◇沙作偉（江蘇：南京市陶行知學校）

科學探究活動是幫助學生提高動手能力、培養(yǎng)思維方式的一項活動，旨在幫助學生提高綜合素質(zhì)，增強對于問題的探索和思考能力。發(fā)散思維是需要重點培養(yǎng)的。然而在現(xiàn)實科學教學中，教師往往只重視教授學生科學知識，讓學生了解科學常識，完成基本的教學任務，而忽視了在探究活動中對學生思維方式和學習能力的培養(yǎng)。筆者通過常態(tài)教學的積累與實踐，針對科學探究活動中如何切實有效地培養(yǎng)學生的發(fā)散思維有了一些思考，并嘗試構(gòu)建指向推動學生思維發(fā)散的教學策略，為科學探究的落地獻計獻策。

一、拓寬思維發(fā)散的“開闊性”：突破原有知識圈

愛因斯坦說過：“邏輯可以把你從A帶到Z；但想象力可以帶你縱橫四海。”人腦思維發(fā)散的一個最基本特征就是想象力豐富，借助想象，能把大腦中的思維“造”出來，從而不斷拓展發(fā)散思維的廣度，能夠順利做出多元反應或提出多種不同的解決方案。因此，教師在開展科學探究的過程中，要為學生搭建想象的“平臺”，幫助學生突破原有的知識圈，充分發(fā)揮想象力，重組舊信息，產(chǎn)生新信息，探索更寬更廣的知識領(lǐng)域。

（一）教給課本知識，關(guān)注生成性資源

教材呈現(xiàn)給學生的知識是有限的，教師不僅要教給學生課本上固有的知識，在必要時，還應該擺脫對學生年齡層次的固有認知，沖出教材限制，結(jié)合學生的最近發(fā)展區(qū)，為學生科普高度相關(guān)的現(xiàn)實知識。同時教師還要關(guān)注生成性資源的有效選擇，思考學生是否能夠理解相應的科學道理。

例如，在教學二年級下冊《自制指南針》一課時，學生已經(jīng)知道了東、南、西、北各個方向，這一現(xiàn)實認知為本節(jié)課做好了鋪墊。也有的學生課外知識比較豐富，已經(jīng)提前知道指南針的作用是能夠指向南方，但是他們并不知道為什么指南針會指向南方，甚至有的學生提問：“為什么沒有指東針？”這時教師就可以適當發(fā)散知識，為學生介紹地球的本身是個巨大的磁場，地磁南極處于地理北極附近，地磁北極處于地理南極附近。由于地磁的吸引，指南針才會一頭指向北、一頭指向南。當學生通過操作發(fā)現(xiàn)指南針的奧秘之后，教師再向?qū)W生介紹，指南針作為我國古代四大發(fā)明之一，在航海、旅行等方面發(fā)揮了巨大的作用，并向?qū)W生介紹各種各樣的指南針。將生活與科學相結(jié)合，補充生活中的現(xiàn)實知識，可以幫助學生更好地理解科學知識，掌握科學技能，并引發(fā)他們對于身邊事物的思考。

（二）運用多媒體技術(shù)，展示事物本質(zhì)

小學科學教學中涉及的知識面比較廣，生物、地理、物理、化學等領(lǐng)域均有所涵蓋。小學生因年齡較小，思維方式以具體形象為主。一些科學知識較為抽象晦澀，僅靠教師用語言描述無法幫助學生建立清楚的認知。因此，教學中常常需要將課本知識由靜轉(zhuǎn)動，由抽象轉(zhuǎn)形象，由虛轉(zhuǎn)實。這時候，教師要善于使用多媒體技術(shù)，利用視頻或圖片等形式為學生厘清抽象的問題，展示現(xiàn)實生活中無法觀察到的事物本質(zhì)，幫助學生建立想象，拓寬科學知識。

例如，教學四年級下冊《太陽鐘》一課時，書中介紹了古代人的計時工具——日晷、牛頓鐘等。它們的工作原理與太陽移動時投射出來的影子有關(guān)，由于太陽是一直在運動的，所以每個時刻照射的影子的位置、方向、長短等均不同。課本上是以圖片的形式向?qū)W生呈現(xiàn)某一時刻的日晷的樣態(tài)，因此，學生對于日晷的工作方式只有一個片面的、淺顯的印象，難以在腦中構(gòu)建完整的過程。這時候，教師要善于運用多媒體技術(shù)，利用制作的動畫或者是視頻，向?qū)W生展示日晷的運作方式，讓學生在動態(tài)的效果中清楚地了解一天中太陽的影子在日晷上產(chǎn)生的變化，從而幫助學生掌握自然規(guī)律，能夠運用想象力判斷影子與太陽的位置關(guān)系，充分讓思維發(fā)散。

