基于科學實驗促進學生思維發展

吳明科

摘 要：實驗教學是小學科學活動一個重要組成部分，對培養學生的科學素養有舉重輕重的作用。小學科學課程是以培養學生科學素養為宗旨的基礎性課程。在科學素養中，科學思維能力是重要的一項。教學中利用科學實驗激發學生興趣，有針對性地對學生進行思維能力的培養，不僅是新課程理念倡導的，而且是切實可行的。教授《馬鈴薯在液體中的沉浮》一課時，讓學生經歷科學探究的同時，筆者在培養學生思維能力方面也進行了一些嘗試。

關鍵詞：科學實驗；學生思維

小學科學是一門注重培養學生科學素養的教學課程，教學內容主要是科學探究活動，需要進行大量的科學實驗，讓學生在科學實驗中獲取科學知識、提升動手能力的同時，還要著力培養學生的思維和探究能力，防止課堂陷入“實驗有余，思維不足”局面。

一、巧設實驗，引發學生思維

在小學科學課教學中，精心設計實驗，引導學生在動手動腦過程中分析問題、解決問題，是培養學生科學思維的有效方法之一，科學教學中，教師要精心做好課前實驗材料的準備工作，創設真實的問題情境，激發學生學習興趣，引導學生思維發展。

《馬鈴薯在液體中的沉浮》一課的學習目標是讓學生明白液體的性質可以改變物體的沉浮；一定濃度的液體才能改變物體的沉浮；這樣的液體有很多。讓學生經歷一個典型的“觀察——發現——推測——驗證”的科學探究活動過程。通過前面六課的學習，學生已經能夠用浮力和重力的關系來解釋沉浮現象。但學生對沉浮的關注，一般落在物體本身，很少會關注到液體的性質，所以引導關注液體本身對沉浮的影響是本課學生思維落腳點。

本課導入巧設演示實驗，教師出示兩杯液體A液和B液（A液多，B液少），兩個馬鈴薯（一大一小），演示：把小的馬鈴薯放入A杯、大的放入B杯液體里，學生觀察：馬鈴薯在A液沉、在B液浮。

生：咦！這是怎么回事啊？

生：小的在水量多的液體不是更容易浮起來嗎？

生：老師！兩個馬鈴薯不一樣。

……

教師又用同一個馬鈴薯實驗，放入A液和B液中，沉浮結果一樣；將兩杯液體加到一樣多，放入同一個馬鈴薯，結果仍然不變。這樣學生思維點已經集中轉移到了“這兩杯液體到底是什么”這個問題上。教師教學中精心設計實驗，使學生產生認知沖突，這就更能調動學生思維，激發他們要尋找原因的欲望。

二、精設問題，促進學生思維

發現問題、提出問題是學生思維活動的一個重要體現。小學生獨立思考能力較差，他們不善于組織自己的思維，教師在教學過程中要精心設計探究問題，引導學生“合乎邏輯地、準確地闡述自己的思想和觀點”，這是培養他們思維能力的一個重要方面。探究問題可以來自學生也可以來自學生，也可以來自他人，無論問題來自何方，都必須與學生探究能力的水平相符。

《馬鈴薯在液體中的沉浮》一課，教師演示后提出問題：“我們后面用的馬鈴薯是同一個，液體的量是相同的，燒杯的大小也是相同的，那么可能是什么因素改變了馬鈴薯的沉浮情況呢？”

生搶著說：液體不同！A杯是清水，B杯中是鹽水。

這時此時教師提出具有思考性的具體問題：“怎樣證明A杯是清水，B杯里裝的是鹽水呢？ ”

生：用火燒；

生：用嘴嘗；

生：用鼻子聞一聞；

生：放在太陽底下曬；

……

學生在提出各種方法后，教師引導學生分析說出自己的理由，引導學生思考這些方法都可行嗎？哪種更科學？用嘴嘗和用鼻子聞都有危險，太陽曬效果太慢，用加熱方法比較科學。

師：如果是清水加熱后有什么現象，鹽水呢？

生：清水水分蒸發，沒有物質留下；鹽水會有白色晶體出現。

師：有加熱后有白色物質出現就一定是食鹽嗎？

生：不一定！也又可能是味精，小蘇打……

師：對！我們還要進一步鑒別！怎么鑒別？

……

教師通過精心設計系列問題，引導學生對自己的思維進行再加工，是發展學生思維的有效途徑，加強了學生邏輯思維能力的訓練，學生在科學認識基礎上進行實驗驗證會更加有效。

三、開放探究，拓展學生思維

“我聽說了，就忘記了；我看見了，就領會了；我做過了，就理解了。”動手做，不論是在哪個知識領域，都能直接促進大腦對知識的理解與記憶。小學科學教學，更應該堅持實驗探究為主，為學生提供開放的探究活動，讓學生動起手來，增加經歷，這對學習理解學生科學知識，思維拓展起到重要推動。

《馬鈴薯在液體中的沉浮》一課，通過前面探究，學生發現液體里溶解了其他物質可以使馬鈴薯浮起來；那么在接下來第二個探究活動：“調制一杯使馬鈴薯浮起來的液體”，探究材料盡量開放，可以讓學生自主選擇不同材料進行實驗探究，可以是食鹽，白糖，味精或小蘇打等，從而更好地讓學生進行科學探究活動。學生通過實驗得出不單只鹽水可以使馬鈴薯浮起來，還有鹽糖水、蘇打水……也能使馬鈴薯浮起來這一有趣的發現。

學生實驗成功了，探究還未結束，教師可以引導學生深入思考：“往杯里繼續加鹽或其他物質，馬鈴薯會浮得更高？”、“怎么讓浮起來的馬鈴薯沉下去？”進一步開放思路和探究，激起學生強烈的思維活動。

教學活動必定與學生思維活動密切相關，科學探究能力更與思維能力相伴，尋求學生科學思維發展是培植學生科學素養的重要途徑，教師應將科學思維培養貫穿實驗教學始終。發展學生科學思維中要努力尋求科學的活動規律，把握科學思維的特點，引導學生學會運用科學的思維解決自身學習、生活中遇到問題，會用課堂上學到知識，探索新疑問。

參考文獻

[1] 姚赟莉.提升小學科學實驗教學有效性的策略探究[J].新課程研究，2018，（12）.

[2] 郭瑞海.強化學生思維能力培養[J].科學課，2017，（05）.