课堂着眼促进学生的思维

邱伟华

小学科学是一门基础性课程，通过小学科学课程的学习，学生能体验科学探究的过程，获取科学知识，领悟科学思想，训练科学思维，培养科学素养，为以后的学习奠定基础。那么，在小学科学的教学中，如何训练学生的思维能力？

巧设悬念，让学生的思维活起来

问题的提出是学生思维的开始。对于学生来说，带着问题去探究远比直接告诉他结果更有趣。对于教师来说，教学过程说到底就是一个为学生解决问题的过程，在这个过程中，调动学生思维的积极性是基本要求。教师应该善于创设情境，设置悬念，充分调动学生的主观能动性，激发他们去思考。

案例1：《摆的研究》片段

新课导入后，学生分小组自由地玩摆（各小组的摆绳、摆锤各不相同），教师要求他们测出15秒内单摆摆动的次数是多少。

之后，学生汇报每15秒单摆摆动的次数。教师把这些数据输入表格，呈现在屏幕上，分别为：24次、20次、19次、18次、11次、12次、11次，然后引导学生仔细分析这些数据。

学生从数据的差异中发现了不同的单摆在相同的时间内摆动的快慢是不同的，并且提出了他们心中的疑问：为什么不同的摆相同时间内摆动有快有慢？摆的快慢可能和什么因素有关？

就在多数学生产生疑问的时候，一个学生观察比较了旁边小组的摆和自己小组的摆，摆锤一样，摆绳长短不同，摆动次数不同，于是敏锐地意识到这可能就是决定单摆摆动快慢的一个因素。他大胆地提出自己的猜想：摆的快慢好像与摆绳的长度有关。

教师及时地表扬了这位同学：“你不仅善于观察分析，更善于发现问题，真像一个小科学家。这个问题提得非常好，老师相信你一定可以通过实验找到答案。”

学生思维的广阔是教师无法预测的，教师要善于给学生时间和机会。巧设悬念是激发学生兴趣，调动学生思维的有效方式之一。

设置障碍，让学生的思维动起来

科学课注重学生动手实验，在实验过程中，若是学生跟着教师亦步亦趋，整个实验也就变得无趣而沉闷，无法达到训练学生思维的目的。教师要清醒地认识到自己是一个合作者，而不是领导者，要为学生实验设置障碍，让他们自己思考或者小组讨论如何制订实验步骤，如何完成实验报告，让他们的思维动起来。

案例2：《小苏打和白醋的变化》片段

师：刚才我们看到了小苏打和白醋混合有气体产生，这种气体是什么呢？

生：是二氧化碳。

师：有证据吗？（学生摇头）通过刚才的实验，大家发现这种气体有什么特征？（必要的提示，引导学生自主思维。）

生：它是一种无色无味的气体。

师：这种气体可能是空气，也可能是二氧化碳，我们怎样做才能知道它到底是什么气体？

生：点燃火柴，能燃烧起来的是空气或者是氧气，燃烧不起来的是二氧化碳。

（教师演示把点燃的火柴放入空杯里。）

生：火柴灭了，这是二氧化碳。

师：肯定吗？

生：肯定。

（教师课件出示补充资料：除了二氧化碳，氮气也是一种无色无味、能灭火的气体。）

师：能灭火的不是只有二氧化碳，还有氮气。现在我们有什么办法判断？是不是只要找氮气和二氧化碳有什么不同的特征？

生：二氧化碳比空气重，而氮气比空气轻。把气体倒出来，如果气体是往下流，蜡烛就会熄灭，如果气体是往上跑，蜡烛就不会灭。

（教師演示，将产生的气体往下倒在点燃的蜡烛上。）

生：我看到蜡烛灭了，说明它比空气重，是二氧化碳。

师：确定是二氧化碳吗？

生：确定。

（教师再次呈现补充资料：氪气、氙气也是一种无色无味、能灭火又都比空气重的气体。）

师：现在还确定吗？

生：不确定。

二氧化碳不支持燃烧，这是学生头脑中已有的概念与知识。不支持燃烧的气体一定就是二氧化碳吗？教师接下来通过补充资料巧妙地引出学生的关注点与思考点，在互动中引起学生的不断质疑，感觉到课堂中学生的科学思维是循序渐进的。教师的逐步追问，引导了学生思维的方向，让学生懂得只有具备了足够的证据才能做出正确的判断，得出科学结论需要严密的逻辑推理。同时，也让学生自主地去思考，从而让学生思维动起来。

