在科学探究中发展学生思维

于庆

科学是一门让学生在大量的科学探究活动中培养科学素养的学科，其实质是通过科学学习养成动手动脑的学习习惯，在“做”中发现，在“做”中体验，在“做”中感悟，“动手”只是一种手段，会“动脑”，思维真正参与才是真正的目的。然而小学生往往是乐于动手，但不善于动脑，面对眼前的各种实验器材，往往盲目地急于操作，既不知道怎么做，也不知道为什么要做。

科学教师要善于把握课堂的每一个细节，沿着学生思维发展方向设计探究活动，活动过程必须以学生的充分观察、实验为基础，再通过分析、综合等手段使学生形成对事物的科学认识，使学生形成对事物的科学认识，不断理解科学事实，发展学生的思维。

举一反三，拓展延伸，培养思维的深刻性

思维的深刻性是指思维的抽象程度，逻辑水平和思维活动的深度。

教学中教师要善于挖掘科学问题的潜在功能，恰当地对问题进行延伸、演变、拓展，使学生的思维始终处于积极、兴奋的学习状态，使学生对问题的本质属性和解决规律有更深刻的理解，从而培养思维的深刻性。

在“热的传递”内容中，学完了热传递的三种方式后，我让学生做了这样一些练习：

⒈围着篝火取暖，主要是利用了热的传递方式中的 。

⒉用电饭锅煮饭，热的主要传递方式是 ，其次还有 的方式。

⒊你还能举出生活中的热的传递的例子吗？

联系生活，使学生对热的传递有了更直观的印象，掌握得更加牢固。通过举一反三，学生形成了具有广泛联系的知识系统，收到了以点串线、触类旁通、深化知识之效，培养了思维的深刻性。

精心设计，公平公正，培养思维的严谨性

思维的严谨性是指考虑和解决问题时，思路清晰，条理清楚，严格遵循逻辑规律。具体说，提出问题明确，不能模棱两可；推理严谨，层次分明；论证充分，有的放矢，有说服力；结论证据确凿。

在“吸热和散热”内容中，在研究不同物质的吸热和散热性能时，要用水和油来做对比实验。实验之前，我让学生思考：怎样做，才能公平地进行比较。学生经过讨论，归纳出这样几点：水、油的质量要相等；酒精灯的火苗要保持一样大小；要同时观察水和油的温度并记录。变量控制是对比实验成败的关键，也是本课的学习重点。只有让学生控制好条件，公平地比较出水和油吸热散热的特点，学生才能认识到不同的物质，吸热和散热的本领是不同的。

在“摆”的内容中，研究摆的快慢与什么因素有关。我先让学生提出自己的假设，再进行归纳，主要因素有：摆锤轻重、摆的角度、摆线长短等。然后学生设计实验验证自己的假设，并提出问题：在实验中要改变什么？哪些条件是不能改变的？让学生明确，实验中只能有一个变量。在学生汇报实验方案时，引导学生在不违背科学原理的前提下，考虑实验操作的方便性，比如，当摆锤是不变的条件时，可以都用铁球；当摆线是不变的条件时，为防止摆线过长带来的麻烦，我们可以统一取短一点，比如20厘米；而摆角是不变的条件时，因为摆角不大于5度的摆动才是简谐运动，所以规定孩子摆角都取5度。 经过这样的练习，学生以后设计对比实验的时候，自然就会考虑控制好哪些条件。

在探究活动中，只有精心设计公平、公正的实验，才能保证实验结果的准确性。严谨的态度是进行科学探究的必备素质。同时，学生以后在学习、生活中遇到问题，也会用科学严谨的方法去解决。

发散求异，错误剖析，培养思维的批判性

思维的批判性是指思维活动中的独立分析和批判的程度，它集中表现为不盲从，有独立见解和明辨是非的能力以及正确地对自己和他人进行评价的能力。而科学是处于不断发展变化之中的，书本上的知识，不一定都是正确的，训练学生不唯书，不唯上，一切以事实说话，从而有效地培养思维的批判性。

在“昼夜交替”内容中，列举了古人对昼夜交替的一些解释。我首先让学生知道，这些观点在当时都是很权威的，大家都认为是正确的。我又启发学生思考：以你看来，这些观点有哪些明显的漏洞？你的根据是什么？再以《两个铁球同时落地》的故事为例，使学生明白大科学家说的，大多数人都认同的观点不一定都是对的。

又如在“空气的性质”内容中，设计了“探究气球充气量与跑的距离的关系”和“玩压缩空气枪”两个活动。但教学中我发现这两个实验都有一些弊端。第一个活动对做导轨的绳子要求高，给气球打气不方便，第二个活动中空气枪子弹打的距离不好测量。于是我引导学生思考：你能利用压缩空气做成什么样的玩具。有一个学生用一个塑料瓶和两根吸管做了一个“压缩空气导弹”装置：在饮料瓶盖子上打一个洞，插上一根细一点的吸管，并用橡皮泥封好洞口，防止漏气；再用一根粗一点的吸管做成小火箭的样子，将顶端封住，底部套在细吸管上面；用力捏饮料瓶，小火箭就会被发射出去（如图1）。

我发现这个“压缩空气导弹”操作简单，且导弹射出的距离容易测量。于是我在班上表扬了他，夸奖他爱动脑筋，并让全班同学每人做了一个，带领他们研究“导弹飞出的远近与哪些因素有关”，学生动手动脑的积极性很高。

有批判才会有创新。教师在教学中要给学生思维的时间和空间，要让学生充分表达自己的想法，鼓励学生标新立异，发表独特见解。

打破常规，克服定势，培养思维的灵活性

思维的灵活性是指思维活动的灵活程度，它集中表现为能根据问题的具体情况，及时改变观察和理解的角度，灵活解决问题。教学中教师要选择一些典型的问题，引导学生打破常规，克服定势，拓宽思维领域，从而培养思维的灵活性。

比如在执教“热的传递”内容时，要让学生观察烧杯里的水是如何全部变热的，可水的流动是看不见的，怎么办呢？学生开始动脑筋、想办法，有的说在水里加入沙子，有的说加点颜色，有的说加点茶叶。我引导学生去验证一下，看看哪种方法好？学生发现，放茶叶效果最明显。

实验时，为了节约烧水时间我们使用开水，先把开水倒入烧瓶，放入茶叶末，然后用酒精灯加热烧瓶。不久，水就在烧瓶内沸腾了，茶叶末比较轻，随着水一起在烧瓶内上升、下降，对流效果十分明显。我总结道：“有些时候，直接观察行不通，我们要动脑筋，通过其他途径去研究。”

又如，“吸热和散热”内容要求学生灵活运用课中学到的物体吸热和散热的知识，设计一个保温杯。我引导学生将本课的知识进行总结，然后让他们思考：哪些物体吸热和散热性能强，哪些物体吸热散热性能弱；深色物体吸热散热性能强，还是浅色物体吸热散热性能强；保温杯是要吸热散热性能强还是吸热散热性能弱？通过分析身边的例子，让学生认识到：科学来源于生活，生活中遇到的問题，可以用学过的科学知识去解释，不能把生活和学科学隔离开，要灵活地运用知识去解决实际问题。

教学的根本任务不仅在于向学生传授知识，还在于优化学生的思维品质，注重对学生思维品质的培养，使学生成为一个会思考的人。培养学生良好的思维品质是一项艰巨而复杂的任务，不可能立竿见影，一蹴而就，要完成好这项任务，更新教学观念是前提条件，加强思维训练是关键环节，优化教学过程是根本保证。

江苏省南京市翠屏山小学（211100）