以“排序活动”促进逻辑思维生长

袁娅琼

科学探究是人们了解自然，获得科学知识的重要方法。科学探究离不开逻辑思维。以证据为基础，运用各种信息分析和逻辑推理得出结论，公开研究结果，接受质疑，不断更新和深入，是科学探究的主要特点。

逻辑思维是人类特有的一种思维形式，是人们在认识事物的过程中借助概念、判断、推理等思维形式能动地反映客观现实的理性认识过程。在逻辑思维中，要用到比较、分析、综合、抽象、概括等思维方法。掌握和运用这些思维形式及方法的程度，就是逻辑思维能力。

在科学探究过程中，排序是常用的对收集到的证据进行初步整理和加工的方法之一。将杂乱无章的资料或数据通过一定的方法按照某种特征进行排列，并从中发现一些规律，需要逻辑思维的参与，极其考验学生的逻辑思维能力。在小学科学课中有不少排序活动，这些活动不仅可以让学生更全面地认识排序，还能促进他们逻辑思维的生长。

尝试多样的排序形式，习得逻辑思维的方法

学生在日常的学习和生活中具有丰富的排序经验，这些经验对科学排序有一定的帮助，但要掌握科学排序的方法还需进行专项的训练。科学排序是在具有同样特征或性质的众多事物之间进行的，通常要用到比较、分析、综合、抽象、概括等思维方法。对学生来说，需要具备以下心智条件：能说出特征的名称和含义;知道在表达某种特征时必需使用统一的单位和符号;有能力测试物体特征，获取数据。教师可以根据这些条件，设计多样的、侧重不同思维方法的排序形式对学生加以训练，从而让学生习得初步的逻辑思维的方法。

1.找出排序依据的特征，训练比较的思维方法

大千世界，任何一个事物都有众多的特征，如大小、轻重、软硬、厚薄、运动快慢……通过对几种事物进行对比，寻找事物的异同及其本质与特性，这就是比较。在排序中，教师可以先给出排序的结果，让学生观察排序对象，找出排序所依据的特征，以此来训练学生比较的思维方法。

以“铅笔的排序”活动为例。我给学生展示了4H、2H、HB、2B、4B这5种不同标记的铅笔的划痕，让学生仔细观察划痕，找出铅笔排序依据的特征。学生通过对铅笔划痕进行观察、对比，寻找其中的异同。这个排序活动，要进行多次比较：标记中带字母“H”的三支铅笔的划痕对比;标记中带字母“B”的三支铅笔的划痕对比;标记中带字母“H”的与带字母“B”的5支铅笔的划痕对比。在多次对比的过程中，学生也逐步习得比较的思维方法。

2.按事物特征进行排序，训练分析与综合的思维方法

按事物特征排序的方式很多，可以根据某一个特征排序，也可以根据不同特征来排序。要想认识事物的整体，可以把事物分解为各个部分、侧面、属性，分别加以研究，这就是分析;而把事物各个部分、侧面、属性按内在联系有机地统一为一个整体，以掌握事物的本质和规律，这就是综合。教师可以根据具体事物的特征设计不同的排序活动，对学生的分析和综合的思维方法加以训练。

以“用多种方法给不同材料排序”为例。教师提供一组材料：木板、棉布、玻璃、铜片、瓷砖，让学生比较它们的软硬程度，并给它们排序。学生针对软硬这个特征对材料进行测试并加以研究，得出排序结果。

之后，教师让学生尝试用其他的方法排序。学生通过对材料进行细致分析，找到了许多不同的排序方法：有的根据厚薄来排序，有的根据光泽度来排序，有的根据导热性能来排序等。在排序的过程中，单就从某一个材料而言，学生可以运用分析的思维方法，从软硬、厚薄、光泽、导热性能等多方面加以研究，再把这些特征有机地综合在一起，对该材料形成较为整体的认知。学生在分析的基础上综合，又在综合的指导下分析，分析与综合循环往复，互相渗透和转化，推动学生认识的深化和发展。

3.尝试比较复杂的排序，训练抽象的思维方法

抽象是科学发现的重要方法，是通过对事物整体性的科学分析，把自己认为是事物的本质特征、主要特征提取出来。抽象要以分析、综合、比较为基础，为判断和推理提供前提条件。我们可以让学生尝试比较复杂的排序，来训练抽象的思维方法。

在研究材料属性和特征时，我渗透了排序活动。以探究“纸”的教学为例，我给学生提供了同样大小的不同种类的纸张，有牛皮纸、餐巾纸、作业纸、卫生纸、打印纸、蜡光纸、硬板纸、铜版纸等，然后提出问题：如果要选择一种纸包书皮，你会向我推荐什么纸？如果要擦刚洗过的手，你又会推荐哪种纸？这个活动，我并未简单地要求学生按照某一特征给这些纸张排序，而是采用解决问题的方式，让学生自主探究。在探究的过程中，学生会根据问题进行思考，从纸张众多的特征中提取出一些本质的特征，比如包书皮需要结实些，擦刚洗过的手需要吸水性好一些，然后针对“结实程度”“吸水性”等特征对不同的纸张样本进行测试并排序，最终选择出适合的纸张。对纸张样本进行测试、排序、筛选的过程，也是训练学生抽象思維的过程。

