費志明+郎微波

摘要：本文提出了科學(xué)探究中發(fā)展學(xué)生思維的策略：充分自主發(fā)問，開啟學(xué)生的思維；大膽猜想假設(shè)，引導(dǎo)學(xué)生的思維；放手實驗設(shè)計，活躍學(xué)生的思維；自主科學(xué)探究，促進(jìn)學(xué)生的思維；互動交流評價，深化學(xué)生的思維。旨在讓學(xué)生的思維訓(xùn)練貫穿整個科學(xué)教學(xué)過程，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維習(xí)慣，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：科學(xué)；思維；歸因；策略

中圖分類號：G632.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1992-7711（2017）11-0039

科學(xué)探究既是科學(xué)學(xué)習(xí)的目標(biāo)，又是科學(xué)學(xué)習(xí)的方式。隨著新課程的不斷推進(jìn)，探究式教學(xué)正在被越來越多的教師所接受、認(rèn)同，并在教改實踐中加以運用。如何在初中科學(xué)探究活動中培養(yǎng)學(xué)生的思維能力？如何讓教師不去替代學(xué)生的思維？如何能使學(xué)生思維在探究活動中真正的開啟、活躍、促進(jìn)、深化？是擺在我們初中科學(xué)教師面前的重要課題。培養(yǎng)學(xué)生的思維，要求教師在教學(xué)過程中充分體現(xiàn)教學(xué)的雙邊性，充分調(diào)動學(xué)生大膽思考，敢于創(chuàng)新，想出各種各樣的思想觀點。教師不可包辦、代替，只有在學(xué)生出現(xiàn)思維障礙時，教師方可給予指導(dǎo)，真正做到“貴在引導(dǎo)，要在轉(zhuǎn)化，妙在開竅”。

一、充分自主發(fā)問，開啟學(xué)生的思維

要使自己的思維積極活動起來，最有效的辦法是把自己置身于問題中。當(dāng)有了問題和需要解決的問題時，思維才能活動起來，思維能力才可能在解決問題的過程中發(fā)展起來。在民主和諧的氣氛和自由寬松的環(huán)境下，人的思維處于最活躍的狀態(tài)，特別有利于求異思維的成長。在教學(xué)中，教師將自己放到學(xué)生中去，尊重學(xué)生，理解學(xué)生，信任學(xué)生以求得心靈的溝通，讓學(xué)生放下戒備心理，自由地去思維、去想象，只有這樣才能使學(xué)生敞開問題之窗口。因此，課堂上教師必須創(chuàng)設(shè)一種尊重、寬容、民主的學(xué)習(xí)氛圍，才能使學(xué)生敢于提問。即使學(xué)生提出一些很簡單的問題，甚至是一些幼稚可笑的問題，教師都要給予鼓勵。愛因斯坦有精辟的見解：“提出一個問題，往往比解決一個問題更重要，因為解決問題也許僅是一個數(shù)學(xué)上或?qū)嶒炆系募寄芏?，而提出新的問題，新的可能性，從新的角度去看舊的問題卻需要有創(chuàng)造性的想象力，而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步。”可以這樣說，學(xué)習(xí)上提不出問題，意味著學(xué)習(xí)的停止；科學(xué)上提不出問題，意味著科學(xué)的止步。因此，教師要敢于在課堂上鼓勵學(xué)生大膽提問，同樣一個問題，由學(xué)生提出來更能激發(fā)他們的好奇心和求知欲。因此，教師要敢于鼓勵學(xué)生大膽提問，同樣一個問題，由學(xué)生提出來更能激發(fā)他們的好奇心和求知欲，并且每位學(xué)生思考的角度、知識經(jīng)驗會有所不同，通過自主發(fā)問，促進(jìn)其主動思考，打通知識間的關(guān)聯(lián)。

例一：在光的教學(xué)中，知道了光在同種物質(zhì)中是沿直線傳播的，學(xué)生問道：“那么光在什么情況下不是沿直線傳播的？”這種問題如果不是課堂充分民主，學(xué)生有隨時提問的習(xí)慣，一般是不會提到的，哪怕想問也不問了，針對這個問題，教師充分肯定其質(zhì)疑精神，并能進(jìn)行實驗探究，就更進(jìn)一步促進(jìn)課堂上的主動思考、敢于發(fā)問的習(xí)慣在。例二、在研究電流與電壓原關(guān)系時，有學(xué)生提問“那移動滑動變阻器不是也可以研究電流與電阻的關(guān)系嗎？”如果課堂上一味牽著學(xué)生的思維，調(diào)節(jié)滑動變阻器，改變定值電阻兩端的電壓，觀察電流表讀數(shù)，研究電流與電壓的關(guān)系；更換定值電阻，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使定值電阻兩端電壓不變，研究電流與電阻的關(guān)系，那么，顯然，很快能達(dá)到目的，但是學(xué)生的潛在于思維未被發(fā)現(xiàn)，那么，得到的結(jié)論在今后還是會被潛在的思維蒙蔽。讓學(xué)生充分自主發(fā)問，則能很好地突破這個問題，不僅使知識達(dá)到真正落實，同時不斷地培養(yǎng)學(xué)生自主思維的習(xí)慣。

