□江蘇省蘇州市吳江區(qū)七都中心小學(xué) 張芳

科學(xué)探究活動的內(nèi)核：學(xué)生問題思維

□江蘇省蘇州市吳江區(qū)七都中心小學(xué) 張芳

實驗是進行科學(xué)探究活動的一種重要方式。學(xué)生的科學(xué)實驗過程是一個運用科學(xué)思維方式探究問題，建構(gòu)知識的過程，思維貫穿于科學(xué)實驗的全過程。學(xué)生的科學(xué)實驗活動“動手做”與理性思維是緊密結(jié)合、融為一體的。教師應(yīng)注重讓學(xué)生在思維中探究，在探究中思維，有效把握學(xué)生探究過程的思維活動節(jié)奏，促進學(xué)生問題探究思維的發(fā)展。

科學(xué)探究實驗 問題思維 過程生成

科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)強調(diào)“科學(xué)學(xué)習(xí)要以探究為核心”。探究活動是發(fā)展科學(xué)探究能力、培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的載體?？茖W(xué)探究的能力，其核心是科學(xué)思維方式的建構(gòu)?？茖W(xué)探究的終極目標(biāo)是養(yǎng)成學(xué)生的這種理性的思維方式，從而形成科學(xué)研究的技能和方法?！翱茖W(xué)思維是科學(xué)探究的核心和靈魂”，科學(xué)教育的過程要真正體現(xiàn)科學(xué)探究的本質(zhì)，就必須把焦點置于發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維能力。

一、基于問題本質(zhì)，展開科學(xué)探究思維空間

科學(xué)探究的本質(zhì)是問題思維，探究活動的過程是問題思維的過程。探究活動由問題展開，思維就成為整個探究過程生成的決定因素。因而科學(xué)探究實驗自始至終圍繞著問題展開。根據(jù)小學(xué)生的心理特點、認(rèn)知能力和思維特征，科學(xué)問題情境的設(shè)計要充分考慮問題情境與學(xué)生認(rèn)知的興趣性與親近性，充分考慮探究與思維過程的生成性，追求學(xué)生在科學(xué)探究活動中思維的發(fā)展價值。這關(guān)系學(xué)生對探究活動的參與狀態(tài)，也關(guān)系學(xué)生思維的活潑性與積極性。

對于感興趣的問題，學(xué)生想問，想探個明白。問是一種思維能力，帶著問題進行探究，才能激活思維，獲得知識。問題可以是教師直接提出有啟發(fā)性的問題，也可以是學(xué)生通過觀察某種現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)問題、由學(xué)生自己提出，等等。但應(yīng)該注意引導(dǎo)學(xué)生探究和挖掘思維過程中所得到的那些可以繼續(xù)拓展的思維結(jié)果，我們可以選擇一個有價值的活動深入地把它做好、做足，設(shè)計活動時預(yù)設(shè)思維路徑，并隨著路徑層層展開問題思維空間。如在教學(xué)《物質(zhì)的混合》一課時，我通過四個逐層深入的提問：豆子和沙子能不能分離、可以用什么方法來分離、為什么可以用這些方法來分離、分離混合物時要注意什么問題，引發(fā)學(xué)生深層思考。于是學(xué)生提出根據(jù)它們的大小不同用篩子分離、根據(jù)它們的重量不同用敲打盒子底部的方法分離等方法。此時學(xué)生的探究思維沿著正確的發(fā)展方向前進：判斷混合物能否分離應(yīng)該根據(jù)混合物的不同特點來進行分離；分離還要注意保持分離物的原樣。這樣的問題設(shè)計，可以讓學(xué)生在原有的思維基礎(chǔ)上獲得思維拓展的空間。

二、基于問題探究，細(xì)化理性思維活動

在科學(xué)課中特別強調(diào)“把手和腦都放在科學(xué)上面”的學(xué)習(xí)指導(dǎo)策略。實驗的過程是既動手又動腦的過程。手腦并用是科學(xué)探究活動的顯著特征，在思考中實踐、探究，又在實踐中反復(fù)思考、發(fā)現(xiàn)。只有細(xì)化實驗的思維活動，才能使學(xué)生在動手中有所發(fā)現(xiàn)，生成問題，生成實驗探究過程。

