让学生带着“脑子”动手做

韦忠利

《义务教育小学科学课程标准》指出，教师要重视学生科学思维的培养，让学生“动手”和“动脑”相结合，引导他们主动思考问题，自己设计实验，注重思考事实证据和科学结论之间的关系，帮助他们学习建立科学模型，由此培养学生的思维能力，逐步形成质疑、反思的科学思维习惯。可以说，学生动手做在小学科学课中的作用是无可替代的，而在做中让学生动脑，是培养学生思维能力和科学思维习惯的重要途径。但在日常教学中，有的教师没有抓住实验的精髓，在学生动手做时，将实验变成了纯粹的操作性活动，有的甚至是为活动而活动，为实验而实验。造成这种问题的原因，我认为是教师对体现科学探究价值的重要环节没有注重去挖掘，有的甚至由教师取代，至于论证和需要高度动脑思维的过程更是不去触及，这样的活动其实是没有“脑子”的实验，更没有通过学生做，使他们的能力得到提高。那么怎样才能让学生带着“脑子”去做呢？

动手前先动脑

科学课上我们经常看到这样的现象：实验前，往往还未等教师发出活动指令，学生已经对实验臺上的材料表现出了极大的兴趣，有的甚至见到仪器就迫不及待地开始动手了，而对于为何做实验，怎样做实验，根本不去理会。我认为造成这种情况的主要原因为：一是教师对实验的目标把握不准确，进而导致了学生实验的目的不明确;二是教师没能很好地提出实验要求。

教师首先应当让学生明确，所有的实验只是一种手段，动脑、求真才是目的。一位教师在执教“固体的体积和质量”内容时是这样做的：教师让学生拿出材料盒中的一块完整的橡皮，问学生：“哪位同学能证明这块橡皮有固定的体积呢？”学生思考后回答：“可以把橡皮放入盛满水的杯子中，看水是否溢了出来。”有的说：“可以放在一个空盒子中，看橡皮是否占据了盒子的空间。”等学生想出了各种办法后，教师问学生：“你们想的这些办法是为了证明什么呢？”这时有位学生回答：“我们的办法只能证明橡皮有体积，但还不能证明橡皮有固定的体积呀！”“对！怎么才能想办法证明有固定的体积呢？”教师追问道。大家又开始了激烈的争论，有的说：“不论橡皮怎样放置，体积都不应变化，这才能说明橡皮有固定的体积。”有的说：“即便把橡皮切开，橡皮的体积也是不变的，这样才能证明体积是固定的。”教师微笑着对学生说，你们觉得可以动手了吗？这时学生带着更浓厚的兴趣投入到了实验中。

又如，在执教“材料的漂浮能力”内容时，当学生筛选出橡皮泥小船、铝质易拉罐、小木船、泡沫船等能够漂浮的物体后，下一步将要寻找具有漂浮能力材料时，教师提问：“你们找出的这些物体都能漂浮在水中，但组成它们的材料是否也能漂浮在水中呢？你们有什么办法来寻找这个答案吗？”“老师，我们可以把橡皮泥小船破坏掉吗？”学生讨论后，向教师问道。“你们为什么要那样做呢？”教师问。“我们想获得它们的材料，如果把它们的材料放进水中也能漂浮，不就说明它有漂浮能力了吗？”“你们不能用另外一个橡皮泥代替它们吗？”教师又问。“不可以，那样验证的不是那个漂浮物的材料。”“现在可以动手了。”老师高兴地说。

学生动手前，教师带着明确目的向学生提出能够引发他们思考的问题，不但激发了学生对科学探究的兴趣，也让学生能够带着“脑子”投入到实验中，这样整个实验也会更具目的性、层次性和条理性，既而动手的效果也变得更加明显。

边动手边动脑

手脑并用，才会有创造。科学的探究过程是由很多要素组成的，实验过程由多个环节组成，尤其在实验过程中，随时发现问题，及时矫正方案，随时分析问题，观察产生的现象，这一系列的步骤都需要学生认真思考，及时发现。所以我们要求学生必须边动手做边动脑，要做到这一点，关键在于教师对实验的设计是否具有科学性、思考性。

