让思维发生，让思维“可见”

杨颖

[摘 要]思维的发生与发展是小学科学教学中的核心活动，也是科学学科最本质的特征。《中国学生发展核心素养》中的科学精神包括理性思维、批判质疑、勇于探究三大内容，而理性思维是后两者的基石。在小学科学教学中，科学探究活动也应是基于思维的探究。结合教学实践，多方面浅析如何培养小学生的科学思维。

[关键词]科学教学;科学思维

[中图分类号] G623.6[文献标识码] A[文章编号] 1007-9068（2021）30-0083-02

教育部文件《中国学生发展核心素养》中的科学精神包括理性思维、批判质疑、勇于探究三大内容，其中理性思维是后两者的基石，需要思维的全程参与才能质疑、探究。而2017年的小学科学课标也提出：要引导学生像科学家那样进行科学探究，在探究过程中形成尊重事实、善于质疑的科学态度。在小学科学教学中，科学探究活动也应是基于思维的探究，对科学思维的培养应成为教学的重要任务，我们可以从多方面来实践反思。

一、培养点燃思维的问题意识

爱因斯坦说过：“提出问题比解决问题更重要。”让学生理解像科学家那样进行科学探究时，提出问题便是跨出的第一步，它也是点燃思维的原动力。

但在实际科学课堂上，更多的情况是教师提出问题，学生才去动脑筋思考。长期以来，不少学生都习惯于被动地在老师提出的问题中学习，并没有唤醒自身的问题意识。因此，我们应该在教学中联系现实，肯定学生提出的新问题，尝试着主动围绕学生提出的问题开展探究，即使可能学生提出的问题并非教材中的内容，但只要与所学相关也应该重视。而在探究过程中也会产生出新的问题，若与教学内容相关，则应该鼓励学生进行探究，不能为了课程的进度，忽视学生的疑问。这样会中断学生思维的发展，从而失去了问题解决与思维提升的最佳时机，更可怕的是也会扼杀一些学生求知的欲望。

例如，在教学苏教旧版三年级科学的第一课《科学是……》时，通过琴纳研究牛痘的故事向学生阐明了科学家进行科学探究的一般过程。在教师眼中，故事只是载体，关键的是明确科学探究的四个阶段：提出问题、做出猜测、寻找证据、得出结论。这本是一节课就能完成的教学任务，而孩子们却被琴纳的故事深深吸引，好奇地提出各种各样的问题：牛痘是怎么种到人身上的？到底为什么牛痘可以预防天花……甚至有个孩子挽起袖子，举得高高地问：“老师，您看我这胳膊上的瘢痕是不是就是种牛痘的啊？”一时间，其他孩子也纷纷露出胳膊兴奋地观察着。

虽然教学没有按照既定的方向发展，但是孩子们求知的欲望越发强烈。他们的问题意识正在萌芽，思维已经发生，需要进一步地引导。因而，我充分地鼓励孩子们联系现实去思考，课后带着问题主动地上网查询资料，也可以向周围的长辈或专业的医生咨询。于是第二节课一开始，我就让孩子们自己来交流。首先，那个问自己胳膊上瘢痕是啥的男生很自信地告诉大家：“我们身上的可不是牛痘了，因为天花病毒已经被人类消灭了。我爸爸说他那辈还有种牛痘的，但是1981年中国就取消牛痘接种了。”另一个孩子补充道：“那个胳膊上瘢痕其实是卡介苗，百度百科上说接种后可预防儿童结核病，如结核性脑膜炎。世界上很多国家都已将卡介苗列为计划免疫必须接种的疫苗，所以咱们一出生就都可以接种了！”不少孩子都在分享不同渠道获得的科学信息。“那我从小打了好多预防针，为什么只有卡介苗留疤了？”一个孩子又提出了新的问题，班级安静下来。其他的学生陷入了思考，做出了不同的猜测，纷纷表示回去还想查查看。

在整个活动中，学生的思维非常活跃，在他们的大脑皮层里，许多经验与获得信息在进行筛选、比较、分析以及综合，思维的发生与发展自然而然。对知识的渴望是学习的动力。保护学生的求知欲，培养他们的问题意识，对学生的思维发展具有深远影响。

二、培养讲求证据的实证意识

实证是指研究者亲自收集观察资料，为提出理论假设或检验理论假设而展开的研究，通常以具体的数据、事实来呈现。而在小学阶段普遍缺乏实证意识的培养，教师对基于证据进行论证的教学重视不够。学生有时会以自己的经验去回答问题，此时应该培养学生用具体的事实或数据来说明、支撑观点。

例如，在教学三年级《叶和花》时，有个孩子不相信书本上的一句话：世界上没有两片完全相同的叶子。他认为叶子那么多，相同的也许会存在。为了验证他的想法，全班孩子积极地用一星期的课余时间来集体找证据。孩子们捡拾了校园里的许多不同品种的叶子，对比验证了几百张！还是没找到两张完全相同的树叶，由此验证出至少在校园内没有两片完全相同的叶子。原本是书上已有的科学知识，现在成了学生通过自己实证探究得到的科学结论，实證意识印刻进脑海里！

