例談小學(xué)科學(xué)教學(xué)中科學(xué)思維的培植

摘 要：科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究與科學(xué)思維的培養(yǎng)是和諧的統(tǒng)一整體，科學(xué)思維引導(dǎo)著探究實(shí)驗(yàn)活動的行進(jìn)與調(diào)整，而親歷完整的探究實(shí)驗(yàn)活動，才能使學(xué)生的科學(xué)思維能力得到更好的發(fā)展。教師可以從實(shí)驗(yàn)探究的不同環(huán)節(jié)以及實(shí)驗(yàn)探究能力發(fā)展的不同階段對此進(jìn)行有意識的引導(dǎo)，使學(xué)生的科學(xué)思維能力在科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究過程中得到不斷的滲透與提高。

關(guān)鍵詞：科學(xué)思維;建構(gòu);探究

一、什么是科學(xué)思維？

科學(xué)思維是人腦有意識地對科學(xué)事務(wù)（包括對象、現(xiàn)象、過程、事實(shí)等）的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律性及事物間的相互關(guān)系的抽象的反應(yīng)。簡單地說，借助探究的形式，人腦對各種信息進(jìn)行加工處理的理性思維活動就是科學(xué)思維的過程。

科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究與科學(xué)思維的培養(yǎng)是和諧的統(tǒng)一整體，科學(xué)思維引導(dǎo)著探究實(shí)驗(yàn)活動的行進(jìn)與調(diào)整，而親歷完整的探究實(shí)驗(yàn)活動，才能使學(xué)生的科學(xué)思維能力得到更好的發(fā)展。教師可以從實(shí)驗(yàn)探究的不同環(huán)節(jié)以及實(shí)驗(yàn)探究能力發(fā)展的不同階段對此進(jìn)行有意識的引導(dǎo)，使學(xué)生的科學(xué)思維能力在科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究過程中得到不斷的滲透與提高。

二、為什么要強(qiáng)調(diào)科學(xué)思維的培植？

新課程倡導(dǎo)的探究式學(xué)習(xí)，其核心在于鼓勵學(xué)生積極參與探究，逐步養(yǎng)成理性的科學(xué)思維習(xí)慣。作為科學(xué)老師我每天都在思考：究竟什么樣的教育才能讓孩子受益終身，真正提高孩子的科學(xué)素養(yǎng)？小學(xué)科學(xué)教育究竟能對學(xué)生的發(fā)展產(chǎn)生什么樣的影響呢？回想我們童年的自然常識課，老師給我們講了什么，做了什么實(shí)驗(yàn)，早已如沙灘上的足跡，被時間沖刷的一干二凈了。能在腦中留下深刻烙印的，恐怕只有反復(fù)訓(xùn)練后的思維習(xí)慣了。因此在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，學(xué)生科學(xué)思維的培植是教師必須關(guān)注的問題。

隨著對科學(xué)探究研究的深入，風(fēng)靡大江南北的“做中學(xué)”理念至少存在以下不足之處：

1、學(xué)生立場的缺失，“做”是按老師的要求做，“學(xué)”是跟著老師學(xué)。

科學(xué)教學(xué)中教師往往對學(xué)生的前概念不夠關(guān)注，置學(xué)生腦海逐漸豐富的那個“表象的世界”于不顧，過分追求活動的新穎與高效。這樣的反客為主容易使學(xué)生的立場缺失。科學(xué)探究課只能是走馬觀花、流于形式的科學(xué)知識灌輸課。在這樣的課堂中，學(xué)生只是被動的參與者，談不上科學(xué)思維的培植，更談不上發(fā)展科學(xué)探究能力以及科學(xué)素養(yǎng)的提高。

2、重視“做”的過程，而輕視操作過程中學(xué)生理性思維的培植。

沒有思維參與的科學(xué)課堂，難以稱為真正的科學(xué)課堂。在現(xiàn)實(shí)的課堂上對于學(xué)生來說，他們對感性材料本身更感興趣，很多科學(xué)教師干脆把科學(xué)課組織成了活動課，課堂氣氛異常活躍，學(xué)生常常會因?yàn)橐晃兜夭僮鞫浝硇缘胤治雠c思考。“探究”止步于活動的層面上，學(xué)生的科學(xué)思維怎能得到培植？過分看重活動的作用而忽視科學(xué)思維的培植，容易讓學(xué)生錯誤地看待科學(xué)學(xué)習(xí)，學(xué)生的思維能力和得不到鍛煉，也就無法具備獨(dú)立分析解決問題的能力。