反思质疑，让学生的思维更严密

科学探究是一个细致而严谨的过程，思维的严密性是探究活动的基础和保障，缺乏了它，探究就往往只停留在活动的阶段。教师要有意识地培养学生的反思、质疑精神，使学生的思维更严密。

案例3：《一杯水里能溶解多少食盐》片段

师：你能设计一个实验来研究这个问题吗？需要哪些材料？

生：烧杯、水、盐、勺子、玻璃棒。

师：怎样用这些材料来做实验呢？

生：把盐倒在水里，看看它能不能溶解就行了。

师：现在有盐和水了吗？

生：盐有了，水还没有。

师：你打算要多少水？

生：我们打算要100毫升的水。

师：为了集中研究这个实验，我们今天统一取一定量的水，可以吗？

生：100毫升。

师：再怎么做呢？

生：再用勺子一勺一勺地加盐。

师：那么每一勺的盐都一样多吗？

生：我们可以用勺子盛一满勺盐，再用尺子沿在勺子边沿平刮一下，这样每一勺就一样多了。然后用玻璃棒搅拌一下，让盐完全溶解，然后再加一勺，再搅拌。

师：一直这样重复吗？

生：不是，直到盐溶解不掉的时候就不要加了。

师：很好，现在请大家开始动手实验。

通过教师和学生共同讨论，学生明白了每次加盐的量都应该一样且每次要等盐充分溶解后再继续添加。通过这样的讨论，学生不断去反思和质疑，引发深层次的思考，促使他们想通过再次探究去寻求事实证据，验证自己的想法，他们的思维也因此变得更加严密。

独立思考，让学生的思维有创新

教师要多给学生一些独立思考、自主活动的机会，允许学生发表打破常规的言论，提出与众不同的看法，保护学生的求异心理，从而开阔学生的思维，培养他们的创新能力。

案例4：《土壤中有什么》片段

教师给每个小组准备了两份泥土：一份干燥的，一份湿润的。学生利用放大镜、镊子等工具，很快观察到土壤里有小石子、沙、黏土以及动植物的残体。

突然，一个声音响起：“老师，我发现土壤里还有水分。”教师意识到这是一个新的突破，马上追问：“你是怎么发现的？”学生兴奋地说：“我把很湿的土放在白纸上，过了一会儿，发现原来干燥的白纸变潮湿了。”当然这样的验证是合理可行的。教师不满足于此，追问学生：“还有没有别的方法可以证明土壤中有水分？”学生皱眉思考，一时间谁也回答不上来。

接着教师拿出早就准备好的材料：一些湿土、一个塑料袋、一把干土、蒸发皿、酒精灯、玻璃片。不一会儿，学生小手林立，纷纷陈述自己的实验设计。一个小组把湿土装进塑料袋，扎紧袋口，过一会儿，塑料袋内壁有水珠出现;一个小组把比较干的土盛在蒸发皿里用酒精灯加热，不一会儿，盖在蒸发皿上的玻璃片上出现了水珠。学生给土壤加热后，不仅发现土壤有水分，还闻到一种焦味儿，即土壤里有腐殖质。

同一个结论，可以通过不同的材料，从不同的角度来验证，这样可以拓宽学生创造思维的空间，培养他们的创新能力，从而提高探究实效。

课堂教学的时间是有限的，学生的思维发展空间是无限的。学生的思维能否得到发展，关键在于教师的教学理念是否转变——教师要关注学习的过程，关注学生思维的方法，开拓学生思维的空间，促进学生思维的创新，彰显科学课程的价值。

江西省教育厅教学教材研究室（330038）

何谓深度学习，我认为有两点含义：在学科关键能力上求发展，总体上应指向学科核心素养。那么，在教学中如何实现呢？“做思共生”能很好地达成这两点，即通过“动手动脑学科学”达到“知行合一”和深度探究。

