偉大的發現和發明。”猜想是一種創造性思維。大膽猜想是進行科學探究的前提，大膽猜想要有一定的科學依據，而不是憑空想象。小學生在科學課上，容易胡思亂想，這就要求老師要引導學生有理有據地進行假設、推測。并盡可能地說出完整的推測過程。而說出推測依據需要以學生豐富的生活經驗和寬厚的知識積累為基礎。在科學課堂教學中教師要根據學生已有的知識基礎和生活經驗創設適當的問題情景，選擇適宜時機，啟發學生思考，激活他們的思維，促使他們去分析、去猜想、去探索，從而養成勤于猜想、善于猜想的思維習慣。

例如在四年級《電路出了什么故障》一課的教學中，一位老師呈現了這樣的一個情景。教室里的四盞燈為什么都不亮了？由此引出本節課要探討的問題：電路出了什么故障？有的同學說：“燈壞了”有的同學說：“停電了”也有同學說：“線路短路了”還有的同學說：“開關壞了”同學們踴躍發言，老師連忙給予及時的肯定：“同學們很善于動腦筋，能夠積極動腦思考，猜想可能產生故障的原因，但是這些因素中有幾種是完全可以排除的，你們能通過觀察發現嗎？”老師的話音剛落，就有同學連忙說道：“沒有停電。大家看，投影燈還亮著，怎么可能停電了呢？”說完又有同學站起來說道：“燈壞了的可能性也不大，教室里有好幾盞燈，不太可能同時都壞了呢？”……教師及時地點撥讓學生的猜想有了方向，使猜想更切合實際。猜想與假設是學生思維發散最為活躍的階段。因此在學生進行猜想與假設的過程中，作為老師，重要的是引起學生的思維，調動學生積極主動地進行思考，做好學生猜想與假設的引導者、組織者，促進學生大膽猜想，勇于創新，呈現出各種各樣的思想觀點。老師只在學生出現思維障礙時，才給予指導。讓學生養成有理有據的思考、猜想。

三、明確實驗目的，精心設計實驗

在眾多調查活動中發現，大部分學生是喜歡上科學課的。喜歡科學課的很大一部分原因是喜歡科學課的實驗活動，實驗器材。當實驗器材一出現在實驗桌上時，學生的興奮點很快轉移到了器材上，沒有仔細聽清楚實驗要求，就蠢蠢欲動了。真要讓學生在科學課上耐心地傾聽，深入地思考，有些困難。

在很多的課堂教學中，熱熱鬧鬧的活動背后，有的學生只知道自己在做什么，卻不知道為什么要這樣做；有些學生沒按要求操作，導致實驗現象出不來；還有的學生，根本就不知道自己要做什么，只是在模仿著同學和老師的做法，盲目地操作著。這樣的課，看似學生都在參與活動，但由于實驗前沒有思考，只是為了活動而活動。這樣的課堂學生少有收獲，甚至在實驗活動過程中，秩序混亂，實驗都難以完成。分析其原因，主要是實驗前教師沒有把實驗的方案設計好或者是設計得不夠合理，學生沒有明確實驗的目的造成的。

科學探究活動，活動本身不是目的，所以教師在設計活動時首先要有明確的目的，即通過這個活動，達成什么樣的教學目的。同時，也要讓學生明確活動的目的，這樣才能更好地達成理想的活動效果。

