科技探究活动中的“思”与“行”

董育

现代科学教育提倡“探究”，其指导思想是在教师的指导下，以学生为主体，让学生自觉地、主动地探索，掌握认识和解决问题的方法和步骤，从中找出规律，形成自己的概念。可见，在学生的主动探究过程中，“动手”和“动脑”都是不可或缺的组成部分。学生活动只是科学探究的外在形式，而科学思维才是探究的灵魂，没有思考的观察，不可能获得重大发现和规律性的认识。“动手”与“动脑”犹如“车之双轮、鸟之双翼”，必须同等关注。

我认为，在科技教育活动中以“思中做，做中思”为特征的思维参与过程，应该是“探究”活动中较易被人忽略而又非常值得重视的一个问题，是“探究”的本质属性和核心所在。

探究式学习的过程不仅是学习科学知识的过程，更是一个思维训练、探寻规律的过程。在科技教育活动中帮助学生获得科学方法和科学思维，是学生进行探究学习的最高境界。我们必须明确，学习是一个动态的活动过程，教师不能代替学生去做；“信息”可以灌输，但“理解”却不能，因为理解是来自学生本身的科学思维。如何在实际的教学过程中突出对学生科学思维能力的培养呢？我认为，应从以下三个方面入手：

“思”在“行”之前，在“深思”中把活动做深做透——想好了再做

教学活动设计中，不强调学生动手做了多长时间，而重视“做”的质量，即如何把一个问题或活动沿着学生思维的概念做深做透，让学生真正有所得。例如，在创意搭建科技活动中，主题是使用元件搭建一座桥梁，我先给大家展示各种桥梁的图片，然后让大家思考：桥梁的设计应该考虑哪些因素？自己要搭建一座什么样的桥梁？使用什么样的元件和采用什么结构去搭建？在动手做之前分3个环节进行充分的探究。首先，让大家通过桥梁的图片进行小组讨论，如桥梁的设计与地理环境的关系，与通行车辆、承载重量的关系，是否考虑与环境和谐搭配等；其次，讨论哪种桥梁比较容易搭建；最后，讨论使用什么元件去搭建，搭建的顺序是什么。每个小组推举代表对每个问题进行阐述，在交流中实现思维的碰撞。通过充分的观察、交流，才能让学生深入了解桥梁设计的一些基本原则，从发现中感受自身的价值，共享发现的快乐。

在教学活动中，我没有急于让学生动手去做，而是设计了3个不同层次的思考、交流和讨论。小组探究使他们得出一致的看法，大组交流帮助他们在互相的质疑中，反思自己、理解别人。如有的小组认为拱桥比较好搭建，有的小组认为悬索桥好搭建；有的小组认为从桥墩开始搭建比较好，有的小组却认为从桥面搭建更好一些。当学生发现其他小组的结论和自己小组的并不完全一样时，他们不得不去理性分析，在交流和碰撞中，发现自己思维上的优势与缺陷，在交流和质疑中，发现新的观察方法。通过与班级中其他小组的讨论、思辨，通过他人作出的反映调整自己的思维以后，学生们认识问题的能力，尤其是理性思维能力提高了。

以上三个讨论环节层层推进，观察与交流相结合，让学生开始了感悟科学、经历科学、理解科学的第一步。探究是一种复杂的心智活动，需要把情感和智慧融合在一起全身心地投入，不能浅尝辄止、浮于表面，所以，我们要给足时间，让学生充分地了解、分析、思考，这样学生的思维才能自由地“飞翔”。

“思”在“行”之时，在“深思”中追求探究的效益——边想边做

动手与动脑的结合方式主要体现在学生进行实验、操作活动的过程中。如在搭建活动中，先让学生自己设计一座桥梁模型图，再让他们选择合适的元件去搭建，这时就会看到大多数学生在动手搭建时左顾右盼，那是他在寻找所需要的材料或者在寻找帮助。这些需求在动手做之前可能不会想到，但是在实验时却实实在在地碰到了，所以学生一定会积极思考解决的办法。实验时，学生之间会相互交流，那是他们思考的表现，他们的语言将思维外化了。因此，“做”的同时，“想”是很自然的，这时的“思”完全融合在“行”之中。