也是这个班的孩子在今年特殊的线上科学课中大胆质疑了风靡朋友圈的立扫帚实验。当时，网络上有一则新闻“美国NASA宇航局宣布当天引力很特别，所有的扫帚都可以立起来”，看完新闻的大人小孩纷纷尝试并成功，群起转发。而孩子们在线上讨论觉得跟引力关系不大，他们想到了科学课学过的重心问题，决定过一天再来尝试，也拍照放到班级群里分享。果然，第二天扫帚还是能成功立起来，由此验证了扫帚能立起来与引力无关。而严谨的孩子还用了新旧多个扫帚实验，摸索出如何寻找重心，成功地把它们立起来的方法。

学生在寻找证据时也在开展更深入的思维探究活动，他们有机会直面原来的错误概念，引发认知冲突，而在整个探究过程中进行修正，不但获得新知，还形成乐于求证的意识与科学行为习惯。

三、培养深入思考的思辨意识

有人说：思辨能力的缺乏，是一种新的无知。在科学教学中，思辨意识是能对所得的知识或他人观点进行深入的思考，以求真正理解，甚至可以进行补充或提出不同意见。所以我们作为教师不能轻易地肯定或否定某一想法，以免使学生的思维就此止步。我们可以积极地引导学生进行实践论证，运用自己的思维去对事物或问题进行观察、比较、分析、综合、抽象与概括。

例如，苏教版科学五年级《简单电路》一课，在讨论需要什么材料能真正用电点亮小灯泡的灯丝时，学生认为：电池是提供电的，导线是传输电的，灯泡是用电的，只要用导线将电池和灯泡相连，就可以将小灯泡点亮。但实验操作中因为没有给灯座辅助，孩子们必须用手将导线金属丝直接和灯泡金属部分连接，许多小组却发现灯泡没有亮。“老师，我们明明把电池正负极出来的导线都连着灯泡啦！”此时，我按照惯例出示了教材中绘制的小燈泡剖面图，阐明导线必须同时连接小灯泡的金属外壳和底部的金属触点才能让电流通过内部的灯丝发光，由此帮助学生建立“闭合电路”这个概念。不少小组再次尝试，终于点亮了小灯泡。

忽然，一个爱拆东西的小吴同学做出惊人之举，用圆规头硬戳小灯泡的金属壳，组长慌忙报告。“我就是好奇，想拆开来看看灯泡里面是什么样子，是不是像书上画的那样？以前我拆过一个玩具，里面的灯泡被我拧坏了，却掉出来好多白屑屑呢！”小吴委屈巴巴地辩解道。我陷入了思考，灯泡金属壳内真实的样子，老师自己好像也没打开来看过啊。“当然是和书上画的一样啦！”“我也蛮想解剖看看的呢！”“老师不会同意的吧？”……孩子们七嘴八舌地议论着。教材的绘图不是真图，几乎每个孩子对未知的事物都充满了好奇与探索的渴望！于是，我请小吴同学带着小灯泡来到实物投影机下，和老师一起用锥子和尖头剪刀解剖灯泡的金属壳。“咦，里面怎么一大半都是黄白色的东西？”“老师，怎么这和书本上画的不一样啊！”“书上不是画有两根金属丝，将灯丝分别和外壳与底部触点连接的嘛，这可看不到啊！”质疑的声音越来越多。

“那书本上的绘图错了吗？”我的教具里还有一个大的水晶白炽灯，课代表立刻提议也拆开来看看吧。“咦，只有接口有点黄白的东西，里面怎么没有填充物了，能看到金属丝！”“哇，金属丝好明显，一根直戳到底部的触点，一根延伸到外面焊在灯泡金属的外壳上呢！”“这个内部结构倒是和书上画得很像哇！”……同样都是白炽灯，内部却多了白色的填充物，孩子们开始猜测它的作用：“有可能是绝缘的，小灯泡内部空间小，避免两根金属丝碰一起短路，大的就不用！”“也有可能耐高温，空间小避免散热差，把金属丝烧坏！”带着思考的问题，大家课后继续去查询资料验证，甚至发现LED灯金属壳的内部结构也很类似，只不过没有黄白的焊泥，是与灯泡罩压铆在一起，而金属丝外部裹有绝缘胶皮。但孩子们又总结道：无论内部结构怎么变，只有导线同时连接灯泡的金属外壳和底部的金属触点，才能让电流通过使灯发光。此时，“闭合电路”这个概念已经真正地印刻在他们脑中。

学生对所学的科学知识产生疑问、大胆质疑时，说明他们开始进入深度的思考。讨论中学生的思维越来越清晰，问题的层层递进也促进了学生有目的地去思考，明确了这样做的目的，不仅培养了思维的有序性及严密性，还培养了学生严谨的科学态度。当学生经历过深度的思考，付诸实践，其思维才可得到更好的发展。

香港大学马冠中博士在科学教育讲座中说过：不满足于知道，要知道如何知道;不一定要做科学家，要学习像科学家一样思考。确实，我们作为科学教师，更应该努力培养孩子的科学思维。在问题中发现，在实证中探究，在思辨中质疑，让科学思维发生，也让思维过程与思维结果变得“可见”！

（责编 韦淑红）