四环节联动，有效培养学生的科学思维

王富霞

2017年新颁布的小学科学新课标中指出，小学科学课程要培养小学生用科学的思维方式解决自身学习、生活中遇到的问题。科学的思维方式需要在教学过程中潜移默化、逐步培养，是一个长期的过程。

学生的科学学习活动是一个主动的、富有个性的过程，学生的思维活动亦贯穿始终，科学探究活动和科学思维是无法分割的。那么，如何在科学探究活动中培养学生的科学思维，使之更有效，更具有科学性，从而达到更好的教学效果？笔者结合自己的教学实践，谈谈如何有效培养学生的科学思维。

一、引起认知冲突，激活思维

所谓认知冲突，是指学生已有的认知结构与当前学习情境之间存在的暂时性矛盾，这种“矛盾”如同拦在学生探究路上的“砖头”，会给学生一定的干扰。但这种“矛盾”又能促进学生不断完善新的认知。因此，在教学中巧妙设置矛盾冲突，显得尤为重要。教师应在课堂教学中积极设计若干“冲突”素材，让学生在“冲突”中产生智慧火花，并从中体验科学探究的快乐。如在教学《水的表面张力》一课时，教师事先准备好了导课所需的材料，有水槽、清水、硬币等，通过师生谈话导入课堂，教师提问：根据你的生活经验，你觉得这枚硬币放入水中，是沉入水底还是浮在水面？大多数学生会说沉入水底。这时教师可以请同学上台来试试，学生一放，硬币果然沉入水底，学生这时都挺高兴，觉得自己猜测得挺对。这时候，教师来演示让硬币浮在水面上，看到此情此景，学生无不佩服老师，进而会产生自己也想试试的探究欲望，学生的思维一下子被激活，本节课，就这样在快乐的探究氛围中，巧妙地展开了……（为保证成功率，本实验所选硬币是材质较轻的五分硬币，材质较重的一元硬币是不易成功的）

认知冲突会激起学生强烈的好奇心，从而生成一种乐于探究、渴求获得的心理。因此，教师应善于诱发认知冲突，引起学生的思考，从而达到激发探究兴趣，实现课堂教学最优化，有效训练学生的科学思维。

二、引出合理假设，聚合思维

《科学课程标准》中提出：“鼓励学生大胆猜想与假设，对一个问题的结果做多种假设和预测。”由此可见，合理的假设是探究过程的一个重要环节，其目的在于引导学生动手之前先动脑，增强探究活动的计划性和目的性。例如在教学《通电的线圈》一课时，教师事先准备好分组实验材料：铁钉、漆包线、大头针、电池及电池盒，让学生分组组装电磁铁，然后汇报每组吸了多少数量的大头针，因每组组装的电磁铁磁力大小不同，学生汇报的数量也各不相同。由此，引发学生思考：老师给同学们准备的材料相同，为什么各小组吸大头针的数量却不同呢？学生观察比较之后会发现，有的小组绕的线圈匝数多有的线圈匝数少;有的小组用了一个电池盒，有的小组是两个电池盒串联，由此学生对影响电磁铁磁力大小的因素进行猜想与假设：电磁铁的磁力大小可能与线圈匝数和电流大小有关系。有了这样的合理假设，接下来开展探究实验，就有了导向作用，从而使科学探究更具有目的性和针对性。

由此可见，合理的假设，能使学生的思维得以足够发散和聚合，使科学探究更有方向性。但猜想与假设并非胡猜乱想，脱离了生活实际的假设，是没有意义的。

三、引领探究实践，强化思维

科学新课标中指出：科学探究既是科学学习的目的，又是科学学习的主要方式。但在实际课堂中，会出现“动手，却不问为什么;思考，却不符合逻辑”的现象;有些学生会为了“实验”而实验，在实验中缺乏思维能力的拓宽。为此，笔者也尝试着用引领探究实践的方法，来培养并强化科学思维。如在教学《空气占据空间》一课时，教师把纸团塞进玻璃杯底，然后将杯口垂直迅速按入水中，提出问题：杯底的纸团会湿吗？学生根据生活经验回答，会湿！教师迅速将玻璃杯提起，取出纸团，让学生摸一摸，看一看，发现纸团并没有湿，这样的实验结果与学生猜测不符，学生的探究欲望就会被激发。有了这样的探究活动引领，学生的思维落脚点就会从单纯的“玩实验”中走出来，真正走进科学探究去思考，去验证，而这个过程，便是思维的强化过程。

科学思维能力是在思考过程中发展和提高的，因此，在科学教学中，教师必须引领探究实践，让学生通过探究实践主动思考，达到培养思维能力的目的。

四、引导互动交流，提升思维

我们的科学课，以实验和观察为学生的主要学习方式，可在课堂上也会出现这样的怪现象：老师精心准备实验，学生也积极动手做了，可在最后交流讨论得出结论时，又回到了课的开始或得不出正確的结论。分析原因，很多都是因为教师没有及时组织学生进行互动交流、讨论实验过程中的现象，学生的思维还停留在原先的认知上，自然也就达不到提升。因此，探究结束之后组织学生进行有效的互动交流，对提升学生的思维能力至关重要。例如，在教学《土壤里有什么》一课时，因课堂时间有限，学生可以根据自己的探究愿望选择要验证的实验并分组，如用沉淀法验证土壤里有沙子和黏土，用灼烧的办法验证土壤里有没有腐殖质……，实验结束，再组织学生小组内互动交流，然后全班交流，最后得出结论，在此互动交流的过程中，学生用语言和记录来表达自己的收获与认知，在交流和表达的过程中，极大地反映出一个学生的思维是否活跃，是否对参与的活动有了思考，同时，学生的思维也跟着得到了提升。

值得注意的是，教师在引导学生互动交流时，只需控制问题和现象出现的顺序和最佳时机，不要为了尽快得出既定的结论而过多地控制和打断学生思维，这将会扼杀学生思维的积极性。

总之，科学探究不能只停留在形式上，更要关注学生的思维发展。缺失了思维参与的探究，是盲目的;缺失了思维参与的活动，更是浅薄的。在探究过程中追求思维的广泛性与深刻性，用思维的发展来检测学生的探究行为，是科学教师追求的目标。

【作者单位：淄博市张店区潘南小学山东】