當(dāng)然也有些時候，細(xì)細(xì)分析學(xué)生自發(fā)提出的問題，我們不難發(fā)現(xiàn)有些問題在課堂有限的時間及有限的條件下，是無法進(jìn)行探究的。這時就需要教師適時推一把，表現(xiàn)在教師要引導(dǎo)學(xué)生對所提問題進(jìn)行篩選，在師生分析、討論中梳理所提出的問題，哪些適合本節(jié)課研究，先研究哪些問題，哪些問題最有研究價值等等。通過這樣的引導(dǎo)，都可以將學(xué)生的思維推向理性。

二、大膽猜想假設(shè)，引導(dǎo)學(xué)生的思維

我們經(jīng)常看到這樣的現(xiàn)象，當(dāng)學(xué)生提出的猜測（假設(shè)）錯誤時，教師往往雙眉緊鎖，不發(fā)表任何意見，就讓這位學(xué)生坐下。當(dāng)一位學(xué)生提出的猜想（假設(shè)）符合事實時，教師馬上點頭同意，立即中止這一教學(xué)環(huán)節(jié)，進(jìn)入到實驗設(shè)計和驗證階段。試想，這樣學(xué)生還會有探究的欲望嗎？更不用說熱情了。在探究中，還會有失敗的經(jīng)歷嗎？

例：在認(rèn)識阿基米德定律之前，讓學(xué)生猜想影響浮力大小的因素，教師引導(dǎo)：“同學(xué)們根據(jù)生活中的經(jīng)驗、感受，進(jìn)行猜想。而你的經(jīng)驗、感受就是你進(jìn)行猜想的依據(jù)?！?/p>

學(xué)生一：可能與物體浸入深淺有關(guān)，因為我發(fā)現(xiàn)游泳時浸入越多時，人越感到輕飄飄。

學(xué)生二：可能與物體的材料有關(guān)。因為像塑料泡沫在水中上浮，石塊在水中下沉。

學(xué)生三：可能與物體的形狀有關(guān)，像鐵在水中下沉，可是船就能浮在水面上。

學(xué)生四：可能與物體的浸入方法有關(guān)，比如將瓶子倒放比正放容易下沉，所以倒放時受到的浮力要小。

學(xué)生五：可能與液體的密度有關(guān)，因為雞蛋放在鹽水中能上浮。

學(xué)生六：可能與物體浸入的體積大小有關(guān)，因為在井里提水時，桶浸在水中體積越小，感覺越沉。

……

引導(dǎo)學(xué)生從生活經(jīng)驗中提取相關(guān)因素，尋找其中的關(guān)系，促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)思維。當(dāng)探究得出浮力大小只與液體密度與浸入液體中的體積有關(guān)后，教師進(jìn)一步引導(dǎo)，浮力是一種力，如果要表示浮力的大小，那么必須找到也是一個力，與浮力是一個相同的物理量，那么液體的密度，浸在液體中的體積又是與什么力相關(guān)聯(lián)呢？經(jīng)過猜想→否定→再猜想，最終集中到排開液體的重力，這個思維過程需要教師的引導(dǎo)，那么能否直接提出，浮力可能與液體的重力有關(guān)呢？不行，因為這是一個很好的科學(xué)思維過程訓(xùn)練。

