讓思維發生，讓思維“可見”

楊穎

[摘 要]思維的發生與發展是小學科學教學中的核心活動，也是科學學科最本質的特征。《中國學生發展核心素養》中的科學精神包括理性思維、批判質疑、勇于探究三大內容，而理性思維是后兩者的基石。在小學科學教學中，科學探究活動也應是基于思維的探究。結合教學實踐，多方面淺析如何培養小學生的科學思維。

[關鍵詞]科學教學;科學思維

[中圖分類號] G623.6[文獻標識碼] A[文章編號] 1007-9068（2021）30-0083-02

教育部文件《中國學生發展核心素養》中的科學精神包括理性思維、批判質疑、勇于探究三大內容，其中理性思維是后兩者的基石，需要思維的全程參與才能質疑、探究。而2017年的小學科學課標也提出：要引導學生像科學家那樣進行科學探究，在探究過程中形成尊重事實、善于質疑的科學態度。在小學科學教學中，科學探究活動也應是基于思維的探究，對科學思維的培養應成為教學的重要任務，我們可以從多方面來實踐反思。

一、培養點燃思維的問題意識

愛因斯坦說過：“提出問題比解決問題更重要。”讓學生理解像科學家那樣進行科學探究時，提出問題便是跨出的第一步，它也是點燃思維的原動力。

但在實際科學課堂上，更多的情況是教師提出問題，學生才去動腦筋思考。長期以來，不少學生都習慣于被動地在老師提出的問題中學習，并沒有喚醒自身的問題意識。因此，我們應該在教學中聯系現實，肯定學生提出的新問題，嘗試著主動圍繞學生提出的問題開展探究，即使可能學生提出的問題并非教材中的內容，但只要與所學相關也應該重視。而在探究過程中也會產生出新的問題，若與教學內容相關，則應該鼓勵學生進行探究，不能為了課程的進度，忽視學生的疑問。這樣會中斷學生思維的發展，從而失去了問題解決與思維提升的最佳時機，更可怕的是也會扼殺一些學生求知的欲望。

例如，在教學蘇教舊版三年級科學的第一課《科學是……》時，通過琴納研究牛痘的故事向學生闡明了科學家進行科學探究的一般過程。在教師眼中，故事只是載體，關鍵的是明確科學探究的四個階段：提出問題、做出猜測、尋找證據、得出結論。這本是一節課就能完成的教學任務，而孩子們卻被琴納的故事深深吸引，好奇地提出各種各樣的問題：牛痘是怎么種到人身上的？到底為什么牛痘可以預防天花……甚至有個孩子挽起袖子，舉得高高地問：“老師，您看我這胳膊上的瘢痕是不是就是種牛痘的啊？”一時間，其他孩子也紛紛露出胳膊興奮地觀察著。

雖然教學沒有按照既定的方向發展，但是孩子們求知的欲望越發強烈。他們的問題意識正在萌芽，思維已經發生，需要進一步地引導。因而，我充分地鼓勵孩子們聯系現實去思考，課后帶著問題主動地上網查詢資料，也可以向周圍的長輩或專業的醫生咨詢。于是第二節課一開始，我就讓孩子們自己來交流。首先，那個問自己胳膊上瘢痕是啥的男生很自信地告訴大家：“我們身上的可不是牛痘了，因為天花病毒已經被人類消滅了。我爸爸說他那輩還有種牛痘的，但是1981年中國就取消牛痘接種了。”另一個孩子補充道：“那個胳膊上瘢痕其實是卡介苗，百度百科上說接種后可預防兒童結核病，如結核性腦膜炎。世界上很多國家都已將卡介苗列為計劃免疫必須接種的疫苗，所以咱們一出生就都可以接種了！”不少孩子都在分享不同渠道獲得的科學信息。“那我從小打了好多預防針，為什么只有卡介苗留疤了？”一個孩子又提出了新的問題，班級安靜下來。其他的學生陷入了思考，做出了不同的猜測，紛紛表示回去還想查查看。

在整個活動中，學生的思維非常活躍，在他們的大腦皮層里，許多經驗與獲得信息在進行篩選、比較、分析以及綜合，思維的發生與發展自然而然。對知識的渴望是學習的動力。保護學生的求知欲，培養他們的問題意識，對學生的思維發展具有深遠影響。

二、培養講求證據的實證意識

實證是指研究者親自收集觀察資料，為提出理論假設或檢驗理論假設而展開的研究，通常以具體的數據、事實來呈現。而在小學階段普遍缺乏實證意識的培養，教師對基于證據進行論證的教學重視不夠。學生有時會以自己的經驗去回答問題，此時應該培養學生用具體的事實或數據來說明、支撐觀點。

例如，在教學三年級《葉和花》時，有個孩子不相信書本上的一句話：世界上沒有兩片完全相同的葉子。他認為葉子那么多，相同的也許會存在。為了驗證他的想法，全班孩子積極地用一星期的課余時間來集體找證據。孩子們撿拾了校園里的許多不同品種的葉子，對比驗證了幾百張！還是沒找到兩張完全相同的樹葉，由此驗證出至少在校園內沒有兩片完全相同的葉子。原本是書上已有的科學知識，現在成了學生通過自己實證探究得到的科學結論，實證意識印刻進腦海里！

