思维显性化，将探究式学习落到实处

江苏南京市江宁实验小学 余逆梦

一、探究式学习需要思维

探究式学习是学习科学的重要方式，它需要在教师的指导、组织和支持下，让学生主动参与、动手动脑、积极体验，经历科学探究的过程，从而获取科学知识、领悟科学思想、学习科学方法。落实到日常教学中，很多教师就是找齐实验材料让学生热火朝天地做实验，从而达到“积极体验”的效果，最后将各组实验结果汇总一下，便“引导”着学生们发现了数据里“既定的”科学规律，学习了科学知识。然而，很多实验尤其是在需要控制的变量较多的实验中，实验结果并不一定能够按照教师的 “既定路线”展开，对于这些“意外情况”，很多教师都不能带着学生细致分析。一味地动手做而没有思维参与的体验并不是探究式学习。

例如：《吸热和散热》一课中，研究水和油吸、散热能力时，常会出现水和油在停止加热后温度仍小幅上升直至平衡后缓慢下降，接着才出现先快后慢的降温现象。大部分学生发现这与《冷热与温度》一课中学的“液体温度下降先快后慢”并不一致。对此，很多教师或忽视这一“意外现象”避而不谈，或轻描淡写地概括为 “同学们的实验操作不够规范”“同学们没有仔细读数”等。

这样的科学实验只做到了课标里要求的动手，都没有动脑；只有主动参与，没有思维发展；只能获取科学知识，不能领悟思辨的科学精神，更不能学习到科学方法，自然不能称之为探究式学习。若教师带着学生一起分析整个实验，就可以发现，产生错误的原因主要是石棉网具有一定的保温效果，停止加热后两种液体的温度仍会上升，但幅度减少很多，之后保持平稳，最后下降。

二、隐性思维需要显性化

人的思维是隐性的，教师并不能直接感知到学生的思维，科学课堂需要将学生的思维显现出来，从而在师生对话、讨论交流、实验探究等方式中激活、完善、发展思维，形成科学概念。

例如：《力在哪里》一课的教学目标中有一点是“通过实验探究，知道力对物体运动和形状的影响”。学生都很清楚有力的存在，但是力看不见摸不着，学生并不知道怎么把自己对力的理解清楚地表达出来，所以问到他们力有什么效果时，很多人一脸茫然，不知道说什么是好。

小学科学课堂中很多概念是比较抽象的，尤其是与中学物理相关的力学、光学等，要想发展学生对于力、运动的理解，教师必须先知道学生对力和运动的理解，这就需要教师寻找思维显性化的脚手架。

三、搭建思维显性化的脚手架

1.阶梯性呈现对话

思维是人脑的机能，是对外部现实的反映，语言则是表达思维的一个重要工具。课堂上，教师想要了解学生的思维，最简单的方法自然就是对话。但针对“将思维显性化”这一目标进行师生对话时，如遇研究对象比较抽象时，要注意对话时问题要阶梯性呈现，防止出现学生无从说起的情况。

《力在哪里》一课中做完滚动小球实验后，问到学生“力有什么效果”时，他们一脸茫然不知说什么好，这就是因为教师的问题没有阶梯性呈现。力是一个抽象的概念，从“通过小棒赶小球”到“小球运动起来”，这中间隐藏了一个关键问题：人通过小棒给小球施加了怎样的力？四年级学生不能在施加力的同时意识到自己施加的力的特点，自然不知道怎么说明力的作用效果。如果教师先提问“为了让小球滚动，你给它施加的力是怎样的”，学生便能打开话匣子，便能会绘声绘色地讲解自己怎么做的。汇报完后，再指导学生结合力和小球的运动思考力有什么效果，便能让学生将自己对力的作用效果的思考表达出来。

2.提供直观表达媒介

小学生的思维往往是跳跃性的，经常超越常规思维程序，省略某些中间环节。尽管如此，任何思维都可以分为“出发知识、接通媒介、结论性知识”三个部分。所以，要想将隐性思维表达出来，就需要找到思维表达的媒介，如可以是语言、图、文字、模型等，其中图画和模型因其直观简便的特点，在科学教学中具有一定优势。

