深度思维在“真”探究中发生

缪君

摘 要：探究式学习是小学生学习科学的重要方式，科学探究是科学知识和能力的载体，借班上课是教师教育教学中的常态;有时学生的真实认知水平和能力会比正常或者预期的要欠缺一些，会给正常的教育教学活动带来一些困难。这就需要教师根据授课学生的真实水平设计一节符合学生真实水平的、真正发展学生思维的科学课。笔者根据自己执教的一节课例《电磁铁》阐述了自己是如何在科学探究活动中发展农村学生思维、提升思维品质的。从问题引入，实验方案设计、数据分析和课后延伸几个方面展开描述。

关键词：科学探究; 思维; 以学定教; 电磁铁

中图分类号：G623.6          文献标识码：A       文章编号：1006-3315（2021）2-045-002

探究式学习是小学生学习科学的重要方式，这就要求科学探究活动必须符合学生的认知发展规律和能力，同时能激发学生思维，训练学生思维方式。

《小学科学课程标准》的基本理念要求之一：面向全体学生。小学科学课程要面向全体学生，适应学生的个性发展的需要，使他们获得良好的科学教育。无论学生之间存在着怎样的地区、民族、经济和文化背景的差异，或者性别、个性等个体条件的不同，小学科学课程都要为全体学生提供适合的、公平的学习和发展的机会[1]。

《电磁铁》这一课是小学科学苏教版教材五年级上册第三单元第五课内容，五年级的学生能够自己进行一些简单的控制变量的实验。学生能够猜想影响电磁铁磁力的因素，对相关因素进行假设，并设计实验进行验证。

BQ小学是一所较为偏远的农村小学，科学教师的师资力量相对薄弱，学生的科学课没有完全规范化、常规化，导致学生的科学素养相对欠缺;农村的经济发展水平和区域性文化差异也或多或少地影响了学生的见识和眼界;记得第一次来这里听课时，一位城里来的上课老师出示洋葱圈的图片，并问道：这是什么？这个吃过吗？竟然没有孩子知道，上课老师和在座的听课老师都大吃一惊。在实际教育教学中，教师经常会遇到类似情况，学生的实际认知水平和能力比预期的要欠缺一些，当地的经济、文化、师资等因素对教育的影响不容忽视。原来，教师备课不仅需要熟悉课程标准、教材，更重要的是熟悉上课的学生，了解学生的知识、能力水平;还要了解当地的地区、经济和文化背景;才能更好地选择适合学生的学习方式和学习内容，从而高效学习，达成教学目标。

一、探寻学习起点，以学定教

我执教的是五年级《电磁铁》第二课时：探究电磁铁磁力大小与哪些因素有关？担心课堂出现冷场的情况，我事先与学生们见面熟悉彼此。这个班的学生几乎没有规范上过科学课，更别说分组做实验了;学生对控制变量和对比实验几乎是一无所知，电磁铁也没有亲手做过。于是我带着学生一起做了电磁铁，并且用各自做的电磁铁来“钓鱼”，学生在钓鱼比赛后，积极思考“怎样才能一次钓起更多的鱼呢？”学生带着这个游戏的问题仔细观察实验材料、认真分析实验过程，严谨的进行猜想，明天这些学生将带着各自的疑惑走进他們的一节探究性科学课。

小学生对周围的世界具有强烈的好奇心与求知欲，课程标准也要求教师应创设符合儿童的教学情境[2]，“钓鱼”游戏，符合学生的年龄特征;比赛的方式激发学生思考“怎样才能获得胜利——钓更多的鱼”，从而提出具有探究性的问题“探究电磁铁磁力大小与哪些因素有关？”提出问题，比解决问题更重要;提出一个探究性问题更重要。

二、进行有限指导，激发积极思维

控制变量是指在科学探究实验中，每一次只改变其中的一个量，而控制其余几个量不变，从而研究被改变的量对事物的影响。对于没有经历过探究活动，不知道控制变量的学生来说，设计实验来研究“探究电磁铁磁力大小与哪些因素有关？”太难了;所以我根据学生的实际认知水平调整了我的教学方式：我为每组的学生提供了不同的实验材料：

每组根据自己拿到的材料，思考、讨论，我们可以研究什么问题，并完成记录单部分内容。希望这些有结构的材料能给学生一些启发。

学生在完成记录单时，其实就是在学习“控制变量”这一重要的思维方法，同时学生也已经在积极思考：接下来的实验应该如何进行，让学生在小组内说一说自己的实验步骤，组内合作，相互补充，完善小组的实验计划，同时这也是发挥班级“小老师”的指导作用，带动相对的“后进生”。确保实验时，所有人都知道实验的目的和研究方案。对最终的实验结果，我相应降低了要求，只要学生分析出电磁铁磁力大小与哪些因素有关。