3、“學(xué)”過于強(qiáng)調(diào)所學(xué)知識的運(yùn)用，而忽視形成知識的過程。

“做中學(xué)”的理念雖然強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生學(xué)到具體的知識，但更重要的是培養(yǎng)學(xué)生會使用學(xué)到的知識。學(xué)以致用自然無可厚非，但是當(dāng)今小學(xué)科學(xué)課時量非常少，著眼點(diǎn)放在應(yīng)用知識解決實(shí)際問題必然會擠占知識建構(gòu)的過程，也就是動手動腦的科學(xué)思維的過程。

越來越多的科學(xué)教師認(rèn)識到：學(xué)生的探究過程主要發(fā)生在腦海中，由此我們的教學(xué)也要著眼于學(xué)生思維力的培植，變傳統(tǒng)的“做中學(xué)”為“做中思”。

三、如何培植學(xué)生的科學(xué)思維

（一）利用有“結(jié)構(gòu)”的材料，激發(fā)思維原動力

“有結(jié)構(gòu)的材料”是經(jīng)過教師精心選擇的，既要具備趣味性，又要能體現(xiàn)教學(xué)過程的層次性與結(jié)構(gòu)性。同時必須考慮兒童的年齡特征和認(rèn)知規(guī)律，貼近孩子的日常生活。材料要由教師在實(shí)驗(yàn)前多次試驗(yàn)，要以相關(guān)的科學(xué)概念為基礎(chǔ)，材料的組成要指向概念的建構(gòu)才能使用。

例如，教科版五年級下冊《擺的研究》一課中，同時對幾個變量控制對小學(xué)生而言頗具難度。如果實(shí)驗(yàn)材料選擇不慎，就會直接影響到研究結(jié)果。因此，選擇合適的實(shí)驗(yàn)材料的，把干擾因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響降到最小是本課成敗的關(guān)鍵。對于擺錘，教材上選擇了大小螺帽來代表輕重不同的擺錘。在兩根一樣長的擺線上分別系上大小不同的螺帽后，擺長會發(fā)生變化，大螺帽的擺長要比小螺帽長（因?yàn)榇舐菝敝睆礁L）。我將材料換成了小吊桶（大、小、高、低都一樣），在吊桶里分別裝大小相同的螺帽，很好地解決了擺長不能精確控制問題。

（二）引導(dǎo)合理性的猜想，培養(yǎng)思維邏輯性

科學(xué)探究以思維的邏輯性作為起點(diǎn)，科學(xué)思維是由許許多多的小問題構(gòu)成的，科學(xué)教學(xué)就是要使這些零散的問題形成有序的整體。科學(xué)課堂教學(xué)不僅要求學(xué)生能夠?qū)σ恍┛茖W(xué)問題作出假設(shè)，還要求他們能區(qū)分什么是假設(shè)，什么是事實(shí)。同時要對自己提出的假設(shè)的邏輯性進(jìn)行判斷，給學(xué)生留有足夠的思維空間，同時給學(xué)生質(zhì)疑的機(jī)會，這個過程實(shí)際上就是思維邏輯性的過程，由此培養(yǎng)學(xué)生的思維邏輯性。

例如，蘇教版五年級上冊《解釋》一課中，教材中有一張印有雪地里動物足跡的圖片，先問學(xué)生：“你觀察到了什么？”學(xué)生紛紛對提出自己的想法。如“兩只鳥走過留下的腳印”、“某種動物走過的腳印”這時候就要追問“你怎么知道是鳥或者動物留下的腳印？”經(jīng)過討論后，學(xué)生發(fā)現(xiàn)看到的足跡是事實(shí)，而是誰留下的足跡是我們的一種假設(shè)。接下來引導(dǎo)合理性的猜想“這兩只動物為什么走向同一地點(diǎn)？”對于學(xué)生提出的“可能是動物間的攻擊”“幼年動物向成年動物靠近”等假設(shè)，在鼓勵他們作出更多假設(shè)的基礎(chǔ)上，還要求他們由已知事實(shí)考慮思維的邏輯性。在本課中就僅有的證據(jù)而言，大多數(shù)學(xué)生的假設(shè)都是合理的。但是假設(shè)并不是憑空的任意想象，而是對客觀事實(shí)合乎邏輯推理的解釋。