（1）画图

《力在哪里》一课中，学生在汇报能使小球滚动所施加的力时，会细致地讲解自己怎么做的：“用笔往前一推球就会动起来，推得大力些滚动得快些，转弯时这样压一下，再轻轻拨动一下，停止时要这样挡一下。”一边讲，手上还一边比画着怎么做。汇报的学生啰啰唆唆讲了很多，但下面听的很多学生都一脸茫然，不知道他说的推、压、拨、挡是作用在球的哪里，到底是什么时候施加的力，并都认为自己与他的方法不一样，进而不停地举手重复回答。此时，语言这一思维表达方式已不够，还需要新的表达媒介——图画。通过画图的方式表达出力，便可以清楚看出学生对施加的力的理解。

（2）模型

《昼夜交替》一课中，讨论昼夜交替产生的原因时，学生会基于之前看过的科普知识说到“地球自转”“公转”等词汇，但教师追问到“公转是怎么转”“地球和太阳有什么位置关系”时，有的学生会用两个拳头比画着太阳和地球进行解释。啰啰唆唆讲了半天，班上很多学生并不能理解发言者所讲的星体旋转和昼夜交替有什么关系，继而表现出迷茫的状态。如果教师让学生扮演地球太阳进行游戏，并借助改进后的三球仪进行模拟实验，便可以让发言者一边解释自己对昼夜交替原因的猜想，一边操作模型，让全班学生都理解发言者的思维。

根据皮亚杰的认知发展理论，7~11岁的儿童思维已经可以进行逻辑推理，但仍需要具体事物的支撑。所以，教师需要在这种通过语言不能直接表达思维的时候，为学生提供思维显性化表达的媒介。这样，学生便能将自己认为对小球施加的看不见的力画出来，将自己对星体运动和昼夜交替关系的理解表现出来，从而使教师了解到学生的前概念，并针对这些前概念继续进行课堂设计。

3.理清思路，定格到点

探究式学习常要做实验，为了保证课堂效率，实验通常将几个连续过程整合。所以，学生观察实验现象并记录时，对于关键时间点的关注往往不够，那么对于实验现象的思考自然是混乱不清的，得出的结论就只能停留在观察到的现象。不仅如此，汇报时也只会按照自己看到的先后过程进行整个实验流程的描述，重点不够突出，其他组的学生并不知道发言者说的是哪个阶段，导致汇报与交流阶段的效果甚微。若将实验定格到每一个关键点，便能将学生的思路理清，从而利于学生表达自己的思维。

例如：《力在哪里》一课中，做小木棒赶小球活动时，通常的实验设计是按照书上的要求进行：使小球滚动起来，滚得快一些或停下来，或让它转弯。这些过程混在一起，没有先后要求，一股脑儿让学生做,必然导致学生对于力与物体运动的思考混作一团。这就需要教师在设计实验时，将实验定格到点：使小球依次达到“动起来”“加速”“转弯”“停止”几个状态。这样，学生就能分别介绍自己对每个环节小球运动和力的关系的思考，从而发现力可以使小球动起来、加速、转弯、停止，最后由教师顺势总结出力可以改变小球的运动状态。

4.留出思维表达的空间

科学实验前，教师通常会给每个小组发一张实验记录单，用于记录实验现象，最后常有结论一栏，但对于结论这一栏的设计，通常都是一句话概括式：我的结论是___________________；或填空式：通过实验，我发现__________与__________有关。通过这样的实验记录单进行学习，学生往往只会关注实验结论，即使学生有关于结论的思考，教师也不能通过记录单及时发现，学生的思维自然也不能得到发展。

例如：《导体和绝缘体》一课中，教师让学生做实验，研究不同液体的导电性。根据实验现象，实验只是得到一些简单的经验：河水、盐水导电，蒸馏水不导电。学生在记录实验现象后可能会思考不同液体的区别，但由于只有“结论”一栏，教师并不知道学生对不同液体的思考是怎样的。如果适当放手，在实验记录单中增加“我的思考”一栏，便利于教师了解学生的思维，从而进行指导并使之完善。这样的实验记录单才真正利于发展学生思维，达到探究式学习的目标。

探究式学习需要思维的参与，教师要想跟踪学生的思维轨迹，就需要结合不同的教学情境，规划对话语言，选择思维表达的直观媒介，帮助学生理清思路，并做到发挥学生的主体作用，适当放手留下一块思维表达的空间。只有当学生的思维与行动同步发展，才能真正达到探究的目的，进而培养科学素养，为他们的继续学习和终身发展打好基础。