在科學課堂上揮動“思維”的翅膀

常鳳娟

陶行知先生曾說過：“真正的教育必須培養出能思考會創造的人。”課標中也指出：“科學探究不能只停留在形式上，在關注學生的動手同時，更要關注學生的思維發展。”因此，科學課必須發展學生的科學思維，培養學生的科學思維方式，從而幫助學生形成科學研究的技能和方法。本文從找準切入點、提供結構性材料、動手前先動腦、研討交流四方面來闡述如何關注學生科學思維能力的培養。

小學科學課程標準強調“科學學習要以探究為核心”。科學探究的目的之一就是“通過探究培養科學思維能力”。因此，教師在教學過程中可以根據教學內容，圍繞科學素養目標，帶著“發展學生科學思維”的理念指導學生開展一系列科學探究活動，進而激發學生的思維動力，培養學生良好的思維習慣和思維品質，促進學生科學素養的發展。基于這樣的認識，筆者以教科版五年級上冊《光是怎樣傳播的》一課為例，談談如何引領學生在科學課堂上發展科學思維的能力。

找準切入點，確立思維目標

小學科學課堂是由若干個探究活動組成的，因此，活動的實效性、探究的深度要讓學生得到最大限度的思維價值。所以，我們在探究活動安排上不宜安排過多，應從學生角度，根據學生年齡特點、認知基礎選擇一個最有價值的活動。設計活動時預設思維的切入點，圍繞這個思維點的解決由淺入深來層層展開。

【課堂片段（導入環節）】

教師：（師演示：打開激光筆照在黑板上）看到了什么？

學生：小紅點。

教師：哪里來的？

學生：老師手中的激光筆。

教師：老師手中的激光筆發出的光是怎么跑到黑板上的？誰能上來演示一下？

（學生用手指來演示光的路線——大多數學生會認為直的）

教師：有不同想法嗎？

以上教學片段中，教師設計的這個導入環節就只有一個活動，目的明確，其就是為了了解學生的初始想法，同時引發學生對“光傳播的路線”問題的聚焦，會讓學生很自然地產生疑問：“光是怎樣傳播的？會沿什么路線傳播？”于是，他們就會做出自己的猜測：有的會說是直線，有的會說是弧線形或者是S形、螺旋形。這樣，通過交流互動激活了學生思維的內在驅動力，科學思維也得到了較好的訓練。

由此可知，一堂只有40分鐘的課中，教師只有基于教材和學生的認知，選擇一個最有價值的活動深入地把它做好、做足。這樣的學習可以讓學生的自主性和探究性表現得更充分，也更能調動學生思維的積極性。

提供結構性材料，鍛煉思維的靈活性

“巧婦難為無米之炊”，科學課中的探究活動需要用材料說話。材料容易引起學生的探究欲望，也是啟發學生思維的方法。著名教育家陶行知先生說過這樣一句話：“與其把學生當天津鴨兒添入一些零碎知識，不如給他們幾把鑰匙，使他們可以自動地去開發文化的金庫和宇宙的寶藏。”所以，課堂中為學生提供有結構性的材料，能揭示學生探究的思路和探究的方法，引導學生的思維活動。

【課堂片段】

課堂中，教師先向學生提問：“光究竟是不是沿直線傳播的呢？我們該怎么辦？然后出示材料（一張直卡紙、一根可以隨意彎曲的管子）并介紹，你們能利用老師提供的材料來證明光是沿直線傳播的，不能拐彎嗎？”通過小組討論交流，有的組卷一個直的紙筒，對著光，可以看到燈光；有的組將彎管一個端口對著燈，眼睛從另一個端口看，就看不到燈光；有的組將彎管變直管后，對著燈能看到光；有的組直接將卡紙對著燈，看不到燈光；以此說明光是直線傳播的，不能彎曲。