（三）通過有組織的測量，彰顯思維客觀性

科學(xué)思維是從實(shí)際出發(fā)的，它應(yīng)能如實(shí)反映事物的本質(zhì)規(guī)律，并真實(shí)地去認(rèn)識研究的對象。這是進(jìn)行科學(xué)思維的基礎(chǔ)，如果從書本出發(fā)或某個既定的理論、原則出發(fā)，不尊重事實(shí)或?qū)嵺`的結(jié)果，就不可能是科學(xué)思維。“科學(xué)課既強(qiáng)調(diào)學(xué)生親歷探究的過程，還重視在實(shí)驗(yàn)過程中搜集和積累數(shù)據(jù)，強(qiáng)調(diào)對事物的認(rèn)知，不僅要在質(zhì)上，更要從量的分析中得出結(jié)論。”這就需要我們做好進(jìn)行有組織的測量。

在教科版六年級上冊《杠桿的科學(xué)》一課的教學(xué)中，教材只要求學(xué)生清楚地認(rèn)識到“杠桿所掛鉤碼離支點(diǎn)越遠(yuǎn)，所需的利鉤碼數(shù)越少，也越省力”，但是這種抽象的規(guī)律往往超出六年級學(xué)生的認(rèn)知水平。我設(shè)計了尋找杠桿尺平衡條件的測量實(shí)驗(yàn)，希望通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，得出只有當(dāng)“左邊的格數(shù)×鉤碼數(shù)=右邊的格數(shù)×鉤碼數(shù)”的時候，杠桿尺才會平衡，這種以數(shù)學(xué)關(guān)系描述科學(xué)規(guī)律的方式，使抽象的規(guī)律變得具體。而在實(shí)踐中學(xué)生往往會得出“格數(shù)+鉤碼數(shù)=格數(shù)+鉤碼數(shù)”，許多小組發(fā)現(xiàn)只要把夠碼數(shù)量和格數(shù)對換放到另一邊就能平衡，如“左邊：鉤碼數(shù)3，格數(shù)2;右邊：鉤碼數(shù)2，格數(shù)3”，這當(dāng)然是巧合，有了一次成功平衡的體驗(yàn)，下面的實(shí)驗(yàn)探究都會圍繞檢驗(yàn)這一錯誤結(jié)論展開，往往很少有孩子去嘗試其他情況，在實(shí)踐中我讓孩子嘗試“左邊：鉤碼數(shù)1，格數(shù)4;右邊：鉤碼數(shù)2，格數(shù)2”，學(xué)生發(fā)現(xiàn)平衡的方法還有很多，接下來的分析也會趨于理性。在一次次數(shù)據(jù)分析中讓學(xué)生經(jīng)歷了一個尊重數(shù)據(jù)和事實(shí)的學(xué)習(xí)過程，正如牛頓所說“任何一門學(xué)科，只有和數(shù)學(xué)產(chǎn)生聯(lián)系，才稱得上是一門科學(xué)”。

科學(xué)的價值在于創(chuàng)新，科學(xué)的本質(zhì)是思想，科學(xué)的學(xué)習(xí)不是一個遵照預(yù)設(shè)指令進(jìn)行操作的過程，而是科學(xué)思維不斷建構(gòu)的過程，學(xué)生要做的不是復(fù)制老師或者前人腦海中的科學(xué)知識，而是在思維中建構(gòu)自己的科學(xué)世界。

參考文獻(xiàn)

[1]孫存良. 小學(xué)科學(xué)教學(xué)對學(xué)生科學(xué)思維培養(yǎng)的策略[J]. 小學(xué)科學(xué)（教師版）.

[2]楊麗玲. 小學(xué)科學(xué)探究活動中的科學(xué)思維體現(xiàn)與培養(yǎng)[J]. 基礎(chǔ)教育研究.GB/T 7714.

作者簡介：吳亮，漢，1987.05.14，中小學(xué)二級教師，小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與課堂細(xì)節(jié)研究