交流研讨:在言思共生中培养逻辑思维能力
2017-05-17吴颖
吴颖
交流研讨是科学课的重要组成环节,是儿童在科学实践探究中,将自己的经验、获得的事实与同伴分享的过程。在这个集体交流过程中要求孩子将探究的结果进行思维加工,借助自己的经验,得出新的认识,并用自己的语言表达出来,经过大家讨论不断深化和修正自己的认识,建构概念。这样的过程是属于“创造性思考”的生动的思维加工过程。
纵观现在的小学科学课,由于受儿童的固有经验、认知特點,教师的教学内容、教学组织等因素的影响,儿童在交流研讨中存在一些较为普遍的问题。学生存在着重现象、轻思考,想表达、易从众的现象。而教师常常要求学生讨论,却缺指导,为省事,避意外。我们要善于引导学生在交流研讨中通过亲历的体验、透彻的分析、理性的推理、据实的论证,逐步使学生的逻辑思维能力得到发展。
一、基于数据,培养分析能力
在科学课中,通过观察、实验等活动会搜集到一些实验现象和数据,对它们进行归类、比较、概括,进行由表及里的分析,判断现象、数据是肯定了假设还是否定了假设,并得出正确结论的思维过程,是一个由实践经验上升到理论的思维过程。
在引导学生分析解释探究得到的现象,特别是数据时,教师要有意识地渗透科学思维的方法。比如,对实验数据要经历先观察再分析的过程。在认真观察实验现象或数据的基础上,找出实验现象或数据反映出的共同规律,进行求同;或者发现事物之间存在的差别,进行求异,从而发现规律。如果只有简单的实验数据,可以利用数学上分类、排序、取平均数、取众数、取中间值等方法进行推算,或者将数据整理成柱状图、折线图等图像进行分析,使结论显而易见。如果是复杂的数据,教师要引导学生对实验数据进行纵横比较,发现实验数据之间的变化规律,建立起不同实验数据之间的联系。
二、基于事实。培养推理能力
推理是逻辑思维的主要形式之一,我们应该积极培养学生归纳、演绎、类比等推理能力。在探究活动过程中,学生搜集到很多事实,教师要引导学生通过归纳推理,提炼出科学概念。
比如执教《声音是怎样产生的》一课时教师提供了尺子、橡皮筋让学生用不同的方法使他们分别发出声音,学生探究活动过后进行研讨。学生基于尺子、橡皮筋、空气、水、声带等发声时会产生振动这些事实,类比推理“音叉发声时也会产生振动”“所有物体产生声音时都会产生振动”,然后归纳推理得出“声音是由物体振动产生的”,教师再根据这一科学概念,引导学生进行演绎推理,“鼓、音响发声时也会产生振动”、“汽车喇叭发出声音时,也会产生振动”。通过这样的活动,学生建构起了科学概念,同时也培养了他们的推理能力。
科学教学中有很多课都是这样由点及面、由表到质的推理过程,在教学中,教师要用有结构的材料让学生获得事实,无论是层层递进的,还是并驾齐驱的,要让学生在事实基础上理性推理,从而扎实建构起科学概念。
三、基于思辨,培养论证能力
科学是一种实证的系统,可以证实,也可以证伪。小学科学课上的实验,很多都是证实的,很少有证伪的实验。也就是说,大部分实验得到的结果与之前的假设是一致的。长此以往,学生习惯了这种一致,容易形成当得到的证据和预测不一样时,就否认自己得到的证据,随意地更改得到的数据,使结果和其他小组、老师的预期一样,这种“迎合”其实是伪科学的。遇到这种情况,教师应该引导学生分析自己数据为何会“不对”,是真的“不对”,还是这就是事实。科学家的新发现不就是善于质疑吗!
比如执教《摆的研究》一课时,在引导学生研究摆的快慢与摆锤的重量有没有关系的实验时,第1组同学汇报每10秒钟内摆摆动次数都是10次,得出发现——摆动的次数与摆锤的重量无关。之后第2、3组的数据都是和组1一致的,但是第4组却不一样了:有几次他们是9下,所以得出发现——摆动的次数与摆锤的重量有关。
这时,后面也有小组开始数据不一致了,矛盾出现了。当有很多组都说到有几次数据不统一的时候,前面说一样的小组也开始躁动了,有同学提出“我们做的时候,也有不一样的,但感觉数字这么接近,应该是都一样的,而且看他们组都一样的,我们组长就说改一下,我说不对吧!”原来为了迎合心理,迎合大众,自己的数据不重要,结论和大家一致才是最重要的。
对于这样的差异结果,教师应该引导学生讨论应该怎么办,引导学生对原因进行分析,找到原因后进行实验改进,重新实验获取“有效数据”,对数据重新进行统计,比如这个实验中的实验数据适合采用众数方法来统计,然后进行逻辑推理,得出明确统一的实验结论。
我们在引导儿童进行理性思维分析和处理实验数据时,不仅要强调利用证据,还要强调利用充足的证据;不仅要强调推理,还要强调推理过程的逻辑性。科学的结论必须建立在充足的证据基础上,经过逻辑推理才能得出。
有了交流研讨中对分析能力、推理能力、论证能力的培养,学生就能在交流研讨中言思合一,言思并进,言思共生,从而实现对学生核心素养中科学精神的培养。