讓學(xué)生帶著“腦子”動手做

韋忠利

《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出，教師要重視學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)，讓學(xué)生“動手”和“動腦”相結(jié)合，引導(dǎo)他們主動思考問題，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，注重思考事實(shí)證據(jù)和科學(xué)結(jié)論之間的關(guān)系，幫助他們學(xué)習(xí)建立科學(xué)模型，由此培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，逐步形成質(zhì)疑、反思的科學(xué)思維習(xí)慣。可以說，學(xué)生動手做在小學(xué)科學(xué)課中的作用是無可替代的，而在做中讓學(xué)生動腦，是培養(yǎng)學(xué)生思維能力和科學(xué)思維習(xí)慣的重要途徑。但在日常教學(xué)中，有的教師沒有抓住實(shí)驗(yàn)的精髓，在學(xué)生動手做時(shí)，將實(shí)驗(yàn)變成了純粹的操作性活動，有的甚至是為活動而活動，為實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn)。造成這種問題的原因，我認(rèn)為是教師對體現(xiàn)科學(xué)探究價(jià)值的重要環(huán)節(jié)沒有注重去挖掘，有的甚至由教師取代，至于論證和需要高度動腦思維的過程更是不去觸及，這樣的活動其實(shí)是沒有“腦子”的實(shí)驗(yàn)，更沒有通過學(xué)生做，使他們的能力得到提高。那么怎樣才能讓學(xué)生帶著“腦子”去做呢？

動手前先動腦

科學(xué)課上我們經(jīng)常看到這樣的現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)前，往往還未等教師發(fā)出活動指令，學(xué)生已經(jīng)對實(shí)驗(yàn)臺上的材料表現(xiàn)出了極大的興趣，有的甚至見到儀器就迫不及待地開始動手了，而對于為何做實(shí)驗(yàn)，怎樣做實(shí)驗(yàn)，根本不去理會。我認(rèn)為造成這種情況的主要原因?yàn)椋阂皇墙處煂?shí)驗(yàn)的目標(biāo)把握不準(zhǔn)確，進(jìn)而導(dǎo)致了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的目的不明確;二是教師沒能很好地提出實(shí)驗(yàn)要求。

教師首先應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生明確，所有的實(shí)驗(yàn)只是一種手段，動腦、求真才是目的。一位教師在執(zhí)教“固體的體積和質(zhì)量”內(nèi)容時(shí)是這樣做的：教師讓學(xué)生拿出材料盒中的一塊完整的橡皮，問學(xué)生：“哪位同學(xué)能證明這塊橡皮有固定的體積呢？”學(xué)生思考后回答：“可以把橡皮放入盛滿水的杯子中，看水是否溢了出來。”有的說：“可以放在一個空盒子中，看橡皮是否占據(jù)了盒子的空間。”等學(xué)生想出了各種辦法后，教師問學(xué)生：“你們想的這些辦法是為了證明什么呢？”這時(shí)有位學(xué)生回答：“我們的辦法只能證明橡皮有體積，但還不能證明橡皮有固定的體積呀！”“對！怎么才能想辦法證明有固定的體積呢？”教師追問道。大家又開始了激烈的爭論，有的說：“不論橡皮怎樣放置，體積都不應(yīng)變化，這才能說明橡皮有固定的體積。”有的說：“即便把橡皮切開，橡皮的體積也是不變的，這樣才能證明體積是固定的。”教師微笑著對學(xué)生說，你們覺得可以動手了嗎？這時(shí)學(xué)生帶著更濃厚的興趣投入到了實(shí)驗(yàn)中。

又如，在執(zhí)教“材料的漂浮能力”內(nèi)容時(shí)，當(dāng)學(xué)生篩選出橡皮泥小船、鋁質(zhì)易拉罐、小木船、泡沫船等能夠漂浮的物體后，下一步將要尋找具有漂浮能力材料時(shí)，教師提問：“你們找出的這些物體都能漂浮在水中，但組成它們的材料是否也能漂浮在水中呢？你們有什么辦法來尋找這個答案嗎？”“老師，我們可以把橡皮泥小船破壞掉嗎？”學(xué)生討論后，向教師問道。“你們?yōu)槭裁匆菢幼瞿兀俊苯處焼枴！拔覀兿氆@得它們的材料，如果把它們的材料放進(jìn)水中也能漂浮，不就說明它有漂浮能力了嗎？”“你們不能用另外一個橡皮泥代替它們嗎？”教師又問。“不可以，那樣驗(yàn)證的不是那個漂浮物的材料。”“現(xiàn)在可以動手了。”老師高興地說。

學(xué)生動手前，教師帶著明確目的向?qū)W生提出能夠引發(fā)他們思考的問題，不但激發(fā)了學(xué)生對科學(xué)探究的興趣，也讓學(xué)生能夠帶著“腦子”投入到實(shí)驗(yàn)中，這樣整個實(shí)驗(yàn)也會更具目的性、層次性和條理性，既而動手的效果也變得更加明顯。

邊動手邊動腦

手腦并用，才會有創(chuàng)造。科學(xué)的探究過程是由很多要素組成的，實(shí)驗(yàn)過程由多個環(huán)節(jié)組成，尤其在實(shí)驗(yàn)過程中，隨時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)矯正方案，隨時(shí)分析問題，觀察產(chǎn)生的現(xiàn)象，這一系列的步驟都需要學(xué)生認(rèn)真思考，及時(shí)發(fā)現(xiàn)。所以我們要求學(xué)生必須邊動手做邊動腦，要做到這一點(diǎn)，關(guān)鍵在于教師對實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是否具有科學(xué)性、思考性。

