在小学科学教学中发展学生思维的初步探索

雷鹏

科学是一门让学生在一个个科学探究中培养科学素养的学科。操作活动仅仅是科学探究的外在形式，其中内隐的科学思维才是它的灵魂。教育家杜威曾经指出，探究是“对任何一种信念或假设的知识进行的积极、持续、审慎的思考”。对学生而言，经历真正的探究过程就意味着经历思维的过程。因此，在课堂教学中我们要注重培养、训练学生的科学思维，要善于抓住课堂的每一个活动环节，促进学生的思维发展，为他们的乐学而教。下面我就根据自己的教学经验来谈谈对学生科学思维的培养。

一、设置矛盾，促进思维

心理学家认为，儿童在活动中产生的新需要会和已有的心理水平之间构成矛盾，这个矛盾就是儿童思维的内部矛盾，它是推动思维发展的动力。我们可以利用学生已有的知识经验和科学现象之间的差异、学生个体之间的差异，凸显矛盾，使其产生认知的冲突、思维的“碰撞”，进而促使学生思维。

如在五年级上册《照镜子》一课教学中，教师可以巧设“该不该起床”的情境，制造矛盾，促使学生思考。由于物和像的位置对于镜面是对称的，当学生通过镜子看圆点钟面时，有些同学可能会不假思索地将7点误认为5点，但也有个别观察细致的学生认为是7点。于是便会引发一场关于“到底是5点还是7点”“镜子里的像和原物左右方向是否相反”的争论，这个由于个体差异产生的矛盾将促使学生积极地思考，发表见解，矛盾碰撞，展示自我。

在教学中我们要从学生已有的心理水平、思维结构和知识经验出发，制造高于学生原有的心理水平，又是他们经过努力可以解决的矛盾，同时兼顾情境矛盾与教学目标的密切相关性，在学生与目标之间铺设台阶。

二、鼓励预想，激活思维

预想是人们根据个人经验和知识对观察结果的理解与解释，是一种对未来事物发展的推断。它是人们的主观思维活动，具有多重性，是科学探究中思维活动的开始，也是人们最基本的思维技能。课堂中教师应尽可能为学生提供预想的机会，使其有机会围绕探究的问题以学过的知识和已有的生活经验为依据展开科学、合理的猜测；有机会“多向”思考，避免思维定势；有机会对客观事物之间关系进行迅速识别、直接理解和整体判断，由此激活学生的思维。

如《研究磁铁》一课中探究磁铁的性质，在观察了条形磁铁的外观之后，引导学生对“磁铁各部分的磁性强弱都一样吗？”这一问题展开猜测，并说明理由。有的学生认为条形磁铁的中间磁性最强，因为中间部位面积大磁性当然最强。有的学生认为条形磁铁的两边磁性最强，因为以前自己比较过。有的学生认为条形磁铁各个部位磁性一样强，因为它是同一块磁铁各部分没有分别。猜测后让学生对自己的猜测进行探究验证。这些猜测都是基于条形磁铁的构造展开，尽管学生的观点有的是错误的，但无论对错，都不是随意的，它们往往具有基本的逻辑性，是儿童逻辑分析和推理的结果。

因此我们应鼓励学生大胆猜测、充分预想，并讲述预想的理由。以促进学生相互启发或形成思维冲突。过程中我们不能过早对学生预想作是非评判，让这种因预想而形成的内驱力促使学生自主探究，最后再让学生依据探究的结果对预想进行自我评价，作出进一步的解释或修正。

三、结合材料，训练思维

科学教学是由一个个引人入胜的探究活动串联而成的，活动的展开需要借助各式各样的材料，如果探究材料具有了层次性与逻辑性，同样的探究材料根据探究活动的进展分层次出示，也是训练思维，培养学生的推理能力的良好媒介。