在這個教學片段中，教師給學生選擇了簡潔實用、可操作性強的材料引發學生的探究欲望，通過小組成員的自主探究合作，設計出了多種不同的實驗方法來驗證光傳播的路線，與此同時還培養了學生自己設計簡單實驗的能力。這個過程有利于發展學生的比較、分析、概括等科學思維能力，他們的思維活動就會不斷拓展。可見，材料引起學習，材料引起活動。在科學課中，有效而典型的結構性材料是學生解決科學問題、獲取科學知識、提高探究能力、提升思維品質的基本載體。

動手之前先動腦，提升思維的嚴密性

真正的科學探究活動必須是一個引導學生展開理性思考的過程，思維的嚴密性正是探究活動的基礎和保障。動腦是為了動手的順利進行，也是提高學生思維能力的有效途徑。因此，讓學生在動手前經過一番自己的思考：“怎么做？先做什么？后做什么？”“需要哪些材料？”“實驗時要注意些什么？”這樣能讓學生的思維從模糊走向清晰。

【課堂片段】

教師：我手里有三張帶小孔的卡紙，你能將它們依次放在手電筒和屏的中間：當手電筒一打開，就能讓光通過3個小孔，照到最后的屏上嗎？（三張帶小孔的卡紙保持一定間距）挑戰前，小組先思考、討論三個小孔的位置及光前進的路線，并將討論結果畫在實驗記錄單上。（帶小孔的卡紙用“ ”表示）

學生：三個小孔的位置要對齊。

教師追問：對齊的意思是什么？

學生：在一條直線上。

教師反問：怎么保證在一直線上？

學生：用眼睛看。

教師追問：用眼睛看不嚴謹，你有科學的確定方法分享嗎？

學生：用鉛筆放在孔中確認孔在一直線上。

教師再次追問：為什么可以用鉛筆？

學生：鉛筆是直的。

從上述片段中可以看到，學生在教師的引導下分析推理的思維能力得到了提高，明白了只有當大小、高度不同的三張卡紙的小孔處在一直線上時才能在屏上得到光斑。其實，由于受知識經驗和能力的限制，學生考慮問題往往缺乏周密性，學生提出的解決問題的方法往往是粗糙、片面、不完善的，缺乏科學性。因此，讓學生動手之前先動腦，不但能夠促進學生的思考，培養了學生科學思維的嚴謹性，而且還能提高他們的操作能力。

加強研討交流，增強思維的批判性

語言是思維的載體，能促進思維發展。在科學探究活動中，教師要允許學生在課堂上大聲爭論，發表自己的見解，使學生在平等、民主、自由的氣氛中放松地進行深層次交流溝通，使學生成為課堂的“主人”，使課堂成為一個真正寬松自在的空間。學生在這樣的教學環境中必將促進思維批判性的增強。

【課堂片段】

課堂中，學生親歷并驗證了光是直線傳播的實驗后（三張帶小孔的卡紙在一直線上），教師拋出了這樣的問題：“假如我們把三張中的第二張或第三張卡紙向一邊慢慢偏移，又會出現什么呢？誰來猜猜看？”很快學生就各抒己見：有的說最后一張卡紙上沒有光斑；有的說光通不過第二或第三張卡紙；甚至有的說偏移少的話光斑是有的，偏移多的話最后一張卡紙是沒有光斑的。最后通過交流討論知道光是直線傳播的，如果會彎曲傳播，無論怎么移動第二或第三張卡紙，最后一張卡紙上也會有光斑。

在這個教學片段中，不難看出通過對科學問題的研討，可以反映學生的思維過程，同時能幫助學生理性地看待問題，批判性地應用科學原理，提高自己的判斷能力。由此可見，加強研討交流是培養學生思維批判性的好方法。

簡而言之，科學思維是科學探究的靈魂，缺失了思維參與的科學探究是盲目的，缺失了思維參與的科學活動更是淺薄的。“冰凍三尺，非一日之寒”，學生科學思維能力的培養不是一朝一夕的事，而是一個長期的過程。作為小學科學教師，在科學探究活動中要善于把握課堂的每一個細節，為促進學生的思維發展而教，讓學生在活動中獲得科學學習的樂趣，形成正確的思維方式，提升科學素養。