也是這個班的孩子在今年特殊的線上科學課中大膽質疑了風靡朋友圈的立掃帚實驗。當時，網絡上有一則新聞“美國NASA宇航局宣布當天引力很特別，所有的掃帚都可以立起來”，看完新聞的大人小孩紛紛嘗試并成功，群起轉發。而孩子們在線上討論覺得跟引力關系不大，他們想到了科學課學過的重心問題，決定過一天再來嘗試，也拍照放到班級群里分享。果然，第二天掃帚還是能成功立起來，由此驗證了掃帚能立起來與引力無關。而嚴謹的孩子還用了新舊多個掃帚實驗，摸索出如何尋找重心，成功地把它們立起來的方法。

學生在尋找證據時也在開展更深入的思維探究活動，他們有機會直面原來的錯誤概念，引發認知沖突，而在整個探究過程中進行修正，不但獲得新知，還形成樂于求證的意識與科學行為習慣。

三、培養深入思考的思辨意識

有人說：思辨能力的缺乏，是一種新的無知。在科學教學中，思辨意識是能對所得的知識或他人觀點進行深入的思考，以求真正理解，甚至可以進行補充或提出不同意見。所以我們作為教師不能輕易地肯定或否定某一想法，以免使學生的思維就此止步。我們可以積極地引導學生進行實踐論證，運用自己的思維去對事物或問題進行觀察、比較、分析、綜合、抽象與概括。

例如，蘇教版科學五年級《簡單電路》一課，在討論需要什么材料能真正用電點亮小燈泡的燈絲時，學生認為：電池是提供電的，導線是傳輸電的，燈泡是用電的，只要用導線將電池和燈泡相連，就可以將小燈泡點亮。但實驗操作中因為沒有給燈座輔助，孩子們必須用手將導線金屬絲直接和燈泡金屬部分連接，許多小組卻發現燈泡沒有亮。“老師，我們明明把電池正負極出來的導線都連著燈泡啦！”此時，我按照慣例出示了教材中繪制的小燈泡剖面圖，闡明導線必須同時連接小燈泡的金屬外殼和底部的金屬觸點才能讓電流通過內部的燈絲發光，由此幫助學生建立“閉合電路”這個概念。不少小組再次嘗試，終于點亮了小燈泡。

忽然，一個愛拆東西的小吳同學做出驚人之舉，用圓規頭硬戳小燈泡的金屬殼，組長慌忙報告。“我就是好奇，想拆開來看看燈泡里面是什么樣子，是不是像書上畫的那樣？以前我拆過一個玩具，里面的燈泡被我擰壞了，卻掉出來好多白屑屑呢！”小吳委屈巴巴地辯解道。我陷入了思考，燈泡金屬殼內真實的樣子，老師自己好像也沒打開來看過啊。“當然是和書上畫的一樣啦！”“我也蠻想解剖看看的呢！”“老師不會同意的吧？”……孩子們七嘴八舌地議論著。教材的繪圖不是真圖，幾乎每個孩子對未知的事物都充滿了好奇與探索的渴望！于是，我請小吳同學帶著小燈泡來到實物投影機下，和老師一起用錐子和尖頭剪刀解剖燈泡的金屬殼。“咦，里面怎么一大半都是黃白色的東西？”“老師，怎么這和書本上畫的不一樣啊！”“書上不是畫有兩根金屬絲，將燈絲分別和外殼與底部觸點連接的嘛，這可看不到啊！”質疑的聲音越來越多。

“那書本上的繪圖錯了嗎？”我的教具里還有一個大的水晶白熾燈，課代表立刻提議也拆開來看看吧。“咦，只有接口有點黃白的東西，里面怎么沒有填充物了，能看到金屬絲！”“哇，金屬絲好明顯，一根直戳到底部的觸點，一根延伸到外面焊在燈泡金屬的外殼上呢！”“這個內部結構倒是和書上畫得很像哇！”……同樣都是白熾燈，內部卻多了白色的填充物，孩子們開始猜測它的作用：“有可能是絕緣的，小燈泡內部空間小，避免兩根金屬絲碰一起短路，大的就不用！”“也有可能耐高溫，空間小避免散熱差，把金屬絲燒壞！”帶著思考的問題，大家課后繼續去查詢資料驗證，甚至發現LED燈金屬殼的內部結構也很類似，只不過沒有黃白的焊泥，是與燈泡罩壓鉚在一起，而金屬絲外部裹有絕緣膠皮。但孩子們又總結道：無論內部結構怎么變，只有導線同時連接燈泡的金屬外殼和底部的金屬觸點，才能讓電流通過使燈發光。此時，“閉合電路”這個概念已經真正地印刻在他們腦中。

學生對所學的科學知識產生疑問、大膽質疑時，說明他們開始進入深度的思考。討論中學生的思維越來越清晰，問題的層層遞進也促進了學生有目的地去思考，明確了這樣做的目的，不僅培養了思維的有序性及嚴密性，還培養了學生嚴謹的科學態度。當學生經歷過深度的思考，付諸實踐，其思維才可得到更好的發展。

香港大學馬冠中博士在科學教育講座中說過：不滿足于知道，要知道如何知道;不一定要做科學家，要學習像科學家一樣思考。確實，我們作為科學教師，更應該努力培養孩子的科學思維。在問題中發現，在實證中探究，在思辨中質疑，讓科學思維發生，也讓思維過程與思維結果變得“可見”！

（責編 韋淑紅）