三、放手實驗設(shè)計，活躍學(xué)生的思維

讓學(xué)生主動進(jìn)行實驗設(shè)計，才能更有效地實現(xiàn)動手與動腦的結(jié)合，如果教師設(shè)計好，然后學(xué)生動手，那么探究活動看上去進(jìn)行得有條不紊，而且效率高，但實質(zhì)上僅是一個“體力”活，或者是一個體驗性的“活動”，其中的思維含量很低，因而要放手讓學(xué)生設(shè)計。在我們?nèi)粘５慕虒W(xué)中，課堂上所需的器材往往是教師給學(xué)生預(yù)備好的。即使讓學(xué)生去準(zhǔn)備，到底要準(zhǔn)備些什么，也往往是由教師做出安排。一件不多，一件不少。在實驗中也一樣，先做什么，后做什么，往往由教師在實驗前做好了指導(dǎo)，學(xué)生也就按教師的要求一步步將實驗進(jìn)行到底。在這樣的課堂上學(xué)生除了學(xué)到的科學(xué)知識外，剩下的全是“按部就班”了。這樣的學(xué)生是不能適應(yīng)社會的，因為將來學(xué)生走上工作崗位后的研究是沒有人能為他準(zhǔn)備一切的。因此，以為在科學(xué)課堂上，教師不必面面俱到，應(yīng)多給學(xué)生經(jīng)歷一些“風(fēng)口浪尖”的機會，讓他們自己想辦法解決問題，完成探究，學(xué)會隨機應(yīng)變。endprint

例：“研究物體動能大小與什么因素有關(guān)”時，學(xué)生猜想與物體的質(zhì)量、速度、形狀有關(guān)，那么設(shè)計方案時，該如何控制變量，如何改變自變量，如何顯示動能的大小？都需要考慮，學(xué)生的思維就往往是單向的、線性的，思維的周密性較差，考慮問題不夠周全，常常顧此失彼，這也是學(xué)生做實驗常常失敗的原因。而科學(xué)研究特別講究思維的周密性，要考慮到各種各樣可能的情況。如探究動能大小與物體質(zhì)量有關(guān)時，則控制質(zhì)量不同，而其他條件相同，有想利用木球、鐵球，但想到其材料不同；想到用大小不同的鋼球；也有想到用裝入不同質(zhì)量水的礦泉水瓶。探究動能大小與物體速度有關(guān)時，則如何控制？學(xué)生提出用大小不同的力推，可是不夠直觀，又想出讓其從斜面滾下，通過改變不同高度改變速度，或者一個由靜止開始下滑，一個用推一下，有一個初速度開始下滑。如探究動能大小與物體材料有關(guān)時，則控制材料不同，而其他條件相同，學(xué)生展開多種設(shè)計方案，如質(zhì)量相同的木球、鐵球，但體積不同，會有什么影響？或者采用空心的鐵球與木球。如礦泉水瓶中灌有質(zhì)量相同的水和沙，那水和沙在瓶內(nèi)的運動對動能大小會有影響嗎？在實驗的設(shè)計中學(xué)生發(fā)現(xiàn)很多問題，甚至有的問題很難解決。但在這樣的設(shè)計中，學(xué)生的思維被點燃了，伸開每一個“觸角”積極思考，經(jīng)過這樣的思考，不僅深刻明白了研究中的為什么，而且學(xué)生的思維能力、科學(xué)素養(yǎng)得到提升，甚至課后學(xué)生提出質(zhì)量與速度哪一個對動能大小影響大，進(jìn)行實驗的話怎樣來測速度，怎么樣測出動能大小，可想而知，促進(jìn)學(xué)生思維才能促進(jìn)他們真正的學(xué)習(xí)。

四、自主科學(xué)探究，促進(jìn)學(xué)生的思維

活動是科學(xué)課的主體，探究活動的質(zhì)量直接影響著課堂的效果。很多時候?qū)W生在探究時只是想著如何完成任務(wù)，并沒有將任務(wù)進(jìn)行實質(zhì)性的思考。為了改善這種狀況，教師可提醒學(xué)生有意識地去關(guān)注自己的思維進(jìn)程，鼓勵學(xué)生將自己所思考的內(nèi)容說出來，可以通過自問自答的方式認(rèn)識自己當(dāng)前的思維狀態(tài)。如“現(xiàn)在我要做的是……”“我這樣做會不會……”“還有其他更好的辦法了嗎？”……使學(xué)生的思維變得“可視化”。其次學(xué)生在進(jìn)行探究活動時，教師也可適時地“進(jìn)入”，一個及時的追問可將偏離主題的學(xué)生拉回到主題上來，以保證探究向著正確的方向發(fā)展。一個巧妙的反問可使學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)矛盾的所在，引發(fā)學(xué)生及時調(diào)整錯誤。比如“你認(rèn)為該怎么做？”“為什么這樣做？你的意思是……？”“實驗現(xiàn)象說明了什么？”等。教師通過向?qū)W生提出類似這樣的問題來促進(jìn)學(xué)生的思考，激活學(xué)生的思維，使學(xué)生的思維形成明確的指向。