除比较、分析、综合、抽象外，还有归纳、演绎、概括等其他逻辑思维的方法。教师可以通过对排序的内容与形式的精心设计，让学生从中习得更多的逻辑思维方法。

探寻排序隐含的规律，加强逻辑思维的运用

在排序活动中，我们要让学生知道什么是排序，要学会怎样去排序，更要思考为什么要排序。透过杂乱无章的资料或数据的表象，去发现其中隐含的规律，是科学排序的意义所在。探寻排序隐含的规律，自然少不了逻辑思维的运用。

在执教“声音的传播”内容时，教师安排了一个活动：隔着沙子、水和空气，听一听铅笔轻轻敲击桌面的声音，然后把三种物质按传播声音的效果从好到差进行排序。这个活动，虽然学生也需要一定的逻辑思维的参与，但我认为更偏向于训练学生的动手操作技能。

为了让学生对声音的传播有进一步的认识，同时强化学生对逻辑思维的运用，我对教材进行了重组，在这个活动的基础上，又增加了一个活动，即整理一组声音在不同物质中的传播速度的数据。如图1所示，我出示一组声音在不同物质中的传播速度的数据，学生通过对数据进行比较，按照由快到慢和由慢到快的顺序，很快罗列出两种排序结果。显然，排序结果对他们来说并非难事，难的是透过排序的结果去发现其中蕴含的规律。

学生通过对排序的结果进行细致分析发现，铁、玻璃、硬木、金、塑料都属于固体，盐水属于液体，30 ℃空气和0 ℃空气都属于气体。综合比较，声音在固体中的传播速度较快，在液体中较慢，在气体中最慢。

再进一步分析，尽管铁、玻璃、硬木、金、塑料都是固体，但是声音在其中的传播速度却各不相同，由此可推断，声音的传播速度可能与材料有关;声音在30 ℃空气和0 ℃空气中的传播速度也有差异，由此可推断，在同一种物质中，声音传播的速度可能还与温度有关。

整个过程中，学生使用了概念、判断、推理等思维形式和比较、分析、综合、概括、归纳等思维方法，他们的逻辑思维能力得到了充分发展。

在执教“不同的声音”内容时，我让学生用同样大的力分别敲击同种材料，但大小、粗细、长短不同的物体，通过排序去发现声音高低的规律;开展“看月亮”探究活动时，我让学生把观察到的月相进行排序，去探求月相变化的规律……在丰富的排序活动中，学生通过将之前的无序和之后的有序进行对比，运用逻辑思维对排序结果进行加工，逐步探寻出资料或数据中隐含的规律，逐步意识到排序在科学研究中的意义。

注重排序之后的交流，表达逻辑思维的过程

语言是思维的工具，是人与人之间交流的手段，培养学生的逻辑思维能力，离不开语言这个载体。一个人的思维能否准确合理地表达出来，在于他的思维是否具有逻辑性，还在于他是否可以用逻辑性的语言把头脑中的思维表达出来。

在排序教学中，我鼓励学生用语言表达自己逻辑思维的过程与结果，并与同伴进行交流。对交流的学生，我要求他们语言尽量准确简明、符合逻辑，能清晰地表达出在排序活动中自己思考和分析的过程;对倾听的学生，则要求对别人思考的过程和结论进行客观分析判断，敢于提出不同的想法或见解。

仍以“铅笔的排序”为例。在交流的过程中，甲乙兩位同学提出了不同的看法。学生甲发现带字母“H”的铅笔划痕比较淡，带字母“B”的铅笔划痕比较深，由此猜测这些铅笔可能是根据划痕的深浅来排序的。学生乙发现带字母“H”的铅笔划痕比较细，带字母“B”的铅笔划痕比较粗，而且字母“H”前面的数字越大，划痕越细;字母“B”前面的数字越大，划痕越粗，由此猜测这些铅笔可能是根据划痕的粗细来排序的。两位学生都能用语言表达出自己的思维过程和结果，学生乙的表达更为清晰，符合逻辑。尽管学生并未准确道破“H”和“B”真正的含义，但已发现了带有相同字母标记的铅笔的一些共同点和不同铅笔划痕粗细、深浅的差异。学生表达与交流的过程，是语言不断锤炼的过程，更是逻辑思维能力生长的过程。

逻辑思维对于学好科学、处理日常生活问题是不可或缺的。在科学学习中，教师可以通过对排序活动进行精心设计，让学生在多种形式的排序活动中习得逻辑思维的方法，在探寻排序隐含的规律中加强逻辑思维的运用，在排序之后的语言交流中表达逻辑思维的过程，促进学生逻辑思维的生长。同时，学生又运用习得的逻辑思维去进行多种多样的排序活动，两者相辅相成，共同促进。