思維顯性化，將探究式學習落到實處

江蘇南京市江寧實驗小學 余逆夢

一、探究式學習需要思維

探究式學習是學習科學的重要方式，它需要在教師的指導、組織和支持下，讓學生主動參與、動手動腦、積極體驗，經(jīng)歷科學探究的過程，從而獲取科學知識、領悟科學思想、學習科學方法。落實到日常教學中，很多教師就是找齊實驗材料讓學生熱火朝天地做實驗，從而達到“積極體驗”的效果，最后將各組實驗結果匯總一下，便“引導”著學生們發(fā)現(xiàn)了數(shù)據(jù)里“既定的”科學規(guī)律，學習了科學知識。然而，很多實驗尤其是在需要控制的變量較多的實驗中，實驗結果并不一定能夠按照教師的 “既定路線”展開，對于這些“意外情況”，很多教師都不能帶著學生細致分析。一味地動手做而沒有思維參與的體驗并不是探究式學習。

例如：《吸熱和散熱》一課中，研究水和油吸、散熱能力時，常會出現(xiàn)水和油在停止加熱后溫度仍小幅上升直至平衡后緩慢下降，接著才出現(xiàn)先快后慢的降溫現(xiàn)象。大部分學生發(fā)現(xiàn)這與《冷熱與溫度》一課中學的“液體溫度下降先快后慢”并不一致。對此，很多教師或忽視這一“意外現(xiàn)象”避而不談，或輕描淡寫地概括為 “同學們的實驗操作不夠規(guī)范”“同學們沒有仔細讀數(shù)”等。

這樣的科學實驗只做到了課標里要求的動手，都沒有動腦；只有主動參與，沒有思維發(fā)展；只能獲取科學知識，不能領悟思辨的科學精神，更不能學習到科學方法，自然不能稱之為探究式學習。若教師帶著學生一起分析整個實驗，就可以發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生錯誤的原因主要是石棉網(wǎng)具有一定的保溫效果，停止加熱后兩種液體的溫度仍會上升，但幅度減少很多，之后保持平穩(wěn)，最后下降。

二、隱性思維需要顯性化

人的思維是隱性的，教師并不能直接感知到學生的思維，科學課堂需要將學生的思維顯現(xiàn)出來，從而在師生對話、討論交流、實驗探究等方式中激活、完善、發(fā)展思維，形成科學概念。

例如：《力在哪里》一課的教學目標中有一點是“通過實驗探究，知道力對物體運動和形狀的影響”。學生都很清楚有力的存在，但是力看不見摸不著，學生并不知道怎么把自己對力的理解清楚地表達出來，所以問到他們力有什么效果時，很多人一臉茫然，不知道說什么是好。

小學科學課堂中很多概念是比較抽象的，尤其是與中學物理相關的力學、光學等，要想發(fā)展學生對于力、運動的理解，教師必須先知道學生對力和運動的理解，這就需要教師尋找思維顯性化的腳手架。

三、搭建思維顯性化的腳手架

1.階梯性呈現(xiàn)對話

思維是人腦的機能，是對外部現(xiàn)實的反映，語言則是表達思維的一個重要工具。課堂上，教師想要了解學生的思維，最簡單的方法自然就是對話。但針對“將思維顯性化”這一目標進行師生對話時，如遇研究對象比較抽象時，要注意對話時問題要階梯性呈現(xiàn)，防止出現(xiàn)學生無從說起的情況。

《力在哪里》一課中做完滾動小球?qū)嶒灪螅瑔柕綄W生“力有什么效果”時，他們一臉茫然不知說什么好，這就是因為教師的問題沒有階梯性呈現(xiàn)。力是一個抽象的概念，從“通過小棒趕小球”到“小球運動起來”，這中間隱藏了一個關鍵問題：人通過小棒給小球施加了怎樣的力？四年級學生不能在施加力的同時意識到自己施加的力的特點，自然不知道怎么說明力的作用效果。如果教師先提問“為了讓小球滾動，你給它施加的力是怎樣的”，學生便能打開話匣子，便能會繪聲繪色地講解自己怎么做的。匯報完后，再指導學生結合力和小球的運動思考力有什么效果，便能讓學生將自己對力的作用效果的思考表達出來。

2.提供直觀表達媒介

小學生的思維往往是跳躍性的，經(jīng)常超越常規(guī)思維程序，省略某些中間環(huán)節(jié)。盡管如此，任何思維都可以分為“出發(fā)知識、接通媒介、結論性知識”三個部分。所以，要想將隱性思維表達出來，就需要找到思維表達的媒介，如可以是語言、圖、文字、模型等，其中圖畫和模型因其直觀簡便的特點，在科學教學中具有一定優(yōu)勢。

