引導孩子像科學家一樣思考

劉正厚

結合小學科學的教學開展，這是一門與科學、與生活、與思維息息相關的學科，但是一直以來，由于受到傳統(tǒng)教學模式和教育理念的影響，不少小學生的科學思維并沒有被全面激活，有一些教師也僅僅結合教材照本宣科，沒有進行一定程度上的拓展和豐富。我認為小學科學的教學拋開內容不談，最關鍵的在于全面激活學生的科學思維，引導學生像科學家一樣思考。本文從四個方面開展闡述：培養(yǎng)科學思維；包容多重視角；形成逆向思維；力促實踐探索。

小學科學學科肩負著重要的職責和使命，這兩年來，全國范圍內都非常提倡核心素養(yǎng)，我認為核心素養(yǎng)，一方面需要我們引導學生全面發(fā)展，另一方面更需要培育學生良好的思考方式和學習以及行為習慣。科學學科與學生平日的生活實際等方面息息相關，在當今的教育體制下，中國的孩子們似乎正確地學會一套完整體系的做題方式以及思考模式。然而在小學的科學教育下，孩子們不僅僅需要課本上的實驗案例，或是習題本上的題目，或者是一些炫酷的東西，需要的應該是一些真正培養(yǎng)孩子能力的科學課程和如何像科學家一樣思考。

一、培養(yǎng)科學思維

著名物理學家錢學森提出過一個著名的大學之問。錢學森認為：“中國發(fā)展不完全的一個原因是大學并不以培養(yǎng)創(chuàng)造性人才為標準去辦理學校，缺乏獨立自主創(chuàng)新的東西。”然而，大學問題如此，小學甚至初中的教育也沒有達到令人滿意的地步。在語文學習中，有大量的語文老師越來越重視閱讀，經典名著是培養(yǎng)孩子素養(yǎng)的重點，如魯迅、契訶夫、托爾斯泰等等，孩子們從中更容易與知識親密接觸，不再是簡簡單單的課本內容。但是我們的科學教育，卻很少有老師指導孩子閱讀科學大師的作品。霍金說過：“給孩子講科學是容易的，因為他們沒有偏見。”在兒童時期，兒童比成年人更有可塑性，他們更加容易接受新的知識，更加容易產生新的理解與問題，并且他們豐富的想象力更有助于其科學素養(yǎng)的培養(yǎng)。然而現在的教育，極盡奧賽盲從之流，并不是所有的孩子都需要一種模式的培養(yǎng)方式，特別是科學教育的培養(yǎng)。像科學家一樣思考，就是要培養(yǎng)出科學家的思維。科學家在面對問題時，多有如下的表現：首先就是要培養(yǎng)獨立思考的能力。愛因斯坦認為，發(fā)展獨立思考和獨立判斷的一般能力，應當始終放在首位，而不應當把獲得專業(yè)知識放在首位。如果一個人真正地獨立思考并且形成了自己的興趣，那么他的專業(yè)職業(yè)素養(yǎng)必定也不會低。對于知識的運用也不會不了解，導致生疏難以運用到試驗中去。在聲音的傳播的教學內容中，我引導學生在上課之前就思考一個問題：為什么夏天電閃雷鳴時，我們一般都是先看到閃電再聽到雷聲？正常來說，我不會首先將答案和盤托出，交給學生，而是會結合我的教學內容，讓學生先在頭腦中對知識點打一個問號，再結合自己的探索開展，這樣做有助于培養(yǎng)學生的科學思維，以后學生再遇到問題、疑惑的時候，首先會動腦筋去思考，而不是急于找到現成的答案。