比如，一位教师在执教“潜望镜的秘密”内容时，并不是先把潜望镜的原理讲清楚，然后让学生动手去做，而是采用解暗箱的方法，让学生利用前面学到的知识，猜想潜望镜里有什么以及怎么通过潜望镜看到高处的物体。学生先猜想，之后进行了科学梳理和分析，推断出里面可能用了平面镜，运用了其反射原理。接着他们根据猜想，开始设计制作潜望镜，由于不知道潜望镜里面究竟是怎样的，所以学生想了很多办法也没成功。制作潜望镜最关键的是镜片安放的问题，学生动手的同时不停地思考，调整镜片的位置和方向，最后他们终于发现潜望镜中的两个镜片都是与水平面成45度角放置的，随着潜望镜的制作成功，学生的兴奋难以言表。

又如，一位教师在执教“面团长大了”内容时，并不像有些教师那样，活动开始就让学生和面—发面—蒸馒头，而是让学生在整个动手的过程中动脑思考。和面前，她首先问学生：“有人说，酵母在馒头中起了很重要的作用，这是真的吗？我们应该怎么做才能知道他们说得对错呢？”学生讨论后，决定用对比的方法进行验证。根据制订的方案，学生将面粉分成两部分，一部分加酵母，一部分不加酵母。等面团和好一段时间后，教师又让学生去观察两个面团的变化，学生发现加酵母的面团已经变大了，而没加酵母的面团却无任何变化，教师问：“这两个面团一个没长，一个长大了，为什么？”学生认为是酵母起了作用了。在揉面团的过程中，教师问学生：“在揉面过程中你们感觉两个面团一样吗？有什么新发现？”有学生说：“我感觉加酵母的面团软绵绵的，一压它就变小，但松手后它又弹回来了，好像有弹性，没加酵母的面团没任何弹性。”“还有什么发现吗？”教师追问。“老师，我发现加酵母的面团里面有好多的空隙，这是为什么呢？”“这位同学很善于观察，善于发现问题，提出问题。这是因为面团在发酵的过程中产生了热量和气体，所以看上去有许多小孔，这个问题我们在今后的学习中还会学到，也希望对这个问题有兴趣的同学课下好好研究一下。”等馒头蒸熟，打开笼盖时，学生惊奇地叫道：“老师快看！两种馒头差别怎么会那么大呀！”教师指着白白胖胖的发面馒头和“一脸褶皱”又黑又瘦的死面馒头，笑着问学生：“在蒸馒头的整个过程中，两种馒头相同的条件是什么？不同的条件是什么？为什么有的馒头又白又胖，有的馒头又黑又瘦呢，是什么起的作用？”学生很清楚地了解酵母在发面中所起的作用，并用科学语言总结了整个发面的过程。

在学生体验成功快乐的同时，用科学的头脑完成科学活动，通过自己努力获取知识，逐步培养他们实验探究的能力，这才是我们所应该追求的实验效果。

先动手再动脑

日常教学中，有的教师在学生做完实验后，做简单的总结就草草收场，而大多数情况是，学生完成实验后，成功的欣喜若狂，失败的垂头丧气，至于怎样成功的、为什么失败，很少有学生去反思，这不利于对原有知识进行较好的重构，也不能将其内化为新的知识。要让学生在实验后学会反思，教师就要善于发现和捕捉实验后出现的问题，引导他们分析、反思。

比如，一位教师执教“灯泡亮了”内容，临近下课时，全班六个小组的同学，有两个小组无论怎么努力都没有让小灯泡亮起来。看着其他组的同学欢呼雀跃，他们都无精打采，这时教师问：“大家想想可能是什么原因使他们的小灯泡没有亮起来呢？相信经过同学们的努力一定能找到答案。不过这个问题我想让同学们课下去解决，你们敢于接受挑战吗？”学生个个都摩拳擦掌。

实验是一个求真的过程，所以实验失败是正常现象，关键是怎样看待失败，怎样反思自己失败的过程，教师实验后把没解决的问题放到课下，放到学生的生活中，动手后让学生继续去动脑，是教学应该提倡的。