基于科学思维的探究式学习策略

金卫国

摘   要：在一些科学教师的意识中，科学探究就是做实验，动手操作是探究学习的唯一途径。其实不然，思维才是科学探究的灵魂，没有思维的支撑，操作活动便成为无源之水无本之木。

关键词：科学思维    乐思环境    问题驱动

爱因斯坦说过：“学习知识要善于思考，思考，再思考。”小学科学作为学生科学素养的启蒙课程，倡导以探究式学习为主要方式，即学生自主收集和获取资料，并进行理性分析与逻辑推理，在交流与碰撞中逐步建构科学知识。思维是探究学习的支柱，科学探究过程离不开逻辑思维、工程思维、批判思维、创新思维等各种形式思维的参与。因此，科学教学应以科学思维为主线，要关注学生思维活动，注重学生思维能力的培养。笔者在小学科学教学中以科学思维为指向，以促进学生有效思考为策略，缔造“真思维”的科学课堂。

一、情境渲染，营造乐思环境

孔子说过：“学而不思则罔。”思考是学习的必要条件，如果学生在学习过程中缺少主动思维的意识，缺乏必要的思维能力，科学探究的进程与质效势必大受影响。当前，许多学生主动思考的意识不强，科学思维的能力薄弱，究其原因是教师没有重视对学生科学思维的培养，许多科学课堂表面上热热闹闹，学生探究情绪激动，动手兴趣浓厚，但仔细审视，会发现课堂思维氛围不浓，学生在活动中思维含金量不高，因此导致科学探究的成效不大。

“兴趣是思维的最大动力。”学生不乐思，主要原因是学习内容缺乏吸引力，对学生不具诱思的魅力，学生只有对学习材料具有强烈的兴趣，才会激发内在的好奇心，产生对学习内容的思考。笔者在科学教学中首先通过情境渲染，营造一种乐思的氛围，激发学生对学习内容的兴趣，催生学生探究的欲望，促使学生积极主动地思考。例如，在教学《材料在水中的沉浮》一课时，笔者首先给学生播放了一段“潜水艇”视频，然后邀请学生玩“潜水艇”模型。学生通过操控使得“潜水艇”一会儿沉入水中，一会儿浮出水面，直观而形象的表演，不但激发了学生的兴趣，让他们在快乐的玩耍和观察中对沉、浮有了初步感知和认识，而且诱发了学生的好奇心，从而产生一个个疑问：“潜水艇为什么能够自由地沉浮？”趁着学生心情愉悦，笔者给学生出示了木块、塑料块、铁块，让学生作猜想：“要想弄清楚潜水艇沉浮的秘密，先请同学们猜一猜这些物体在水中是沉还是浮？”学生在趣味的情境中，开启了思维之旅。

二、问题驱动，推动思维之船

陶行知說过：“有了问题，才会思考。”有问即有疑，有疑便有思。问题如同一枚丢进学生思维湖面的石子，让学生平静的思维之湖荡漾起涟漪。要培养学生积极的思维意识，首先要培养学生发现问题、提出问题的意识，从而提高学生分析问题、解决问题的能力。

好的问题是促思的燃料，能推动思维之船。睿智的科学教师善于用问题驱动，点燃学生思维火花。能激活学生思维的问题，具有趣味性、悬疑性，能诱发学生好奇，激励学生思考，好的问题还具有开放性、引导性，聪明的教师具有提问的技巧，善于把握提问的角度，通过问题引导学生自主探究。例如，在教学《我们关心天气》一课时，为了充分把握学生对天气的认识，笔者对学生提问：“今天的天气怎样？”这一问题具有开放性，学生会从风、温度、降水等方面去描述，如果问“今天是什么天气？”学生会不假思索地回答：“今天是晴天。”这样就会束缚学生思维，导致学生思维空间狭隘。再譬如，在教学《水能溶解一些物质》时，笔者在出示盐和沙子后，提问：“盐和沙子掉进水里会是怎样的？”这样的提问既引发了学生自由的猜想，同时也驱动了他们实验的欲望，激发了他们亲手实验的猜想。我们可以用问题引发学生猜想，或引导设计方案，或引导寻找依据，或引领探寻方法，通过各种价值性问题促使学生思考，提高学生思维能力。

三、做思一体，彰显思维引路

实验是科学研究的重要方法，也是一种实证手段，其目的是通过动手操作，为验证猜想而收集资料和数据，为推理与结论的获取而提供佐证资料。实验过程不只是动手的过程，也是做思一体的过程，实验过程要彰显思维引路，要用科学思维为之保驾护航。

一些科学教师简单地认为实验就是动手做，只要给学生提供实验材料，让学生自己动手实验就行，从而忽视思维在实验中的价值：有的轻视实验前的方案设计，有的漠视实验中的观察与思考，有的忽略实验结束后的分析与推理。这种做法是不妥当的，知行统一、做思融合是科学探究的重要原则，有效地探究是做思一体的过程，始终体现思维的导向性，学生在做前思、做中思、做后思。例如，在教学《物质在水中是怎样溶解的》一课时，为了使学生有效理解溶解概念，笔者首先让学生做高锰酸钾溶解的实验，使学生通过显性的实验观察感知，体验和理解物质均匀稳定的分散过程。在做之前，笔者让学生先想象高锰酸钾放入水中的状况，接着，让他们观察高锰酸钾和水的变化，并引导学生思考描述高锰酸钾入水前后的变化，概括得出“高锰酸钾是一种可溶解于水的物质。”同样，在接下去的食盐、沙子、面粉于水中的溶解实验，笔者依然请学生先猜想这些物质进入水中是什么样？能否在水中溶解？猜想后再动手实验，在实验中仔细观察、思考，与高锰酸钾的溶解进行比较，最后引导学生对实验现象进行比较分析，得出它们在水中的异同点，学会区分溶解与不溶解的现象。

四、多维互动，促进思想交换

萧伯纳说过：“你有一种思想，我有一种思想，彼此交换，我们就有了两种思想，甚至更多。”交换思想是提高学生思维能力与思维品质的捷径，思想交换为学生创造了广泛交流的平台，提供了思维交锋的机会。互动碰撞让思维更加真实，思维交锋让思维更加深刻，使学生的思维更具发散性、批判性、创新性。

为了促进学生思想的交换，笔者为学生搭建展示交流的平台，引导学生开展多维互动，激励学生积极参与交流，踊跃表达自己观点。例如，《100毫升水能溶解多少克食盐》一课，旨在使学生懂得“食盐在一定量的水中溶解的量是有一定限度的。”“100毫升水能溶解多少食盐？”的实验操作虽然比较简单，但其中许多细节会影响到实验的效果，为了提高实验的有效性，笔者没有急于让学生动手操作，而是在各组设计好研究计划后组织互动交流，让各组汇报研究计划，大家共同讨论。果然，在交流过程中，有学生大胆质疑，提出“一勺盐的标准如何统一？是满满一勺，还是平口一勺？”有学生认为：“加第二勺盐的时间要把握好，要等前一勺盐完全溶解后才能加第二勺。”还有学生提出：“要在搅拌之后再观察判断有没有完全溶解，而不能在搅拌时就去判断。”互动交流让实验计划更加科学严谨，为接下的有效实验提供了保障。

“意志、悟性、想象力以及感觉上的一切作用，全由思维而来。”让我们在科学教学中关注科学思维，让科学课堂散发思维之光。

参考文献：

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[2]杨丽约.核心素养视角下的小学科学教学创新实践探析[J].小学科学（教师版），2018（05）.

[3]王奇尔.小学科学课中开展STEM活动的方法研究[J].小学科学（教师版），2018（06）.