于 庆
(江苏省南京市翠屏山小学,江苏南京 211100)
小学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,其实质是让学生通过科学学习养成“动手动脑”的学习习惯,在“做”中发现,在“做”中体验,在“做”中感悟。然而,小学生往往是乐于动手,但不善于动脑,面对眼前的各种实验器材,常常盲目地急于操作,既不知道为什么要做,也不知道怎么做。作为科学教师,我们要善于把握课堂的每个细节,沿着学生的思维发展方向设计探究活动,活动过程必须以学生的充分观察、实验为基础,再通过分析、综合等手段使学生形成对事物的科学认识,不断理解科学事实,发展思维[1]。
思维的深刻性是指思维的抽象程度、逻辑水平和思维活动的深度。在教学过程中,教师要善于挖掘科学问题的潜在价值,恰当地对问题进行延伸、演变、拓展,使学生的思维始终处于积极、兴奋的最佳状态,在跃跃欲试的状态下,激起思维浪花,进行思维活动,使他们对问题的本质属性和发展规律有更深刻的理解,从而培养他们思维的深刻性。
例如,在教学《冷热与温度》一课时,笔者设计了让学生连续测量一杯热水温度变化的活动。学生通过观察、记录、制作曲线图,明白了在热水变凉的过程中,温度变化的规律是先快后慢。然后笔者又提出问题:“加热一杯凉水,温度又会怎么变化呢?”学生做出了预测,设计实验,并利用课余时间完成了实验。由此学生知道了,凉水加热的温度变化规律也是先快后慢。通过这两个实验,学生对水温度的变化规律有了更深刻的理解。
通过举一反三,学生形成了具有广泛联系的知识系统,收到了以点串线、触类旁通、深化知识之效,培养了学生思维的深刻性。
思维的严谨性是指考虑和解决问题时,思路清晰,条理清楚,严格遵循逻辑规律。具体来说,就是提出问题明确,不模棱两可;推理过程严谨,层次分明;论证材料充分,有说服力;结论合情合理,证据确凿[2]。
例如,在《吸热和散热》一课教学中,在研究不同物质的吸热和散热性能时,要用水和油来做对比实验。实验之前,笔者让学生思考:怎样做,才能公平地进行比较。学生经过讨论,归纳出这样几点:水、油的重量要相等;酒精灯的火苗要保持一样大小;要同时观察水和油的温度并记录。
再如,在《摆》一课教学中,研究摆的运动快慢与什么因素有关。笔者先让学生提出自己的假设,然后进行归纳,主要的因素有摆锤轻重、摆的角度、摆线长短等,之后学生设计实验验证自己的假设。这时,笔者让学生注意这样一个问题:你的实验中需要改变什么因素?哪些条件是不能改变的?让学生明确,实验中只能有一个变量。
在探究活动中,只有精心设计实验过程,公平、公正地进行实验,才能保证实验结果的准确性。严谨的态度是进行科学探究的必备素质。
思维的批判性是指思维活动中的独立分析和批判的程度,它集中表现为不盲从,有独立见解和明辨是非的能力,以及正确对自己和他人进行评价的能力。科学是处于不断发展变化之中的,书本上的知识,权威的言论,不一定都是正确的,教师应训练学生不唯书、不唯上,一切以事实为准,从而有效培养学生思维的批判性。
例如,《昼夜交替》一课中列举了一些古人对昼夜交替现象的解释的例子。笔者首先让学生知道,这些观点在当时都是很权威的,大家都认为是正确的。之后笔者启发学生思考:在你看来,这些观点有哪些明显的漏洞?你的根据是什么?通过这样的训练,学生知道了原来大科学家说的或者大多数人认同的观点不一定都是对的。
再如,《空气的性质》一课中有“探究压缩空气的力量的存在”的内容,课文中设计了“探究气球充气量与跑的距离的关系”和“玩压缩空气枪”两个活动。但笔者在教学中发现这两个实验都有一些弊端,第一个活动对做导轨的绳子要求高,给气球打气不方便;第二个活动空气枪子弹飞出的距离不好测量。于是笔者引导学生思考:你能利用压缩空气做成什么样的玩具?有一个学生用一个塑料瓶和两根吸管做了“压缩空气导弹”。笔者发现这个“压缩空气导弹”操作简单,且“导弹”射出的距离容易测量。于是笔者在班上表扬了他,夸奖他爱动脑筋,然后笔者让全班学生每人做了一个,带领他们研究“导弹飞出的远近与哪些因素有关”,学生动手动脑,积极性很高。
教师在教学中要给予学生思考的时间和空间,让学生充分表达自己的想法,鼓励学生标新立异,发表独特见解。
思维的灵活性是指思维活动的灵活程度,它集中表现为能根据问题的具体情况,及时改变观察和理解的角度,机智地解决问题。在教学中,教师要选择一些典型的问题,引导学生打破常规,克服定式,拓宽思维领域,从而培养学生思维的灵活性。
例如,在《热的传递》一课教学中,要让学生观察烧杯里的水是如何全部变热的,可水的流动是看不见的,怎么办呢?学生开始动脑筋,有的说在水里加入沙子,有的说加点颜色,有的说加点茶叶。笔者引导学生去验证一下,看看哪种方法好,学生发现,放茶叶效果最明显。笔者趁机总结:“有些时候,直接观察行不通,我们要动脑筋,通过其他途径去研究。”
再如,在《吸热和散热》一课教学中,要求学生灵活运用课文中学到的物体吸热和散热的知识,设计一个保温杯。教师要引导学生将本课的知识进行总结,然后让学生思考:哪些物体吸热散热性能强,哪些物体吸热散热性能弱;是深色物体吸热散热性能强,还是浅色物体吸热散热性能强;保温杯材料是要吸热散热性能强还是吸热散热性能弱?
牢固地掌握知识才能灵活运用,因此,科学教学必须要培养学生创造性地运用知识解决实际问题的能力。
教学的根本任务不仅在于向学生传授知识,更重要的是优化学生的思维品质。注重对学生思维品质的培养,使学生成为一个会思考的人,这种能力就可以成为学生终身享用的“资源”。在科学教学中,培养学生良好的思维品质是一项艰巨而复杂的工程,不可能立竿见影,要完成好这项工程,更新教学观念是前提条件,加强思维训练是关键环节,优化教学过程是根本保证。