基于学情，连接教师的教与学生的学

现在，更多研究学习的专家转向关注学习者，高呼知识是建构来的。维果茨基的社会建构主义学习理论的一个关键概念是最近发展区。而科学教学中，最近发展区是指在恰当的教学条件下，学生可能达到的学习量。因此，确定最近发展区就是确定了学生学习的深度。

基于学情的科学教学首先要明晰学生的前概念和最近发展区，然后安排合理的学习进阶，通过教学支架和交互式教学，使学生达到“做思共生”的深度学习。例如，在《声音的产生》一课的教学中，教师通过“制造声音”的活动可以揭示出学生的前概念：声音是通过拍、吹、敲打、撞击等方式产生的。这是一种非概念本质的行为认识。这时，就需要教师搭建教学支架。按照学习进阶，通过提问：同样是敲打，为什么听到有的是鼓声，有的是锣声？引导学生由关注声音产生的行为转向关注发声的物体，再通过提问：在敲鼓和敲锣后，你们发现它们有什么变化吗？你有什么感受吗？引导学生由关注发声物体转向关注物体发声时的状态。学生通过讨论与实践活动进行验证。这一过程是将科学思维为核心的脑活动和肢体活动有机结合，达到手与脑的互动，做与思的统一。

通过情境，连接儿童的外部活动与内心世界

辩证建构主义认为，知识产生于人与其周围环境的互动，知识的建构不是一成不变地与外部世界相连，也不完全是内部心理的活動。相应的，知识反映了个人与环境互动而产生心理矛盾的结果。这种情境认知观为我们实现“做思共生”和科学探究的深度学习指引了实践方向。

通过情境，由落实假想的探究结构走向应对真实的教学发生。我们知道，动机与教学是息息相关的。好的情境创设能够激发学生的学习动机。比如《空气中有水吗？》一课的教学目标是认知水的凝结过程，即水蒸气受冷后可以变成水。一位教师利用课件展示玻璃上的水珠、草叶上的露珠作为教学导入：这些水珠从哪里来的呢？通过学生的假想引出课题——空气中有水吗？继而进行程序化的线性探究。另一位老师则采用学生操作作为课堂导入：让学生分组领取碎冰块，放入桌上的铁罐中。一会后，铁罐壁上逐渐出现了水珠。教师根据现象提问：“铁罐壁上的水珠是从哪儿来的呢？”较前者而言，这一问题是通过实境创设而来，学生的前概念衍生丰富，学习的动机强烈。

把握探究的取向，由“线性”活动走向“网状”活动。强烈的学习动机又会促进学生寻找适合自己的有效学习环境。“水珠是通过罐壁渗出来的”还是“罐内的水气飘出到罐壁上变成的”，需要学生自主制定方案并制造实验环境与装置来证明。通过实验证明后，“空气中有水吗？”成为唯一的问题选择。若有，怎样证明？为什么只有罐壁上有水珠呢？说明什么？怎样证明？这样，学生在真实的情境中思考，并通过实验连接外部活动与内心世界。

利用现象，连接学校经验与生活经验

为实现“做思共生”的深度探究学习，我们应该将生活现象引入教学中，运用教学解决现实问题，连接学校经验和生活经验。

例如，一位教师自编课例《搭引桥》并开展了研究。首先用生活现象导入：在建造了高大的桥梁之后，怎样让汽车从地面到桥上呢？然后让学生动手用纸板搭“引桥”，在模拟情境中体会斜面的作用;接着引入实际情境，学习运用斜面工具解决问题：这座桥梁现在需要搭一个人行通道，你们能不能根据引桥的特点，在不改变起点和终点的基础上设计一个上桥更轻便的办法？还需要思考哪些方面的问题？怎样设计？最后让学生学习在真实环境中运用斜面工具：（出示图片）这座高山顶上有一处风景，现在我们需要从山顶修建一条人行通道，你认为设计时要注意哪些问题？

纵观本节课例，教师引导学生在实践中“知道”斜面的作用，在知道的前提下经历“工具使用”的过程，由此关注到“利用和改造”的社会问题。教学的逻辑由关注知识走向关注人的生活与发展。体现了将科学、技术、工程设计融合的跨学科学习方式，让学生由“课堂人”走向了“社会人”。

江苏省连云港市赣榆区殷庄实验学校（222145）