关注学生科学思维的发展

关注学生科学思维的发展

曾经在杂志上看到过这样一则小故事：在一个外国实验室里，导师问自己的学生：“白天，你在干什么？”学生回答道：“做实验。”导师又问：“那你晚上在干什么？”学生不好意思地回答道：“做实验。”他的导师听到这儿，勃然大怒：“那你还有什么时间来思考？”……

《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。但需清楚的是活动只是科学探究的外在形式，而其中内隐着的科学思维才是它的灵魂，没有思维的观察探究，学生最多只能是一个忠实的观看者和记录者，是不可能有重大的发现和认识。课标提到“科学探究涉及提出问题、猜想结果、制定计划、观察、实验、搜集证据、进行解释、表达与交流等活动”，从这些行为动词中我们不难看出科学课堂上的各个活动蕴涵着极大的思维成分。在《科学（3~6年级）课程标准解读》中指出“探究强调动手做，但更强调动脑筋”。科学探究的重点之一就是“通过探究培养科学思维能力”。在《科学（3-6年级）课程标准》中也指出“要鼓励儿童通过动手动脑学科学”。“动手—动脑”（hands-o n and minds-on）是美国及许多西方国家小学科学教育的基本教学思想。它是认知理论在科学教学中的体现。美国的布莱笛曼在一个由全美科学基金会赞助的大型研究项目中，通过近15年对全美近1000个小学课堂及13000名学生长期的考察，得出以下结论：“如果应用实验性科学教学方法，教师可期望学生在科学过程技能及创造力方面有实质性的提高；在感知觉、逻辑推理、科学知识和数学知识方面有中等程度的进步……”《美国国家科学教育标准》也指出“探究”不但要有“科学的过程”，还要求学生在进行科学论证和批判性思维时能将过程和科学知识相结合。

科学课的教材中所安排的探究活动是逻辑的、递进的。可我们在科学课中常常看到老师们上起课来活动频烦，而这些活动本身所蕴涵的知识能力太浅，没有太多的思维训练的成分。比如，在有关动物的知识内容中，让学生去表演动物的运动。这种活动可以调动学生的兴趣，但只能体现学生观察的仔细程度，其中蕴涵的思维的成分就不多，如果在对动物运动的模仿之后引发学生去思考：“动物为什么必须要那样运动？那样运动会有什么好处？”这样的模仿活动就显得有一定的意义，就能有一定层次上的提升。否则，活动不过是玩游戏的过程而已，学生在玩完之后在各个方面都没有得到真正意义上的提高。

例如在上《磁铁的磁性》这一课时，在课中有位教师创设了这样的一个情景：……

师：昨天，老师在玩磁铁时发现了一个奇怪的现象，请大家仔细观察，并想想老师在为什么而感到奇怪？

（师说着将一根条形磁铁平放到一堆回形针上，然后拿了起来，水平呈现在学生眼前）

生1：为磁铁能吸住许多回形针。

生2：为有的地方吸得多，有的地方吸得少。

师：你能再说得具体点吗？

生2：磁铁的两端吸得多，中间吸得比较少。

生3：为这根磁铁越靠两边越吸得多，越靠中间越吸得少而感到奇怪。

师：你的回答不但科学，而且具体，真有科学家的风范。那么，同学们，看着这个现象，你想到了什么？

生4：磁铁两端的吸引力较强，中间部分较弱。

师：这种吸引力我们称它为磁性。

生5：磁铁越靠两端磁性越强，越靠中间磁性越弱。

师：如果在这句话的前面再加上“可能”一词，那就更科学了，因为这是我们猜想的，还没有经过实验验证。现在你能设计一个实验来验证一下这个假设吗？

……

这是一个引导学生自主探究的过程，也是思维有浅入深的过程。能否探究成功“磁铁越靠两端磁性越强，越靠中间磁性越”这一科学结论绝不是老师的终极目标，提出这样的一个活动要求，目的在于引起了学生对“磁铁越靠两端磁性越强，越靠中间磁性越”这一现象的关注，关注探究过程中产生的问题，关注探究活动过程中问题的解决方法，关注自己在探究过程中的思维过程，当学生把“磁铁越靠两端磁性越强，越靠中间磁性越”这一现象研究成功的时候不就是对磁铁磁性本质了解的时候吗？在这样的过程中不正是对学生思维的极好训练吗？