馬洪偉
思維總是由問題引發并圍繞問題展開的,問題是學習的核心,也是學生思維發展的動力和方向。促進學生科學思維的發展是小學科學課程標準的要求,也是科學教學的核心目標。在小學科學課堂教學中,以問題驅動和引領學生主動、探究、創造性地學習,實現學生的主動發展和思維能力的提高是科學教師的根本任務。教師要善于創設問題情境,用問題激發學生的認知沖突,引領他們主動思考。本文以三年級《鞋底的花紋》一課為例,談如何用問題引領學生思維發展。
沖突性問題
日常生活和學習中,學生已有一定的認知結構,學習新知識時,他們一般會用原有的認知結構理解新的知識,在這一過程中,學生會產生認知沖突,產生問題。教師要利用好這種沖突,用問題引領學生觀察思考,促進學生思維的深度發展。
例如,在導入環節看一段《貓抓老鼠》的動畫前,教師設計這樣的問題:動畫中的貓為什么抓不到老鼠呢?通過核心的問題引領學生觀看視頻,讓學生在觀看的同時圍繞問題尋找證據。學生思維活動分析如下:
1.思維過程
收集事實:觀看過程中調動形象思維、聯想思維收集故事的起因、經過、結果等事實材料。
獲得信息:觀察到貓穿的鞋子沒有花紋,老鼠的鞋子有花紋。
作出假設:奔跑中穿有花紋的鞋子比穿沒花紋的平滑底的鞋子更方便、更快。
2.思維方法
簡單分析:聯系生活經驗分析貓跑不快、經常滑倒和老鼠跑得快的原因。
綜合分析:根據事實材料組織故事的起因、經過、結果的敘述語言。
比較:比較貓和老鼠穿的兩種鞋子的特點。
3.思維類型
形象思維:觀察畫面收集故事的起因、經過、結果的事實材料。
發散思維:聯系生活從多個角度思考貓跑不快、經常滑倒和老鼠跑得快的多種可能性。
之后,教師拋出問題引領學生交流:視頻看完了,誰來說說動畫中的貓為什么抓不到老鼠?學生很容易發現,貓的鞋底沒有花紋,容易打滑。學生大多有生活經驗,下雪時鞋子踩在雪地上,鞋底的凹槽被雪填平,相當于沒有花紋,就容易滑倒而摔跤。在這一過程中,沖突的問題會引發學生相互質疑和辯論,促進他們思維的發展。
方法性問題
科學學習需要用到許多的方法,如事物的觀察方法、實驗的設計方法、實驗的操作方法、實驗的記錄方法等。教師要善于設計方法性問題,引領學生去設計、操作、觀察和記錄。
例如,驗證摩擦力的大小與物體接觸面的光滑程度有關的環節,教師可以引導學生:“我們先來用實驗的方法研究摩擦力的大小是否與接觸面的光滑程度有關。老師為大家準備了一些器材,請看大屏幕:一個測力計,一個帶環的木塊,我們可以用測力計來拉動木塊,測出所需拉力大小。如果用的拉力大,說明木塊受到的摩擦力大;如果用的拉力小,說明木塊受到的摩擦力小。另外還有一塊木板——一面是光滑的,一面是粗糙的。現在請同學們想一想,如何利用這些材料,設計一個實驗來驗證摩擦力的大小是否與接觸面的光滑程度有關。”
問題引領學生將體驗活動獲得的信息與提供的實驗材料進行關聯,思考實驗設計的方法。學生的思維活動分析如下:
1.思維過程
收集事實:收集頭腦中已有的各種操作體驗信息及觀察事物獲得的事實材料。
獲得信息:將頭腦的畫面信息與實物信息比對,找出不同材料的相同點和不同點,進而建立對應的聯系。
2.思維方法
簡單分析:分析木板兩面的不同和頭腦中常見物體的不同。
綜合分析:尋找木板兩面與頭腦中常見物體的相同點和不同點,得出結論:木板平滑的一面相當于光滑的鞋底或地面;木板粗糙的一面相當于粗糙的鞋底或地面;木塊相當于重物;測力計相當于拉線。
3.思維類型
形象思維:將體驗獲得的信息與實物建立聯系。
邏輯思維:用頭腦中存儲的信息與實物比對,設計出合理的實驗方法,總結出實驗的相同條件、不同條件。