思路清晰、分工明确的小组，在较短时间内，准确高效地完成了本小组的第一个实验，他们基本达到了教学目标，一些思维活跃的孩子更是欣喜地来问我说：老师能不能借我两节电池，我想研究一下“电磁大小是不是和电池的节数有关？”学生的思维被点亮了，他们开始了真实的探究之旅，他们体验了成功的喜悦和学习的乐趣。同时，我还发现拿到材料组合1的小组，想到了把三节电池串联在一起，组装了3个电磁铁，学生的思维在实验中被点燃了，他们开始举一反三了，他们在设定好的实验环境下，开启了无限的探究。这不正是我想看到的吗？学生自主探究，进行深度思维活动。

三、善待“修改数据”，切盼思维发生

“尊重数据，实事求是”作为科学思想的核心目标加以强调，要求学生基于观察到的事实和数据做出客观的分析与解释[3]。我在实验前就强调实事求是，不能通过涂改数据来迎合结论的需要。为什么他们不听话呢？依旧涂改数据来迎合他们想象中的结论呢？他们似乎还有一些问题和不同想法，正在展开着激烈的讨论。

翻开《科学课程标准》，“具有基于证据和推理发表自己见解的意识;乐于倾听不同的意见和理解别人的想法不迷信权威;实事求是，勇于修正与完善自己的观点”“在科学学习中运用批判性思维大胆质疑，善于从不同的角度思考问题，追求创新。”可见，课程标准中，“尊重数据，实事求是”包含了两层意义：第一，尊重我们观测到的现象和数据，由现象和数据作出结论;第二，根据自己已有的理论或新学习的结论，对观测到的数据进行分析，建立理论与数据的密切联系。在课堂中，“尊重事实”的教学容易办到，而“大胆质疑”的目标却经常被忽略。

笔者在课堂巡视中，注意到这一现象：

生1：这24问题最大，怎么会这么大？

生2：15、18两个数据是小王做的，24是小张做的。

生1：小张，你吸的是哪个回形针啊？是不是直接用的小王用过的回形针啊？

生3：奥，我知道了你刚刚没有消磁，所以数据才会这么大，相差这么多，这个数据不能要，我们重做吧。

生2：哎呀，来不及了，直接改一下吧，这个24改成16差不多吧。

生2（对小张说）：要不我们再做一下吧。

生1：这样做出来的反正也不对，时间也来不及了，我们就自己改改好了。

生4：那改多少呢？

生1：我觉得长的铁芯磁力肯定会更大，比24大点好了。（修改数据）

此时的学生不正是在进行有意义的质疑吗？孩子们的认知矛盾冲突引发了主动“调适”活动。这类行为往往伴随着丰富的思维活动，前因后果地探问题、找原因。学生的对话告诉我们，孩子修改数据的行为不是根据“假设”或“结论”做出的简单臆想，而是建立在“铁芯越长，磁力越大”的理论基础上，综合实验过程中电池没电、更换电池等情况后的有意识活动。在修改过程中，孩子们更是认真反思实验过程、探索差异原因、定位实验数据，参与积极、思维活跃[4]。

没有思辨的学习，知识就不能在学生的头脑中“生根发芽”，科学知识之所以能从低层次到高层次，关键在于让学生有时间、有机会对自己的活动和思维进行反思。“尊重数据”首先要教育学生科学事实和科学数据就是“证据”，只有在获取事实、数据的过程中才能学习“尊重”;其次要创造机会让学生经历从观察到整理、分析事实、做出结论的过程，体验证据的重要性，体验科学探究是怎樣进行的。在这样的过程中，才能让学生明确“将实验前的认识、实验数据、其他小组的结论进行比较、反思”的重要性，逐步学习科学地看事物、想问题，变得更会学习，而不是围着老师的结论转。

四、活化运用所学，拓展探究时空

为了设计一个磁力更大、更美观的电磁铁，学生需要认真倾听其他小组的汇报，并且理解运用最终的结论。全班同学根据自己组的实验数据，分析总结：电磁铁磁力大小与电池节数、线圈匝数有关。电池节数越多，电磁铁磁力越大;电池节数越少，电磁铁磁力越小;线圈匝数越多，电磁铁磁力越大;线圈匝数越少，电磁铁磁力越小。这个冗长的实验结论让学生生硬的印在脑海中，只能应付书面的考试，我采用了“设计一个磁力更大的电磁铁”的评价方式，学生更愿意接受和挑战符合他们最近发展区的任务，也因此，将本节课的框顺利撤除，将科学探究活动延伸到40分钟以外，拓展到教室以外，不受时间和空间的限制。

活动一：设计一个磁力更大、更美观的电磁铁

五、结束语

科学探究的学习方式需要符合学生的学情，激发学生的兴趣，唤起探究的热情，点燃思维的火花，埋下科学的种子。看似设定好的实验探究，实际是量身打造的教学设计，是符合授课学生的最近发展区的教学设计，是为了学生的深度思维的发生和不受时间空间限制的科学探究。

参考文献：

[1]小学科学课程标准，北京师范大学出版集团，2017.03

[2]陈品如.浅谈小学科学探究教学中问题意识的培养，教育实践与研究，2008

[3]袁其伟.收集、整理与分析数据初探，科学课，2009

[4]陈宝泉.小学生的质疑精神更可贵，中国教育报，2010