例：在探究定滑輪的特點時，學(xué)生發(fā)現(xiàn)靜止時，通過定滑輪拉鉤碼時，彈簧秤的示數(shù)比直接提著鉤碼要小，那么，我們是為了“課堂效率”，告訴他們實驗中存在誤差，不去在意；還是告訴他們存在摩擦，別去多想了；還是引導(dǎo)他們進(jìn)行多邊思維？在探究動滑輪的特點時，他們也發(fā)現(xiàn)彈簧秤往不同方向拉讀數(shù)也不相同。如果能引導(dǎo)他們能多方尋找原因，并利用事實說話，可以培養(yǎng)他們實事求是的精神，同時也培養(yǎng)他們善于發(fā)現(xiàn)，深入思考的能力，提高科學(xué)思維能力。

五、互動交流評價，深化學(xué)生的思維

由于受實驗條件、實驗次數(shù)、學(xué)生實驗技能、知識水平等的限制，學(xué)生在探究活動中時常會碰到一些問題，如實驗不成功，實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)與其他同學(xué)或教材上不同，學(xué)生無法判斷異?，F(xiàn)象是操作不當(dāng)還是正常的實驗誤差所致。此時教師一定要注意不可直接或過早地將結(jié)論告訴學(xué)生，更不能用教師的思維來代替學(xué)生的探索和認(rèn)識。而應(yīng)該組織學(xué)生之間相互評價，鼓勵學(xué)生開展多邊思維交流活動，對彼此的科學(xué)解釋提出批評和質(zhì)疑，使學(xué)生能夠在這種活動中學(xué)會放棄錯誤的觀點，自主地調(diào)整自己的思維方向，接受更合理的科學(xué)解釋，突破思維障礙，形成自己的思路。學(xué)生在具體的探究操作中積累了大量的感性認(rèn)識，他們各自都有不同的發(fā)現(xiàn)。但是要真正形成一個科學(xué)的概念還需要經(jīng)過語言的表達(dá)、交流和探討。實驗結(jié)束后，教師應(yīng)引導(dǎo)他們用自己的語言真實描述實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果。交流是思維火花的碰撞，交流可以深化學(xué)生各自的認(rèn)識。在交流中學(xué)生不但體驗著自己的思維，還可以從同伴那里獲得新的不同的思維，各種思維互相影響和碰撞，就實現(xiàn)了真正意義上的資源共享。這時教師再組織學(xué)生進(jìn)行自我反思，學(xué)生就很容易發(fā)現(xiàn)他人的長處以及自己存在的不足，進(jìn)而產(chǎn)生進(jìn)一步改進(jìn)的愿望和要求。

例如：在“觀察水的沸騰”這個實驗時，有些小組觀察到水沸騰時溫度不總是保持不變。這時教師既要讓學(xué)生尊重實驗事實，又要組織學(xué)生討論出現(xiàn)這樣實驗現(xiàn)象的原因，并鼓勵學(xué)生重做剛才的實驗。通過大家的分析和反復(fù)實驗，使學(xué)生認(rèn)識到主要是酒精燈火焰晃動，受熱不勻而引起的，并不具有規(guī)律性的特征。通過學(xué)生間的相互評價，不僅使學(xué)生更明確了實驗結(jié)果，而且培養(yǎng)了學(xué)生分析和判斷實驗結(jié)果的能力，培養(yǎng)了學(xué)生的反思意識。在學(xué)生實驗中出現(xiàn)問題后如果教師不予理睬或簡單否定，就難以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生交流、思維和嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度的目的。又如在“水的質(zhì)量與體積關(guān)系”探究活動中，有些小組數(shù)據(jù)誤差較大，這時教師既可引導(dǎo)學(xué)生反思自己的操作是否規(guī)范，如量筒讀數(shù)是否正確，又可組織學(xué)生討論如何改進(jìn)實驗，使誤差較小。這樣，通過小組交流或全班交流的方式，讓學(xué)生反思各自在實驗探究過程中的行為表現(xiàn)，學(xué)習(xí)他人長處，改進(jìn)自己的不足，也不失為深化學(xué)生思維的好方法。

總之，讓思維訓(xùn)練貫穿整個科學(xué)探究過程，教師不要進(jìn)行替代學(xué)生思維，讓學(xué)生思考“我要做什么”“我會怎樣做”“我為什么這樣做”“我明白了什么”，才能讓學(xué)生做學(xué)習(xí)的主人，讓學(xué)生真正感受、理解知識的產(chǎn)生和發(fā)展的過程，真正提升科學(xué)思維能力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 申繼亮.教學(xué)反思與行動研究[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2006.

（作者單位：①浙江省海寧市教研室 314400；②浙江省海寧第一初中 314400）endprint