動則思辨

潘麗莉

摘 要： 我國《科學課程標準》明確指出：科學學習要以探究為核心，探究既是科學學習的目標，也是科學學習的方式。這里的探究應同時指探究活動和探究技能，而科學探究技能既包含心智技能又包含動作技能，即動腦又動手。這種以探究為為主要方式的教學形態應該是：學生滿懷好奇，通過觀察、實驗、推測、交流、解釋與表達等科學過程，主動構建和不斷改進他們自己的認知的科學實踐。

通過十幾年的課程改革，突出學生主體地位的教學理念深入人心。越來越多的小學科學教師以此為指導思想，在教學設計和實施中努力探索，創設能夠引發學生認知沖突的情境，引導學生主動探究，啟發學生積極思維，重視培養學生的科學思辨能力，追求課堂教學實效。下面的課例就為我們提供了推動課程發展，提高科學教學質量的寶貴經驗。

案例：五年級研究磁鐵磁力的大小

課前，學生已經認識了一些不同形狀的磁鐵，知道了磁鐵能夠吸鐵的性質，也了解了磁鐵能夠指示方向，同極相斥，異極相吸的性質。

教師拿了一個摔斷了的條形磁鐵，問學生磁鐵的哪端磁力比較大。

一、聚焦話題——在矛盾中發現問題

通過前面的學習，學生已經知道磁鐵的兩端磁力比較強，但并沒有關注到摔斷后的磁鐵是否也具有同樣的性質，其它不同部位的磁力是否相同，這樣的情境學生自然感覺新奇，于是觸發學生思維促進學生自然融入情境。他們會自然而然地想到前面的對磁鐵的認知，通過比較、觀察，產生思維碰撞，意識到磁鐵的不同部位可能磁力大小不一樣。摔斷后會不會對它的磁極和磁力大小產生影響？這是他們腦海里提出的真問題。

二、大膽猜想——碰撞思維火花

針對老師的問題，學生們紛紛提出了自己的假設，大部分學生依據磁鐵的性質指出磁鐵依舊是兩端磁力最強，中間磁力比較弱。也有少數同學認為摔斷的那端磁力會比較弱。學生的推測出現了分歧，這正是教師所希望的。教師順勢引導學生相互探討，彼此質疑，是他們要探究的問題更有指向性，大大調動他們探究的興趣。

三、制定實驗計劃——動手前先動腦

①確定研究主題。條形磁鐵上有太多的點，我們不可能逐一研究。而要選取幾個比較具有代表性的點。

②設計實驗方案。在課堂上，小組成員依據研究問題自主設計實驗。前面研究磁鐵兩端磁力大小是掛回形針，部分學生很自然地想到了這個方法，可是怎么掛難住了學生。不能像先前那樣，一托盤回形針將磁鐵放進去就行，點比較多，得逐一去掛，所以要將磁鐵先立起來固定，這也是個難題，不過教師早想到啦，但老師并沒有急于告訴學生解決方案，而是讓學生自己嘗試解決。用硬紙板將磁鐵粘貼上去，固定在鐵架臺上，難題迎刃而解。

也有部分學生想到，那樣操作比較麻煩，還有更簡便的。將五枚回形針一字排開，然后平行移動磁鐵，先被吸上的那點肯定磁力最強。

誠然，孩子們在闡述實驗方案時，總會有或多或少的問題，但老師設置的問題都具有一定坡度性，學生能自己解決更好，若不能教師適時點撥，引導他們相互糾正并完善自己的實驗方案，從而培養學生考慮問題全面的思想方法和嚴謹認真的科學態度。

③實驗中的注意事項。在設計好實驗方案的基礎上，提醒孩子為了保證實驗的順利進行，需要注意哪些問題。師生歸納梳理出：回形針要掛在磁鐵的同一面。器材輕拿輕放，不得掉在地下，實驗后把儀器統一放好。實驗時，應注意觀察，當回形針剛好脫落時，記下此時該點所掛回形針的數目。小組實驗時要分工明確，密切配合，邊實驗，邊記錄。還要多次實驗，取平均值。

四、分析數據——引爆思維

在小學科學教學中，數據分析就是在探究活動中，在教師的指導下，有目的地收集數據、分析數據，最終發現和解決探究問題的過程。

將數據轉化為證據是教學活動的核心，本課難點是學生學會利用實驗數據進行分析，為此教師采取如下策略，

（1）分別用表格和折線圖分析數據，引導學生把數據轉化為證據，發現規律，建構科學概念。折線圖可以呈現磁鐵不同位置的磁力變化趨勢，非常有利于數據分析，制作折線圖非本課教學內容，但具有直觀特點的折線圖既可讓學生獲得磁鐵各點的數據，又能讓學生清晰看出磁鐵各部分磁力的變化趨勢。接著老師將數據轉換成柱狀圖，更形象直觀地讓學生發現磁鐵不同部位磁力大小的規律。

（2）預測點和點之間的數據，看出磁力變化的趨勢。教師追問：如果我在A點和B之間加一點，它的磁力會怎樣？在C點和D點之間加一點又會怎樣？發現規律，師生小結。用兩種處理數據的方法得到相同的結論：磁鐵兩端磁力最強、中間磁力最弱，科學家把兩端磁性最強的地方，叫做磁極。

本節課是有效的科學教學，學生的主動學習是根本，而這種主動的核心是思維，基于思維的教與學才是有效的教學。在探究式科學學習中，其核心活動思維貫穿教學始終。學生的動手、動嘴、動筆是動腦的基礎;因為動腦，動手、動嘴、動筆才具有明確的目的性。動腦將這三者之間建立聯結，解決問題，建構學生自己的認知。

科學的方法是什么？就是科學的思辨、證明或證偽過程。科學方法的第一步是提出問題和假設，第二步是根據提出的問題去找數據，第三步是做分析、檢驗假設的真偽，第四步是根據分析檢驗的結果做出解釋，如果結論是證偽了當初的假設，那么，為什么錯了？如果是驗證了當初的假設，又是為什么？第五步就是寫報告或者文章。這個過程講起來抽象，但是，老師會花時間給實例、讓學生自己去做實驗。

培養科學的思辨能力能提高學生的科學素養。有個小學生對我們當地的氣候感興趣，她就做了一項研究，把南京一年12個月中每月降雨量、溫度的歷史數據收集起來，然后計算每個月的降雨量的最高、最低與平均值，計算每個月溫度的最高、最低與平均值，然后再分析這些跟南京的其他天文、地理情況的關系，寫好報告以及講解文稿，她在全班同學前講她的這些分析結果。這樣的課程項目研究與講解是非常好的一種訓練。實際上，她在小學做的研究與寫作跟當教授做的事情，性質差不多。人們常說：授之以魚不如授之以漁，小學生的科學啟蒙最根本的就是思維方式的啟蒙。小學科學教育承擔著培養小學生基礎性科學素養，為他們的繼續學習和終身發展打好基礎的責任，為此，我們每一位小學科學老師都應當為之而努力。