通过科学教材培养低年级学生的科学思维（下）

张军霞

教材中的科学实践活动要遵循科学思维的一般过程

科学思维是人脑对观察到的科学世界进行加工，形成清晰的科学图景，使人的认识从感性上升到理性。科学研究中的科学思维主要遵循提出问题、搜寻事实、捕获信息、立论解释的过程。与之相对应，技术与工程中的科学思维主要遵循明确工程问题、设计工程解决方案、创设模型、评估改进模型的过程。可以看出，科学探究的一般过程与科学思维的一般过程基本吻合，在科学探究过程中，始终伴随着科学思维。了解科学或工程实践中科学思维的一般过程，有利于教师在教学中把握学生的思维发展。

人教·鄂教版的科学实践活动基本上是基于思维的科学探究活动和技术工程活动，这些活动都是从问题或项目开始，在探究过程或技术设计制作过程中，不断地思考，解决问题或完成项目。表1举例说明了本套教材一二年级科学实践活动中提出问题、搜寻事实、捕获信息、立论解释的科学思维过程。

要为学生进行多种科学思维活动提供机会

以科学概念、判断和推理反映事物的特有属性和联系，这样的思维活动是科学教师们比较熟悉的抽象思维。此外，科学发现离不开形象思维和直觉思维。科学教材要从低年级开始，给学生提供丰富的进行形象思维的机会，鼓励教师发现学生的直觉思维并能积极解决问题。另外，鼓励培养学生的发散、质疑等与创造思维密切相关的思维品质。

形象思维

形象思维是以直观形象的表象（我们能观察感知并存储在记忆中的事物的形象、图形和符号等）解决问题的思维。在表达形象思维的结果时，要用一定的形式、手段和工具创造和描述形象，包括艺术形象和科学形象。形象思维是科学家进行科学发现和创造的一种重要思维形式。

形象思维是非逻辑性的，能够调动很多形象，迅速从整体上把握住问题，但是思维结果有待于逻辑的證明或实践的检验。形象思维对问题的反映是粗线条的、定性的。形象思维对已有形象进行想象性地加工，形成具有创造性的新形象。

在科学思维中，一般同时存在着抽象思维和形象思维，二者相互作用、相互补充。在科学教学的观察活动中，学生要调动多种感官感知，以丰富表象，在表象的基础上进行抽象。例如，2年级上册“水和空气”单元，学生调动5种感觉器官观察水和空气，尝试使用丰富的词汇描述观察到的现象，最后归纳水和空气的特征，以及它们的相同与不同。在科学模型建构中，学生在抽象思维的基础上，要进行联想和想象，构建反映事物属性的理想模型、理想实验。例如，2年级上册“把它们放进水里”一课中观察物质在水中的溶解现象时，学生要理解物质均匀分散到水中去，就会初步通过形象思维，试图建立微粒分散的解释模型。

人教·鄂教版科学教材有一个显著特点，在每个单元后有单元回顾。低年级的单元回顾，以直观形象的科学概念图的形式呈现一个单元科学概念的主要内涵、外延（图1），或概念之间的相互关系（图2），实现了抽象思维与形象思维的融合。

直觉思维

直觉思维是不借助于逻辑推理，综合运用已有知识组块（包括概念和表象），洞察事物的实质，并迅速作出猜测、设想或顿悟的一种跃进性思维，是在抽象思维或形象思维发展到一定阶段，特别是在思维中断后，经过不懈的思维活动重新接通思维内容后产生的跳跃或升华。因此，直觉思维的产生与人的意志力和情感是有关联的。

科学灵感的出现往往与直觉思维有关，在灵感出现后，我们需要抓住新想法，通过抽象思维和形象思维进行加工处理，从而真正解决科学问题。在科学教学中，对某一科学问题，让学生能够积累丰富的思维材料，进行理性分析，并捕获信息，就有可能诱发灵感，提出富有创造性的观点。

在人教·鄂教版教材中，鼓励在课堂上把主动权交给学生，对于学生的大胆设想给予充分肯定，对合理成分给予鼓励，因势利导，让学生体验直觉思维成功的喜悦感。例如2年级上册“制作小船”单元，在引导学生设计小船时，让学生观察各种船，了解船的结构，获得设计独特的船的灵感。

创造思维

创造思维表现为独立思考，创造性地发现问题和解决问题。在创造思维中，形象思维、直觉思维、抽象思维都起着比较重要的作用。此外，发散、质疑等思维品质是创造思维的重要组成部分。

发散思维有的人思维跨度比较大，可以海阔天空地展开联想，这种灵活的思维就是发散思维。发散思维是不依常规、寻求变异、从多方面寻找答案的思维。具有发散的思维品质，可以使我们遇到问题时能够积极调整思考方式，开拓新的思路。没有发散思维，就不会有任何创造性的萌芽和创造性的成果。

质疑思维质疑即是心有所疑，提出问题以求得解答。儿童从小就喜欢提问题，对于常见的事物也要问个为什么。对于每一种事物都提出疑问，这是许多新事物、新观念产生的开端，也是创造思维最基本的技术之一。当然，质疑作为科学的基本精神，并非是质疑者随意向别人提问，而要首先独立思考和不断自我解决疑问，经过一定思考后，指出他人或自己的观点或方法中可能存在的不足，甚至提出改进方案。质疑是批判性思维的基础，最本质、最核心的内容是求真与求证。

教学是依据学生的发展不断动态生成的过程，需要教师把握和提供给学生进行多种思维活动的机会。表2列出了一二年级教材中可以运用包括抽象思维在内的各类思维活动的例子。

关注学生科学思维能力的培养是教材编者、教师等科学教育者的责任。对小学科学教学中能够培养的科学思维能力进行细致的分析和分类，有利于将科学思维能力的培养落实到每一课教学之中。受美国《新一代科学教育标准》的影响，科学教学中的数学思维、计算思维也越来越受到我国科学教育者的重视，本文没有涉及，还需要科学教育者们继续研究和探讨。