在學生完成實驗設計后,教師可以通過問題引領學生交流方法,必要時可演示學生的方法,強調如快速地拉還是慢慢勻速地拉、能不能一次快速地拉一次慢慢勻速地拉等方法要領,引導學生理解對比實驗的方法,促進他們思維的發展。
有梯度的問題
有梯度的問題不但能夠滿足不同起點學生的需求,而且可以促進全體學生積極思考,參與探究的全過程。活動中,學生不斷發現問題、提出問題和解決問題,提高了探究效率。
例如,在學生設計出驗證摩擦力的大小與物體接觸面的光滑程度有關的實驗方法后,教師分發給各小組實驗記錄單,利用記錄單中有梯度的問題引領學生記錄和思考,問題要點如下:
在光滑、粗糙的木板上水平拉動木塊時,拉力大小為多少;
對比實驗數據,看在兩種木板上拉動木塊產生的摩擦力是否有不同;
摩擦力的大小與物體接觸面的光滑程度是否有關。
學生的思維活動分析如下:
1.思維過程
收集事實:在規范的操作、實驗過程中,記錄實驗數據。
獲得信息:在平滑的木板上拉動木塊獲得的數據小,在粗糙的木板上拉動木塊獲得的數據大。
作出假設:在一個物體表面拉動另一個物體,物體的接觸面光滑產生的摩擦力小,物體的接觸面粗糙產生的摩擦力大。
2.思維方法
綜合分析:比較兩次實驗獲得的不同數據,查找數據不同的原因。得出結論:在一個物體表面拉動另一個物體,物體的接觸面光滑產生的摩擦力小,物體的接觸面粗糙產生的摩擦力大。
比較:比較兩次實驗的相同條件、不同條件和不同數據。
3.思維類型
形象思維:頭腦中形成兩次實驗的材料、操作和數據圖像等信息。
邏輯思維:比較兩次實驗獲得的不同數據,推理、分析數據不同的原因。
實驗之后,教師引領學生在小組、全班交流、分析實驗數據得出結論,讓他們關注差異數據背后的規律,促進他們思維的發展。
拓展性問題
教師要善于設計拓展性問題,引領學生思考與交流,培養他們舉一反三的能力。例如,在拓展探究環節,教師引導學生認識到有些摩擦力對我們是有益的,有些則是有害的,隨即出示幾幅生活場景的圖片,提出問題:在這些場景中,人們是為了增大摩擦力還是減小摩擦力?用到了哪些方法增大或減小摩擦力?
問題引領學生結合生活經驗觀察圖片,思考場景中人們的做法,尋找增大摩擦力和減小摩擦力的方法。學生的思維活動分析如下:
1.思維過程
收集事實:調動頭腦存儲的生活畫面,判斷場景實例是為了增大摩擦力還是減小摩擦力,并查詢增大或減小摩擦力的方法。
獲得信息:分析場景實例,知道人們為了工作或生活的需要,采用相關方法有意識地增大摩擦力或減小摩擦力。
2.思維方法
簡單分析:單一場景中的摩擦力大小對人類的作用分析。
綜合分析:分析人類在不同場景中對摩擦力的需求,得出人類可根據需要對摩擦力的大小進行創造性改變的結論。
比較:同一場景中摩擦力大小的比較;不同場景中摩擦力大小的比較。
3.思維類型
形象思維:調動頭腦中的畫面,回憶人類在不同場景中對摩擦力大小的需求。
創造思維:人類在不同的場景中可根據需要對摩擦力的大小進行改變,改變的方法多種多樣。
在學生交流人們是為了增大摩擦力還是減小摩擦力,以及用了哪些方法增大或減小摩擦力之后,教師拋出另一個問題:既然有些摩擦力是有害的,那如果消除世界上的摩擦力,想象一下,世界會變成什么樣子?在這一過程中,學生對同伴交流的信息進行分析,發表不同的看法,發展了批判思維。同時他們多角度思考世界上如果沒有了摩擦力可能變成的樣子,發展了發散思維。
總之,思維的發展需以問題為引導,科學教師要根據教學內容精心設計各個教學活動,特別是引發學生思考的問題,引領他們動手做、動眼看、動耳聽、動口說、動腦思,只有這樣才能理好地促進學生思維的全面發展。