思維顯性化，將探究式學習落到實處

余逆夢

[摘要]探究式學習是學習科學的重要方式。真正的探究式學習重在發展思維，這就需要教師指導學生進行充分的思維訓練。然而思維是隱性的，只有將學生的思維顯性化地表現出來，才能進一步通過師生對話、交流討論、實驗探究等方式發展學生的思維，使學生形成正確的科學概念。

[關鍵詞]科學教學;探究式學習;思維顯性化

[中圖分類號] G623.6 [文獻標識碼] A [文章編號] 1007-9068（2020）06-0062-02

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，需要在教師的指導、組織和支持下，引導學生主動參與、動手動腦、積極體驗，經歷科學探究的過程，從而獲取科學知識，領悟科學思想，學習科學方法。在教學中，很多教師常找齊實驗材料讓學生熱火朝天地做實驗，然后將各組的實驗結果匯總一下，便“引導”學生“發現”數據中“既定的”科學規律，認為這樣就是讓學生學習科學知識。很多實驗，尤其是需要控制變量較多的實驗，實驗結果并不一定能夠按照教師既定的路線展開，對于實驗中的意外情況，很多教師都不能帶著學生細致分析。然而，一味地動手做而沒有思維參與的體驗，并不是探究式學習。

如在《吸熱和散熱》一課教學中，研究水和油的吸熱、散熱能力時，常會出現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，最后才出現先快后慢地降溫的現象。大部分學生會發現這與《冷熱與溫度》一課的“液體溫度下降先快后慢”的觀點并不一致。很多教師在遇到這些問題時，或忽視這一意外現象避而不談，或輕描淡寫地概括為“同學們的實驗操作不夠規范”“同學們沒有仔細讀數”等。

這樣的科學實驗只有動手，沒有動腦;只有參與，沒有思維發展;只能獲取科學知識，不能領悟思辨的科學精神，更不能習得科學方法，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，可以發現產生這種現象的原因主要由于石棉網具有一定的保溫效果，所以停止加熱后兩種液體溫度仍會上升，但幅度會減少很多，接著保持平穩，最后下降。

二、隱性思維需要更好地顯性表達

很多科學概念是比較抽象的，尤其是與物理相關的力學、光學、運動等概念，要想讓學生理解這些概念，教師必須先了解學生的前概念。然而，人的思維是隱性的，小學生只會進行簡單的語言表達，因此教師并不能清楚地感知學生的思維。

如教學《一切都在運動中》一課時，學生基于經驗對物體運動、靜止的判斷往往是正確的，但關于運動、靜止的理解是樸素的。當教師問“你是怎么判斷”時，學生常常說了一大堆理由，但前后邏輯性不強，可見他們的思維是混亂的。

又如，《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（即力的效果）”，學生都很清楚有力的存在，不過力看不見、摸不著，所以并不知道怎么把自己對力的理解清楚地表達出來，他們對這個問題一臉茫然。這就需要教師尋找優良的思維顯性化“腳手架”，在師生對話、討論交流、實驗探究等方式中激活、完善、發展學生的思維，使學生形成科學概念。

三、搭建思維顯性化的“腳手架”

1.提供直觀表達的媒介

小學生的思維具有跳躍性，容易越過常規思維程序，省略某些中間環節。盡管如此，任何思維都可以分為“出發知識、接通媒介、結論性知識”三種類型，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，如語言、畫圖、文字、模型等。其中，畫圖和模型因其直觀簡便的特點，在科學教學中具有顯著的優勢。

（1）畫圖。

如在《力在哪里》一課教學中，學生在匯報使小球滾動所施加的力時，會細致地講解自己是怎么做的：“用筆往前一推，球就會動起來，力越大球滾動得越快，轉彎時這樣壓一下，再輕輕撥動一下，停止時要這樣擋一下。”學生一邊講一邊比畫著怎么做，但坐在臺下聽講的其他人依舊一臉茫然，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。此時，語言這一方式已不足以清晰地表達學生的思維，需要新的表達媒介——畫圖來補充。用畫圖的方式表達，便可清楚看到對球施加的力，從而增進學生的理解。

（2）模型。

如在《晝夜交替》一課教學中，在討論晝夜交替產生的原因時，學生會基于之前看過的科普知識提到“自轉”“公轉”等詞匯，但教師追問“公轉是怎么轉的”“地球和太陽是什么位置關系”時，學生只會用兩個拳頭代表太陽和地球進行解釋，講了半天，其他學生還是不能理解發言者所講的星體旋轉和晝夜交替有什么關系。這時教師可以讓學生扮演地球、太陽進行游戲，并借助簡化版的三球儀進行模擬實驗，讓發言者一邊解釋自己對晝夜交替原因的猜想，一邊操作模型，讓全班學生都理解自己的思維。

根據皮亞杰的認知發展理論，7-11歲的兒童思維已經可以進行邏輯推理，但仍需要具體事物的支持。當語言不能直接表達思維時，教師要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的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出來，使老師了解自己的前概念，并針對這些前概念繼續進行課堂教學。

2.留出思維表達的空間

在進行科學實驗前，教師通常會給每個小組發一張實驗記錄單，用于記錄實驗現象。記錄單最后常有“結論”一欄，但結論通常都是用一句話概括，即“我的結論是_____”或“通過實驗，我發現___與___有關”。通過這樣的實驗記錄單學習，學生往往只關注一句實驗結論，即使有一點關于結論的思考，教師也不能通過記錄單及時發現，這樣學生的思維自然不能得到發展。

如教學《導體和絕緣體》一課時，教師讓學生做實驗，研究不同液體的導電性。根據實驗，學生得出結論：河水、鹽水導電，蒸餾水不導電。學生在記錄實驗現象后可能會思考不同液體的區別，但由于“結論”一欄太過簡單，教師并不知道學生對不同液體的思考是怎樣的。適當放手，在實驗記錄單中增加“我的思考”一欄，便于教師了解學生的思維軌跡，促進學生思維的發展，實現探究式學習的目標。

探究式學習需要思維的參與，教師要想了解學生的思維軌跡，就要結合不同的教學情境，規劃對話語言，選擇思維表達的直觀媒介，留給學生思維表達的空間，幫助學生理清思路。只有思維跟上行動，才能真正達到探究的目的，進而培養學生的科學素養，為他們的繼續學習和終身發展打好基礎。

（特約編輯 木清）