1.通過探究過程性，優(yōu)化思維的過程性?？茖W(xué)探究的過程不僅是獲取科學(xué)知識的過程，更是一個思維運動過程，教師不能代替學(xué)生的思維；“信息”可以灌輸，但“理解”卻不能，因為理解是由自己思維來實現(xiàn)的?？茖W(xué)問題探究直接指向理性的思考，所以在整個探究學(xué)習(xí)過程中，教師應(yīng)讓學(xué)生通過親身的探究實踐，依托同位互動、同思互動、異思互辯等多種思維互動，使學(xué)生的思維處于沖動狀態(tài)，并豐富學(xué)生的認(rèn)知體驗，使情感與思維從一個高潮達到再一個高潮。如《馬鈴薯在液體中的沉浮》的課上，教師先讓學(xué)生把馬鈴薯分別放入兩杯液體中，觀察它的沉浮情況。學(xué)生發(fā)現(xiàn)了一沉一浮兩種現(xiàn)象，紛紛猜測第二杯是鹽水，提出可以通過實驗來驗證：一種方法是重新調(diào)制一杯鹽水，看馬鈴薯在鹽水中的沉浮情況；另一種方法是將這種不知名的液體取一湯匙在酒精燈上加熱，如果有白色粉末出現(xiàn)，則說明是鹽水。學(xué)生通過兩種方法同時進行實驗。結(jié)束后，教師質(zhì)疑展開思維互動：“你們能肯定這些液體一定是鹽水嗎？我現(xiàn)在給你們一些白糖和味精，你們調(diào)制一些白糖水和味精水，看馬鈴薯在這些液體中的沉浮情況?！睂W(xué)生再次實驗。實驗后，學(xué)生釋疑：“馬鈴薯在濃糖水和濃味精水中都是浮的，而在淡鹽水、淡糖水、淡味精水中是沉的?！苯Y(jié)論還是確定不了。教師追問：“你們能說說使馬鈴薯沉的第一杯是什么液體嗎？”在這個活動中，學(xué)生經(jīng)歷了一個推理的過程、實證的過程、質(zhì)疑的過程，經(jīng)歷著一個個的矛盾沖突，他們在直觀感知的基礎(chǔ)上進行著理性思考，其思維表現(xiàn)出全面、周密、嚴(yán)謹(jǐn)、理性的良好狀態(tài)。

2.開放質(zhì)疑空間，張揚思維批判性?；谟^察和實驗的交流、討論是形成科學(xué)解釋的重要環(huán)節(jié)，學(xué)生思維往往在交流和討論中最為活躍。所以應(yīng)注重學(xué)生的交流匯報，通過小組交流、大組匯報等不同形式，引導(dǎo)學(xué)生表述時說出前因后果，對探究結(jié)果作出解釋，并且引導(dǎo)他們學(xué)會在分析的基礎(chǔ)上綜合，在分析、綜合的基礎(chǔ)上比較、概括。

三、基于驗證過程，提升問題思維層次

科學(xué)探究活動過程的互動是思維互動。有互動才有思維層次的提升。科學(xué)探究的驗證過程就是思維互動過程?；涌梢酝黄苽€體思維定勢和局限，更見思維的發(fā)散性、廣闊性、周密性、正確性。過程的互動能有效幫助學(xué)生進行探究全過程的整理、反思，形成科學(xué)問題探究思維方式的自我建構(gòu)，問題思維的提升。

1.問題探究失敗的驗證。學(xué)生的科學(xué)問題探究有成功的，有失敗的。成功與失敗都與探究的問題思維過程相關(guān)。面對一個科學(xué)問題，一個前人作出的結(jié)論，一種自然界中發(fā)生的現(xiàn)象，首先思考的是如何求解，選擇什么途徑與方法獲取想要得到的結(jié)果。如果上述問題的思維出了偏差，自然會導(dǎo)致探究結(jié)果的不成功。而學(xué)生個體往往受到思維局限，或思維定勢的影響，對過程的驗證不到位，不能清楚發(fā)現(xiàn)其中存在的思維、方法上的失誤，找不出導(dǎo)致探究失敗的原因。就一個科學(xué)問題，若涉及的內(nèi)容范圍、知識的相關(guān)性、事物之間的聯(lián)系不明確，那么就會造成探究思維的不正確，探究途徑、方法的不適合。一個實驗要涉及材料、材料與知識的內(nèi)在聯(lián)系、操作的方法等，在這些問題上思維缺乏周密性和正確性，同樣會導(dǎo)致實驗的失敗。對于探究實驗失敗的結(jié)果就需要教師搭建生生、師生的思維互動平臺。在民主的、積極的、活潑的互動環(huán)境中，師生參與過程驗證，對問題展開全面分析，對過程進行細(xì)致深刻反思，突破問題思維的盲點，沖出問題的“死角”，找準(zhǔn)問題的“癥結(jié)”，明白失敗的原因，作出解決問題的正確結(jié)論。這樣的驗證過程可拉長科學(xué)問題思維，使學(xué)生對科學(xué)認(rèn)知、科學(xué)問題探究思維、探究能力由驗證過程上升一個層次。

2.問題探究成功經(jīng)驗的驗證。學(xué)生科學(xué)問題探究成功經(jīng)驗的驗證同樣能收獲提升問題思維層次的效應(yīng)。學(xué)生探究問題的成功經(jīng)驗的驗證具有親近性，更具有啟發(fā)性。對學(xué)生個體或小組對于問題探究，或科學(xué)實驗的成功經(jīng)驗進行驗證，可見識到一個探究科學(xué)問題的思維模型，追求探究問題結(jié)果正確途徑的方式，有利于每個學(xué)生個體知識經(jīng)驗的自我積淀和提升，促進學(xué)生科學(xué)問題思維的發(fā)展。

張紅霞.科學(xué)究竟是什么[M].教育科學(xué)出版社，2003.