在進行實驗教學前必須準備好實驗所需儀器、材料，還要嚴格管理好實驗器材，在適當的時候才呈現出來。教師對每組實驗有充分準備，與學生一起精心設計實驗步驟和實驗過程、方法，寫出相應實驗方案，以保證實驗的科學性、安全性、有序性及實驗效果。如四年級《聲音的產生》一課教學中，老師往往會提供很多的器材，如鼓、音叉、橡皮筋、鋼尺等，學生會不以為然地亂敲亂打，發出各種聲音，但沒有一個完整的、明晰的實驗方法、步驟。學生把握不住觀察重點，對聲音的產生就無法找到科學合理的解釋。如果實驗前老師和同學，認真制定實驗方案，有計劃地呈現實驗器材，管理好器材，還讓學生明確實驗方法。用鼓做實驗，要在鼓上放點綠豆，觀察綠豆在鼓上的表現；用鋼尺做實驗時，要將鋼尺一端壓在桌上，另一端伸出桌面，撥弄尺子，觀察尺子的擺動情況等。把學生的注意點引到科學操作后所產生的實驗現象的觀察活動上，這樣，效果就好多了。

四、有序開展實驗。做好實驗記錄

實驗記錄清晰地體現著學生科學學習活動的成長足跡，是小學生科學探究的信息超市。實驗記錄有助于小學生明確實驗步驟和方法，抓住重要的實驗現象，是表達交流、推測、分析得出結論的事實依據。實驗過程中，沒有指導學生及時對實驗現象進行記錄，單純地做實驗，做完之后再讓學生來回憶往往就會錯失很多必要的、精彩的發現。

如《磁鐵的兩極》一課教學中，老師在指導學生進行分組實驗操作過程中，要求學生根據實驗設計方案，在老師提供的條形磁鐵上設計5個定點，分別在5個定點上懸掛回形針，并統計懸掛回形針的數量，實驗完后，分析數據，根據回形針的數量得出結論。老師也能根據各個小組所獲得實驗數據，得出科學結論。如果實驗過程中沒有翔實的數據記錄，就很難嚴謹、有效地說明結論。

在科學課堂教學中要讓學生養成根據具體情況使用文字、圖表、畫圖、符號等方式進行科學記錄的習慣，伴隨著整個科學探究過程。良好的科學記錄習慣，有利于學生養成實事求是、嚴謹的科學研究態度，進而提升學生的科學素養。

五、交流評價。分析實驗

探究交流是小學生形成科學認識的重要環節，是讓小學生各自發表自己在實驗中發現，還有獲得的成功或失敗的內心感受和體驗。這樣有爭論、有探討的課堂，能促使學生動腦思考，思維得到了碰撞。在實驗結束后，如果沒有及時組織學生交流、討論實驗觀察到的現象，沒有對學生的觀察發現進行肯定或糾正，學生的思維只是停留在“玩”的興奮層面中。

如四年級《生活中的靜電現象》一課教學中，學生分組實驗，用吹塑紙分別與塑料紙和綢布摩擦后靠近，有的觀察到了兩條吹塑紙相互吸引，有的觀察到了兩條吹塑紙相互排斥，有的什么現象也沒有觀察到。看到現象變化的同學感到興奮、好玩，沒有看到現象變化的同學心中有疑惑，都有想表達內心感受的愿望。如果做完實驗沒有進行交流討論，學生就無法發現其中的奧秘，學生對科學的認識只是停留在表面現象上。摩擦產生靜電現象，有的帶正電，有的帶負電，帶同種電荷的物體靠近時會相互排斥，帶異種電荷的物體靠近時會相互吸引。

學生在實驗探究中不僅觀察了現象，記錄下數據，也有想表達的欲望。在實驗、觀察結束后，教師要給予學生充分的交流討論時間和機會，通過對實驗所獲得的數據與記錄的現象，進行分析、比較，有機會表達自己對科學的認識，對于知識的理解會更透徹，記憶也會更持久。這時，學生的思維最活躍，是培養學生思維能力的好時機。對學生的探究過程，教師要給予評價，實驗探究就會取得理想的效果。

科學探究要關注學生的動手能力，也要關注學生的動腦能力。有了科學思維的參與，科學教育才更加深刻、富有內涵。科學思維能力的培養，點點滴滴貫穿在整個科學課堂教學中。我們應該培養學生良好的科學思維習慣，讓學生的科學探究錦上添花。