二、提高思維發(fā)散的“靈活性”：弱化思維定式

發(fā)散思維是創(chuàng)造性思維的組成部分之一，是形成創(chuàng)造力的基礎(chǔ)。它對學生的外顯要求就是，善于打破常規(guī)或嘗試轉(zhuǎn)換多種角度去解決問題，并在有限時間內(nèi)得出不同角度的結(jié)論。在開展科學探究活動時，教師應注重傳統(tǒng)觀念的改變，合理引導學生進行探究，弱化思維定式，提高思維的靈活性。

（一）轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學觀念，讓學生“在場”

傳統(tǒng)的教學觀念是“師本位”，教學過程注重教師的講授，科學探究活動往往是教師做、學生學，教師以命令的方式告訴學生下一步該做什么。過多地強調(diào)教師主導下的教學行為，而忽視學生的體驗與感受，會導致學生逐漸喪失主動探究的學習品質(zhì)。科學探究活動更應該鼓勵學生親歷探究的過程，充分發(fā)揮學生的主體地位，讓學生“會觀察”“敢于說”“愿意做”，做到讓學生真正“在場”。

例如，四年級上冊《給動物分類》一課中，本課的教學目標之一，是學生能夠?qū)游锓譃榧棺祫游锖蜔o脊椎動物。但是教師并沒有一開始就呈現(xiàn)這兩個概念，而是先給學生出示很多不同類型的動物，讓學生根據(jù)自己的分類依據(jù)，將這些動物分類。學生討論得熱火朝天，每個小組都得出了好幾種不同的分類方法：根據(jù)生活環(huán)境，分為地上跑的、水中游的、天上飛的；根據(jù)吃的食物，分為吃肉的、吃草的、雜食的；根據(jù)腿的數(shù)量，分為四條腿的、兩條腿的、沒有腿的……學生暢所欲言，教師漸漸“退出去”，把課堂“讓給”學生。在這樣的學習環(huán)境中，學生是學習的主人，他們敢想敢說，從自己和他人的回答中了解到動物的分類標準多種多樣，感受到生物的多樣性。接著，教師再適時“站進來”，進行后續(xù)的教學。新型的課堂是學生“在場”的課堂，學生能夠發(fā)揮主體性，從不同角度的思路中充分發(fā)散思維。

（二）創(chuàng)設(shè)認知刺激，打破固有思維

美國心理學家哈羅在恒河猴的實驗中發(fā)現(xiàn)，動物反復訓練同類課題后，會逐漸找到解決類似問題的固有辦法，在解決同類問題時極大地縮短了時間。人類的學習更是如此，這種現(xiàn)象就叫作思維定式。思維定式有其優(yōu)勢——縮短時間，提高學習效率。但也有不利的一面——學生的思維被框住，只會運用固定的思維解決問題，難以沖破思維限制。陶行知先生曾說：科學實驗要從小做起。倘使不照書上所說而能獨出心裁地指導學生在做上追求真知，那就格外好了。例如，在認識金屬的探究活動中，教師提問：請說說看身邊的金屬有哪些呢？有學生回答道：鉛筆中的鉛。理由是鉛字有金字旁。剛開始大家都認同他的說法，直到有位學生舉起手中斷了的鉛筆芯，說：金屬不容易斷裂??！一句話把大家從定式思維中拉了回來，引發(fā)了大家的思考。有了這個小插曲，相信學生對于這個科學知識的印象應該更加深刻。

教師可以通過創(chuàng)造特殊氛圍，優(yōu)化探究過程來激發(fā)學生對于科學活動的創(chuàng)新欲望。陶行知先生提倡生活即教育，社會即學校。那么如果將科學課上的理論問題，搬到現(xiàn)實生活中，會是什么樣子呢？例如，在開展對地球形狀研究的科學活動時，大部分學生憑借學前知識已知地球是球形的，就無法激起學生自主探究的欲望，更無法理解古人在探究地球形狀時所遇到的重重困難?？梢詣?chuàng)造一個特殊的情境：我們的學校是什么形狀的？你是怎么判斷出來的呢？以實際問題為導向，與現(xiàn)實生活息息相關(guān)，從而激發(fā)學生的探究欲望，以此推導出古人探地的艱辛歷程。優(yōu)化探究氛圍的方式有很多，教師可以通過小組討論或分組辯論等方式，對所研究的科學問題進行分析，以此來為科學探究活動營造良好的探討氛圍。在這樣的氛圍中，學生的思維不受拘束，會隨著討論的深入而更加發(fā)散，從而提高學生的創(chuàng)新意識。