比如，一位教師在執(zhí)教“潛望鏡的秘密”內(nèi)容時(shí)，并不是先把潛望鏡的原理講清楚，然后讓學(xué)生動手去做，而是采用解暗箱的方法，讓學(xué)生利用前面學(xué)到的知識，猜想潛望鏡里有什么以及怎么通過潛望鏡看到高處的物體。學(xué)生先猜想，之后進(jìn)行了科學(xué)梳理和分析，推斷出里面可能用了平面鏡，運(yùn)用了其反射原理。接著他們根據(jù)猜想，開始設(shè)計(jì)制作潛望鏡，由于不知道潛望鏡里面究竟是怎樣的，所以學(xué)生想了很多辦法也沒成功。制作潛望鏡最關(guān)鍵的是鏡片安放的問題，學(xué)生動手的同時(shí)不停地思考，調(diào)整鏡片的位置和方向，最后他們終于發(fā)現(xiàn)潛望鏡中的兩個鏡片都是與水平面成45度角放置的，隨著潛望鏡的制作成功，學(xué)生的興奮難以言表。

又如，一位教師在執(zhí)教“面團(tuán)長大了”內(nèi)容時(shí)，并不像有些教師那樣，活動開始就讓學(xué)生和面—發(fā)面—蒸饅頭，而是讓學(xué)生在整個動手的過程中動腦思考。和面前，她首先問學(xué)生：“有人說，酵母在饅頭中起了很重要的作用，這是真的嗎？我們應(yīng)該怎么做才能知道他們說得對錯呢？”學(xué)生討論后，決定用對比的方法進(jìn)行驗(yàn)證。根據(jù)制訂的方案，學(xué)生將面粉分成兩部分，一部分加酵母，一部分不加酵母。等面團(tuán)和好一段時(shí)間后，教師又讓學(xué)生去觀察兩個面團(tuán)的變化，學(xué)生發(fā)現(xiàn)加酵母的面團(tuán)已經(jīng)變大了，而沒加酵母的面團(tuán)卻無任何變化，教師問：“這兩個面團(tuán)一個沒長，一個長大了，為什么？”學(xué)生認(rèn)為是酵母起了作用了。在揉面團(tuán)的過程中，教師問學(xué)生：“在揉面過程中你們感覺兩個面團(tuán)一樣嗎？有什么新發(fā)現(xiàn)？”有學(xué)生說：“我感覺加酵母的面團(tuán)軟綿綿的，一壓它就變小，但松手后它又彈回來了，好像有彈性，沒加酵母的面團(tuán)沒任何彈性。”“還有什么發(fā)現(xiàn)嗎？”教師追問。“老師，我發(fā)現(xiàn)加酵母的面團(tuán)里面有好多的空隙，這是為什么呢？”“這位同學(xué)很善于觀察，善于發(fā)現(xiàn)問題，提出問題。這是因?yàn)槊鎴F(tuán)在發(fā)酵的過程中產(chǎn)生了熱量和氣體，所以看上去有許多小孔，這個問題我們在今后的學(xué)習(xí)中還會學(xué)到，也希望對這個問題有興趣的同學(xué)課下好好研究一下。”等饅頭蒸熟，打開籠蓋時(shí)，學(xué)生驚奇地叫道：“老師快看！兩種饅頭差別怎么會那么大呀！”教師指著白白胖胖的發(fā)面饅頭和“一臉褶皺”又黑又瘦的死面饅頭，笑著問學(xué)生：“在蒸饅頭的整個過程中，兩種饅頭相同的條件是什么？不同的條件是什么？為什么有的饅頭又白又胖，有的饅頭又黑又瘦呢，是什么起的作用？”學(xué)生很清楚地了解酵母在發(fā)面中所起的作用，并用科學(xué)語言總結(jié)了整個發(fā)面的過程。

在學(xué)生體驗(yàn)成功快樂的同時(shí)，用科學(xué)的頭腦完成科學(xué)活動，通過自己努力獲取知識，逐步培養(yǎng)他們實(shí)驗(yàn)探究的能力，這才是我們所應(yīng)該追求的實(shí)驗(yàn)效果。

先動手再動腦

日常教學(xué)中，有的教師在學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)后，做簡單的總結(jié)就草草收場，而大多數(shù)情況是，學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后，成功的欣喜若狂，失敗的垂頭喪氣，至于怎樣成功的、為什么失敗，很少有學(xué)生去反思，這不利于對原有知識進(jìn)行較好的重構(gòu)，也不能將其內(nèi)化為新的知識。要讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)后學(xué)會反思，教師就要善于發(fā)現(xiàn)和捕捉實(shí)驗(yàn)后出現(xiàn)的問題，引導(dǎo)他們分析、反思。

比如，一位教師執(zhí)教“燈泡亮了”內(nèi)容，臨近下課時(shí)，全班六個小組的同學(xué)，有兩個小組無論怎么努力都沒有讓小燈泡亮起來。看著其他組的同學(xué)歡呼雀躍，他們都無精打采，這時(shí)教師問：“大家想想可能是什么原因使他們的小燈泡沒有亮起來呢？相信經(jīng)過同學(xué)們的努力一定能找到答案。不過這個問題我想讓同學(xué)們課下去解決，你們敢于接受挑戰(zhàn)嗎？”學(xué)生個個都摩拳擦掌。

實(shí)驗(yàn)是一個求真的過程，所以實(shí)驗(yàn)失敗是正常現(xiàn)象，關(guān)鍵是怎樣看待失敗，怎樣反思自己失敗的過程，教師實(shí)驗(yàn)后把沒解決的問題放到課下，放到學(xué)生的生活中，動手后讓學(xué)生繼續(xù)去動腦，是教學(xué)應(yīng)該提倡的。