“做”是需要探究的。例如，在动手搭建时，对于同一个桥梁模型，有的学生从桥面开始搭建，有的学生从桥墩开始搭建，哪一种搭建顺序更合理？这是他们首先需要思考的。在搭建的过程中他们也会发现问题。实验对他们的思维进行了验证，同时通过反思他们也会得到正确的结论。

学生的思维往往是单向的、线性的，考虑问题不够周全，这是学生“动手做”常常失败的原因。而科学研究特别讲究思维的周密性，要考虑到各种情况的发生。科学史上因一个细节的考虑不周全，而导致一场灾难发生的事例举不胜举，因此，思维的周密性也是科学素养的一种表现。所以，在教学活动中要让学生考虑探究过程中会发生的种种情况，尤其是会对结果产生影响的种种可能。

科学探究要遵循一定的程序。在探究的过程中讲究思维的体验，而程序性的探究则可以体现思维的条理性，因此，在动手活动中要想让学生通过实践找出制作的规律，我们就要强调规划，规划好制作的流程。

要实现探究的应有的效益，必须把“行”和“思”结合起来，使之在“做”中“悟”、在“动”中“思”。

“思”在“行”之后，在“深思”中体会科学的真谛——做完了再想

这种方式更多地是在实践结束后的展示、总结、交流中。学生根据自己的想法完成了各自的作品后，教师引导他们进行深入思考，对问题进行扩展，验证科学的真谛。在这个过程中，学生的思考就起到了关键的作用。没有缜密的思考，就无法为原先的操作作出全面的总结，更无法为后续的探究认识提供正确的指导。

从学生的年龄特点来看，他们往往只注意“做”，而不关注“思”。动手做的关键就是要得出结论，所以在“动手”后，要组织学生进行周密的讨论，抓住问题的关键，引导学生理清实践的步骤，关注材料的功能，明确研究的目的。只有经过理性的思索，学生才会将注意力汇聚在实践的内涵上，才能从提炼出来的结论中得到知识的积累和储备。如在自主搭建桥梁模型结束后，引导学生对桥梁模型从各方面进行受力的检验，看它是否坚固，是否需要改进，从而引导学生进一步去探究使用哪种结构搭建桥梁更坚固等。

在“动手做”后，一定要留足时间带领学生去总结、思考。我认为要抓住这样几个机会：一是要给学生表达自己思维的机会，主要是在展示作品的时候，让学生说一说搭建桥梁模型的顺序，要引导学生专挑别人没说过的内容说，这样，学生的表达才能逐渐具有深度和广度。二是要给学生阐释自己结论的机会乃至辩论的机会。如先让从桥面开始搭建模型的学生说一说这种搭建顺序的好处，再让从桥墩开始搭建模型的学生说一说他的想法，另外还要让学生讨论还有没有别的搭建顺序，哪一种更合理等。在出现不同意见和结论时，给学生充足的机会和时间去验证，在学生说明解释的时候，可以让其他学生享受他的思维成果，以引起思维的互动，同时深化该学生的思维，并令其体会到展示思维成果后的喜悦。三是一定要抓住学生在表述中所暴露出“思维漏洞”，及时进行有效矫正。

有人把探究后的思索比作春雨润花，只有全身心沉浸在其中，才能知其深意。科学探究既要“动手做”，又要“动脑想”。因为真正的探究不是发生在学生的手上，而是发生在头脑里。我们不能让学生只是一味地做，而是要让孩子们想好再做，边做边想。遇到问题，不是盲目地进行尝试，而是经过一番深思熟虑，再开展有计划的活动。只有这样，学生才能静下心来，去理清事物之间的关系。经过静思默想，才能沉浸于其间，从中获取经验、获得新知识。

在科学探究活动中，“思”与“行”是密不可分的。“思”是“行”的导向，“行”是“思”的实践支撑。只有很好地把握“思”与“行”的结合，才能使科技教育活动有所成效，才能使学生有所发展。

□编辑吴君