（1）畫圖

《力在哪里》一課中，學生在匯報能使小球滾動所施加的力時，會細致地講解自己怎么做的：“用筆往前一推球就會動起來，推得大力些滾動得快些，轉(zhuǎn)彎時這樣壓一下，再輕輕撥動一下，停止時要這樣擋一下。”一邊講，手上還一邊比畫著怎么做。匯報的學生啰啰唆唆講了很多，但下面聽的很多學生都一臉茫然，不知道他說的推、壓、撥、擋是作用在球的哪里，到底是什么時候施加的力，并都認為自己與他的方法不一樣，進而不停地舉手重復回答。此時，語言這一思維表達方式已不夠，還需要新的表達媒介——圖畫。通過畫圖的方式表達出力，便可以清楚看出學生對施加的力的理解。

（2）模型

《晝夜交替》一課中，討論晝夜交替產(chǎn)生的原因時，學生會基于之前看過的科普知識說到“地球自轉(zhuǎn)”“公轉(zhuǎn)”等詞匯，但教師追問到“公轉(zhuǎn)是怎么轉(zhuǎn)”“地球和太陽有什么位置關系”時，有的學生會用兩個拳頭比畫著太陽和地球進行解釋。啰啰唆唆講了半天，班上很多學生并不能理解發(fā)言者所講的星體旋轉(zhuǎn)和晝夜交替有什么關系，繼而表現(xiàn)出迷茫的狀態(tài)。如果教師讓學生扮演地球太陽進行游戲，并借助改進后的三球儀進行模擬實驗，便可以讓發(fā)言者一邊解釋自己對晝夜交替原因的猜想，一邊操作模型，讓全班學生都理解發(fā)言者的思維。

根據(jù)皮亞杰的認知發(fā)展理論，7~11歲的兒童思維已經(jīng)可以進行邏輯推理，但仍需要具體事物的支撐。所以，教師需要在這種通過語言不能直接表達思維的時候，為學生提供思維顯性化表達的媒介。這樣，學生便能將自己認為對小球施加的看不見的力畫出來，將自己對星體運動和晝夜交替關系的理解表現(xiàn)出來，從而使教師了解到學生的前概念，并針對這些前概念繼續(xù)進行課堂設計。

3.理清思路，定格到點

探究式學習常要做實驗，為了保證課堂效率，實驗通常將幾個連續(xù)過程整合。所以，學生觀察實驗現(xiàn)象并記錄時，對于關鍵時間點的關注往往不夠，那么對于實驗現(xiàn)象的思考自然是混亂不清的，得出的結論就只能停留在觀察到的現(xiàn)象。不僅如此，匯報時也只會按照自己看到的先后過程進行整個實驗流程的描述，重點不夠突出，其他組的學生并不知道發(fā)言者說的是哪個階段，導致匯報與交流階段的效果甚微。若將實驗定格到每一個關鍵點，便能將學生的思路理清，從而利于學生表達自己的思維。

例如：《力在哪里》一課中，做小木棒趕小球活動時，通常的實驗設計是按照書上的要求進行：使小球滾動起來，滾得快一些或停下來，或讓它轉(zhuǎn)彎。這些過程混在一起，沒有先后要求，一股腦兒讓學生做,必然導致學生對于力與物體運動的思考混作一團。這就需要教師在設計實驗時，將實驗定格到點：使小球依次達到“動起來”“加速”“轉(zhuǎn)彎”“停止”幾個狀態(tài)。這樣，學生就能分別介紹自己對每個環(huán)節(jié)小球運動和力的關系的思考，從而發(fā)現(xiàn)力可以使小球動起來、加速、轉(zhuǎn)彎、停止，最后由教師順勢總結出力可以改變小球的運動狀態(tài)。

4.留出思維表達的空間

科學實驗前，教師通常會給每個小組發(fā)一張實驗記錄單，用于記錄實驗現(xiàn)象，最后常有結論一欄，但對于結論這一欄的設計，通常都是一句話概括式：我的結論是___________________；或填空式：通過實驗，我發(fā)現(xiàn)__________與__________有關。通過這樣的實驗記錄單進行學習，學生往往只會關注實驗結論，即使學生有關于結論的思考，教師也不能通過記錄單及時發(fā)現(xiàn)，學生的思維自然也不能得到發(fā)展。

例如：《導體和絕緣體》一課中，教師讓學生做實驗，研究不同液體的導電性。根據(jù)實驗現(xiàn)象，實驗只是得到一些簡單的經(jīng)驗：河水、鹽水導電，蒸餾水不導電。學生在記錄實驗現(xiàn)象后可能會思考不同液體的區(qū)別，但由于只有“結論”一欄，教師并不知道學生對不同液體的思考是怎樣的。如果適當放手，在實驗記錄單中增加“我的思考”一欄，便利于教師了解學生的思維，從而進行指導并使之完善。這樣的實驗記錄單才真正利于發(fā)展學生思維，達到探究式學習的目標。

探究式學習需要思維的參與，教師要想跟蹤學生的思維軌跡，就需要結合不同的教學情境，規(guī)劃對話語言，選擇思維表達的直觀媒介，幫助學生理清思路，并做到發(fā)揮學生的主體作用，適當放手留下一塊思維表達的空間。只有當學生的思維與行動同步發(fā)展，才能真正達到探究的目的，進而培養(yǎng)科學素養(yǎng)，為他們的繼續(xù)學習和終身發(fā)展打好基礎。