二、包容多重視角

現有教育體系一直未能有效地培養(yǎng)學生的批判性思維。對于十一二歲的孩子來說，他們并不需要多么復雜的思考，科學需要嚴格的邏輯思維，需要證據，然后在證據的基礎上進行推理，得出結論，再進行一系列驗證，而整套科學的思維方式，包括思維的習慣，很多成年人都是十分缺乏的，對于孩子來說，也是如此，要在童年時期，就培養(yǎng)這種思維的習慣。求知是每個人一生中最好的習慣，孩子們更是如此，他們需要保持新鮮的求知欲望和好奇心，教師更應該在這方面對學生多加引導，并且激發(fā)孩子們對于科學的興趣，譬如在課堂上增加一些思維訓練的環(huán)節(jié)，以及布置一些需要團隊思考才能得出結論的課題，供孩子們課后探討。這樣一來，素質教育才能真正落實到根本處，才能真正激發(fā)孩子的好奇心、創(chuàng)造能力以及探索新鮮事物的無限潛能。第二個是從不同的角度去看問題，站在不同的立場上去看同一面，多面體地解決問題。列奧拉多·達·芬奇認為：為了找出問題的本質，你應用不同的方法重新組合它。他認為第一次看某個問題時總是不全面。通常情況下，舊的問題會在新的組合下成為新的表達方式。三是將問題具體化。將復雜問題簡單化，抽象問題具體化是解決問題的一種科學思維方法，法拉第在研究電場問題時，將難以理解、非常抽象的電場強度這一物理量用形象直觀的電場線來理解就是一個非常成功的例子。在小學科學的課堂上，我一般都會結合一個具體的問題，引導學生進行熱烈的討論，學生在具體的討論過程中，我一般都會包容不同的視角，學會去傾聽不同的聲音，比如同一個問題，我鼓勵學生進行激烈的討論。有一次學習“固體的熱脹冷縮”這一內容的時候，我就引導學生探討生活中常見的熱脹冷縮的案例，結合這些生活中的例子，學生進行了討論，比如他們提到夏天的柏油馬路，一些水泥路往往會留一些縫隙，等等。通過結合生活中的例子開展討論，更能引導學生學會做生活中的有心人。

三、形成逆向思維

逆向思維是科學學科學習中重要的一個環(huán)節(jié)，很多問題不能直接去思考，物理學家奈爾斯·鮑爾相信，假如你將物質的對立面放在一起來思考，那么你的思維運動就可以上升到一個新的高度。亞里士多德認為比喻是天才的一種象征，一個能夠看到兩種不同領域的相似之處的人是天才，再能把這些相似之處聯(lián)系起來是需要特殊天賦的。最后增強應變能力。每當我們嘗試做什么事失敗后，我們就該做別的。如果我們不僅僅局限于失敗本身，而是將其轉換為一種成長的積累，從問題中發(fā)現問題，從困難中找到信心，從失敗中看到希望，那么這樣的失敗就不應該是失敗，而是成功路上的墊腳石。試想，哪個科學家是一蹴而就，順順利利成功的呢？若是一個孩子能有如上的一點點，保持其好奇心面對世界，那么他就很有可能是未來的科學家了。再閱讀大量的科學書籍，學習科學家的傳記，了解名科學家的成長過程，從而為自己建立明確有效的目標。結合具體的教學，以“種子的萌發(fā)條件”為例，我隨堂帶來了一包剛發(fā)好的綠豆芽，我提問學生們：大家是不是很喜歡吃綠豆芽？大家有沒有發(fā)現，菜市場新鮮的綠豆芽都放在一個底部有孔的塑料桶中，上面還會蓋一層布，賣家要經常向桶內澆水，這樣綠豆芽很快就會長出來。請大家思考一下種子發(fā)芽的條件需要什么？通過這樣的逆向思維訓練，引導學生深入去思考生活中的科學現象。

四、力促實踐探索

科學探究課不是活動課或者動手課——只做不思考。科學探究需要動手，但是這種動手是指向對某個科學現象或常識的學習之基礎上的，是為了培養(yǎng)學生的科學素質，實現育人目標而進行的，并不僅僅是培養(yǎng)學生的動手能力和做題能力。培養(yǎng)動手能力，只是探究教學的目標之一。眾所周知，科學家們的動手能力都是非常厲害的，看看馬路上的汽車、天空的飛機，看看身邊的各種方便人類的創(chuàng)造物，都是科學家們親自試驗，親自做出的。在小學科學的教學中，有不少是關于實驗的內容部分，這部分實驗內容的教學開展，我引導學生組建實驗小組，學生小組會一起鉆研、探索一些問題，基于實踐探索，引導學生從小學會分享與合作，這也是像科學家一樣思考的必備條件。

總而言之，孩子們是未來的國家棟梁，未來的科學家、教育家、知識分子、勞動者，他們需要最有效有力的科學教育為他們的成長道路添磚加瓦。

【作者單位：宣城市第三小學 安徽】