如在教学三年级下册《把固体放到水里》一课中“研究固体的沉和浮”时，先发给每个合作组一些肯定会下沉（螺帽、橡皮泥等）、肯定会上浮（泡沫、纸片等）和难以辨别沉浮的材料（牙签、回形针、光盘等）。学生开始猜测，这些材料中大的会沉，小的会浮，或者是轻的浮，重的沉，但实验后他们去发现结果却不是像他们所认为的，他们模糊地认为其实物体的沉浮与它的大小、轻重是没有关系的。看到学生产生矛盾和疑问后，再提供给每组大小一样，轻重不一样的材料（圆球），学生实验后又惊喜地发现，原来在这组材料中，轻的浮，重的沉，看来和轻重还是有关系的。“沉浮和大小是不是也有关系呢？”有学生发问。“试试看！”接着再提供给每组轻重一样，大小不同的材料（圆柱），学生实验后的又一个重大发现：原来在这组轻重一样的材料中，大的浮，小的沉。“原来跟轻重、大小还是有关系的。”“是越小、越重的就越容易沉。”“那轮船怎么会浮？”最后，学生们带着“似乎明白了”的满足和新一轮的疑惑继续探究旅程。

由此看出通过材料的选取和组合以及交给学生时的次序，可以帮助学生发现和提出问题，同时也就形成了结构。我们通过材料之间的先后顺序，始终牵制着学生思维活动的发展，让学生思维层层推进，在逐渐复杂的问题中思维活动步步深入。

四、设计方案，引导思维

设计方案的过程实际上是一个寻求问题解决的过程，在此过程中学生会不自觉地运用多种思维，巧妙地结合发散思维和集中思维，从而使某种设想脱颖而出。我们要让学生经历设计方案的过程，引导学生为证明自己的想法，进行假设，确认改变的因素、不变的因素。以发展学生的创造性思维。

如在六年级上册《洗衣服的学问》一课中，研究哪种洗涤用品去污能力最强。让学生结合老师提供的材料猜测哪一种洗涤用品可以除去哪种污物。接着以小组为单位设计实验方案，研究哪种洗涤用品去污能力最强。然后小组讨论，老师参与其中。（提醒：这是一个对比实验，要重点考虑如何控制变量。）最后交流汇报，完善实验方案。在这个实验中改变的因素是洗涤用品的品种，其他要尽可能考虑周全，列出影响实验结果的其他因素，创设“公平”的环境。如洗涤用品的用量、用水量、水温、污物的大小、洗的时间、洗时用力大小等都要保持一样。整个过程是学生思维的过程，随着方案的不断完善，学生的思维也不断地深入。

作为老师如过多干预就会使学生疏于思考，理所当然地接受教师的种种要求或建议。但如果没有老师的引导，交流则会演变成无序的争论，最后会无果而终。因此，我们在引导学生设计方案时，要根据不同年级学生的思维特点采取不同的策略。对于低年级学生，可以组织集体讨论，师生对话，以教师引导为主完成方案设计。对于高年级学生，可以组织小组讨论，集体交流，以学生间质疑为主完成方案设计。

五、分析讨论，发展思维

在实施方案后，教师要引导学生分析观察到的现象或收集到的数据，对假设作出回答并得出结论。引导学生将结果有机地延伸和深化，对结果进行更深、更高层次的思考判断，逻辑推理。由表及里，去粗取精，归纳出总体论点，以发展学生的理性思维。

如《飞回来的小水珠》一课中，研究水蒸气是在什么条件下变成了小水珠。先介绍提供的实验材料（集气瓶2个、培养皿2个、冷水、温水、热水等）。接着让小组根据材料设计研究方案并填写实验单， 集体讨论交流实验方案。然后领取材料进行分组实验。实验后汇报讨论现象。教师问：“实验中看到小水珠了吗？请看到的小组回答，上面培养皿中是什么水？下面集气瓶中是什么水？”学生汇报：①上面温水，下面热水；②上面冷水，下面热水；③上面冷水，下面温水。最后引发学生思考：虽然实验方法不一样，但都有什么相同的现象？ 学生们讨论：都出现小水珠、下面的水都比上面的水热。结合讨论结果揭示概念“凝结”。研究中学生在对活动结果和现象分析讨论的同时，思维能力也得到了发展。

在探究活动中，我们应尽可能地为学生提供运用分析与综合、分类与比较、抽象与概括、归纳与演绎等思维方法的机会，以促进学生思维能力的提高。

发展学生思维，是一个长期的过程，以上只是笔者教学中的几点体会。教无定法，贵在得法，相信只要我们围绕提升科学素养这个目标，带着“发展学生科学思维”的理念指导学生开展探究活动，我们的科学课一定能更切实有效地提升学生的科学素养，为学生终身发展奠定坚实的基础。?