三、挖掘思維發(fā)散的“質(zhì)疑性”：激發(fā)內(nèi)生動力

愛因斯坦說過：“提出問題比解決問題更重要?！闭驗槿藭伎?，會發(fā)現(xiàn)問題并提出質(zhì)疑，會根據(jù)思考制定解決方案，人類文明才像那源源不斷的江河，翻滾著向前奔流。問題意識的培養(yǎng)是推動思維發(fā)散的關(guān)鍵之一，學生只有敢于質(zhì)疑，勇于思考，才能夠激發(fā)內(nèi)在學習動力。“授人以魚不如授人以漁”說的正是這個道理。教師要引導學生善于質(zhì)疑，提出不同尋常的思路或獨具匠心的解決方案，激發(fā)學習的內(nèi)驅(qū)力。

（一）創(chuàng)建良好的課堂氛圍

小學生都有表達自我的欲望以及得到他人肯定的愿望，教師要采取措施創(chuàng)建良好的課堂氛圍，為學生鋪設(shè)展示的“舞臺”，讓學生敢于提出問題。在學生表達自己的想法或質(zhì)疑時，教師要引領(lǐng)其他學生做好“傾聽者”的角色，讓提出質(zhì)疑的學生得到充分尊重。同時，教師要利用問題契機，如果學生提出的問題有探討的價值，可以讓全班學生進行討論與辨析，讓一個人的質(zhì)疑推動眾人的思維發(fā)散。久而久之，質(zhì)疑將成為一種可貴的習慣，成為科學探究的“鋪路磚”。如，在開展對霉進行觀察的科學探究活動時，教師可以向?qū)W生介紹霉的形狀、顏色，還有作用，并告訴學生霉只有在一定情況下才能夠產(chǎn)生。這樣有所保留的介紹可以提高學生對于霉的好奇，誘發(fā)學生提出類似“什么情況下霉才會產(chǎn)生”的問題，從而引出科學探究活動的重點內(nèi)容。

（二）聚焦認知反芻與重建

杜威在《我們怎么樣思維》中表示，“反省思維是一種最好的思維方式，這種思維是對某個問題進行反復的、嚴肅的、持續(xù)不斷的深思”。有效的質(zhì)疑應該有反省思維的參與，是指向認知的思維反芻。通過這樣的反思，可以引導學生把無意識的、盲目的行動轉(zhuǎn)化為有意識的、智慧的認知重建，推動學生的內(nèi)生長。

例如，在六年級上冊《鐵釘生銹》一課中，學生運用對比實驗的方法，了解鐵釘生銹的原因。本課包括兩個活動：第一個活動是探究鐵生銹的條件；第二個活動是做鐵銹生成實驗。六年級學生已經(jīng)具備設(shè)計實驗和自主開展探究活動的能力，且在教師的引導下能逐漸用反思與批判的眼光看待問題。在探究鐵釘生銹實驗時，要讓學生經(jīng)歷“提出問題（鐵在什么條件下容易生銹？）—做出猜想（鐵在水里容易生銹）—設(shè)計方案（控制變量，對比實驗）—收集數(shù)據(jù)—得出結(jié)論（鐵在有水和空氣的條件下容易生銹）—對比反思（實驗的意義與建議）”的科學探究活動。特別是設(shè)計方案的環(huán)節(jié)，要讓學生充分交流，積極反思，不斷修正和完善實驗設(shè)計，重構(gòu)實驗細節(jié)。在實驗過程中仔細觀察，積極分析實驗結(jié)果，提升科學探究活動能力，培養(yǎng)學生分析、評價、綜合等高階思維能力。

在科學探究活動中發(fā)展學生的發(fā)散思維是持續(xù)而長期的過程，但其產(chǎn)生的價值是不言而喻的，不僅體現(xiàn)在科學學科內(nèi)部，也體現(xiàn)在學生今后的科學思考方式與解決實際問題中。教師應該為學生發(fā)展而教，不斷拓寬發(fā)散思維的寬度、提高發(fā)散思維的靈活度、發(fā)揮發(fā)散思維的有效性，促進發(fā)散思維與其他思維方式的正向融合，讓科學探究更有意義。