于 慶
(江蘇省南京市翠屏山小學,江蘇南京 211100)
小學科學是一門讓學生在大量的科學探究活動中培養科學素養的學科,其實質是讓學生通過科學學習養成“動手動腦”的學習習慣,在“做”中發現,在“做”中體驗,在“做”中感悟。然而,小學生往往是樂于動手,但不善于動腦,面對眼前的各種實驗器材,常常盲目地急于操作,既不知道為什么要做,也不知道怎么做。作為科學教師,我們要善于把握課堂的每個細節,沿著學生的思維發展方向設計探究活動,活動過程必須以學生的充分觀察、實驗為基礎,再通過分析、綜合等手段使學生形成對事物的科學認識,不斷理解科學事實,發展思維[1]。
思維的深刻性是指思維的抽象程度、邏輯水平和思維活動的深度。在教學過程中,教師要善于挖掘科學問題的潛在價值,恰當地對問題進行延伸、演變、拓展,使學生的思維始終處于積極、興奮的最佳狀態,在躍躍欲試的狀態下,激起思維浪花,進行思維活動,使他們對問題的本質屬性和發展規律有更深刻的理解,從而培養他們思維的深刻性。
例如,在教學《冷熱與溫度》一課時,筆者設計了讓學生連續測量一杯熱水溫度變化的活動。學生通過觀察、記錄、制作曲線圖,明白了在熱水變涼的過程中,溫度變化的規律是先快后慢。然后筆者又提出問題:“加熱一杯涼水,溫度又會怎么變化呢?”學生做出了預測,設計實驗,并利用課余時間完成了實驗。由此學生知道了,涼水加熱的溫度變化規律也是先快后慢。通過這兩個實驗,學生對水溫度的變化規律有了更深刻的理解。
通過舉一反三,學生形成了具有廣泛聯系的知識系統,收到了以點串線、觸類旁通、深化知識之效,培養了學生思維的深刻性。
思維的嚴謹性是指考慮和解決問題時,思路清晰,條理清楚,嚴格遵循邏輯規律。具體來說,就是提出問題明確,不模棱兩可;推理過程嚴謹,層次分明;論證材料充分,有說服力;結論合情合理,證據確鑿[2]。
例如,在《吸熱和散熱》一課教學中,在研究不同物質的吸熱和散熱性能時,要用水和油來做對比實驗。實驗之前,筆者讓學生思考:怎樣做,才能公平地進行比較。學生經過討論,歸納出這樣幾點:水、油的重量要相等;酒精燈的火苗要保持一樣大小;要同時觀察水和油的溫度并記錄。
再如,在《擺》一課教學中,研究擺的運動快慢與什么因素有關。筆者先讓學生提出自己的假設,然后進行歸納,主要的因素有擺錘輕重、擺的角度、擺線長短等,之后學生設計實驗驗證自己的假設。這時,筆者讓學生注意這樣一個問題:你的實驗中需要改變什么因素?哪些條件是不能改變的?讓學生明確,實驗中只能有一個變量。
在探究活動中,只有精心設計實驗過程,公平、公正地進行實驗,才能保證實驗結果的準確性。嚴謹的態度是進行科學探究的必備素質。
思維的批判性是指思維活動中的獨立分析和批判的程度,它集中表現為不盲從,有獨立見解和明辨是非的能力,以及正確對自己和他人進行評價的能力。科學是處于不斷發展變化之中的,書本上的知識,權威的言論,不一定都是正確的,教師應訓練學生不唯書、不唯上,一切以事實為準,從而有效培養學生思維的批判性。
例如,《晝夜交替》一課中列舉了一些古人對晝夜交替現象的解釋的例子。筆者首先讓學生知道,這些觀點在當時都是很權威的,大家都認為是正確的。之后筆者啟發學生思考:在你看來,這些觀點有哪些明顯的漏洞?你的根據是什么?通過這樣的訓練,學生知道了原來大科學家說的或者大多數人認同的觀點不一定都是對的。
再如,《空氣的性質》一課中有“探究壓縮空氣的力量的存在”的內容,課文中設計了“探究氣球充氣量與跑的距離的關系”和“玩壓縮空氣槍”兩個活動。但筆者在教學中發現這兩個實驗都有一些弊端,第一個活動對做導軌的繩子要求高,給氣球打氣不方便;第二個活動空氣槍子彈飛出的距離不好測量。于是筆者引導學生思考:你能利用壓縮空氣做成什么樣的玩具?有一個學生用一個塑料瓶和兩根吸管做了“壓縮空氣導彈”。筆者發現這個“壓縮空氣導彈”操作簡單,且“導彈”射出的距離容易測量。于是筆者在班上表揚了他,夸獎他愛動腦筋,然后筆者讓全班學生每人做了一個,帶領他們研究“導彈飛出的遠近與哪些因素有關”,學生動手動腦,積極性很高。
教師在教學中要給予學生思考的時間和空間,讓學生充分表達自己的想法,鼓勵學生標新立異,發表獨特見解。
思維的靈活性是指思維活動的靈活程度,它集中表現為能根據問題的具體情況,及時改變觀察和理解的角度,機智地解決問題。在教學中,教師要選擇一些典型的問題,引導學生打破常規,克服定式,拓寬思維領域,從而培養學生思維的靈活性。
例如,在《熱的傳遞》一課教學中,要讓學生觀察燒杯里的水是如何全部變熱的,可水的流動是看不見的,怎么辦呢?學生開始動腦筋,有的說在水里加入沙子,有的說加點顏色,有的說加點茶葉。筆者引導學生去驗證一下,看看哪種方法好,學生發現,放茶葉效果最明顯。筆者趁機總結:“有些時候,直接觀察行不通,我們要動腦筋,通過其他途徑去研究。”
再如,在《吸熱和散熱》一課教學中,要求學生靈活運用課文中學到的物體吸熱和散熱的知識,設計一個保溫杯。教師要引導學生將本課的知識進行總結,然后讓學生思考:哪些物體吸熱散熱性能強,哪些物體吸熱散熱性能弱;是深色物體吸熱散熱性能強,還是淺色物體吸熱散熱性能強;保溫杯材料是要吸熱散熱性能強還是吸熱散熱性能弱?
牢固地掌握知識才能靈活運用,因此,科學教學必須要培養學生創造性地運用知識解決實際問題的能力。
教學的根本任務不僅在于向學生傳授知識,更重要的是優化學生的思維品質。注重對學生思維品質的培養,使學生成為一個會思考的人,這種能力就可以成為學生終身享用的“資源”。在科學教學中,培養學生良好的思維品質是一項艱巨而復雜的工程,不可能立竿見影,要完成好這項工程,更新教學觀念是前提條件,加強思維訓練是關鍵環節,優化教學過程是根本保證。