基于问题解决培养学生的科学思维

顾建锋

培养学生的科学思维是小学科学学科的重要任务。让学生带着思考开展以问题解决为导向的科学探究活动，能激发他们的探究积极性，有助于培养他们的科学思维和科学素养。

提出问题，引发思考

心理学研究表明：问题是思维的导火索，疑问是探究的起点。没有问题就没有思维，思维总是从解决问题开始的。我们的科学课堂正应该在一个个问题解决中不断推进。为此，在执教《空气能占据空间吗》一课时，笔者围绕核心探究问题“空气能占据空间吗”，设计了这样的一串问题，并形成了问题链（如图1）。问题链围绕核心问题，层层细化目标，步步推进，引领学生从关注核心探究问题到关注实验现象，寻找证据以此逐步建构空气占据空间这一科学概念。

前置假设，启迪思维

教师在设计问题时可以将假设前置，以激发学生的学习兴趣与学习热情。通常情况下，在提出本课研究的核心问题后，教师就引领学生开始进行探究。在本节课的教学中，笔者采用了假设前置的方法，来引导学生主动参与思考，启迪思维，让学生做中思。我提出这样的假设：如果发现纸团不湿，水位发生了变化，这些现象说明了什么？如果纸团湿了，水位没有什么变化，又说明了什么？随后，给学生提供了一定的时间，让他们可以独立思考并带着这样的思考，去寻找现象与科学本质之间的联系，充分发挥了学生作为课堂主体的主观能动性，为学生的学习营造了更为有利的环境，促使课堂更有活力。

多面求证，拓宽思维

科学是逻辑与想象相结合的产物。教师要借助探究活动，引导学生对假设进行多面论证，在寻找证据的过程中，不断发展科学思维，培养实证意识。

本节课的探究环节，我充分借助三个小活动（如图2），层层推进。活动一：纸团不湿。让学生带着假设展开探究活动，通过小组合作探究，发现纸团不湿，水位上升了，由此从正面推断出可能是因为瓶子里的空气占据了空间。活动二；纸团湿了。让学生撕下贴在事先设计好小孔的瓶盖上的胶布继续探究，发现空气从小孔中跑出，水进入了瓶子里，纸团湿了。以此从另一个角度感知当空气让出空间后水占据了瓶子里的空间，所以纸团湿了，水位也由于水跑到瓶子里又回到了原来的位置。两个活动从正反两个角度验证了空气占据空间。活动三：把水赶出去。利用微视频引导学生用吸管和橡皮泥堵住小孔并向吸管里吹气，气体进入瓶子后，水被赶出来了，水位又上升了，再一次证明空气进入瓶子占据空间。三个具有梯度的活动，并且教师借助图形较好地为学生建构空气能占据空间这一科学概念积累了丰富的、显性的证据，拓宽了学生的思维。

研讨交流，促进思维

探究活动结束后，围绕“空气能占据空间吗，你有哪些证据”的核心问题，引导学生展开研讨活动。组织学生先在小组内围绕问题交流研讨，然后在小组讨论的基础上，引导学生展开全班交流研讨，让他们尝试摆事实，举证据，培养实证意识。同时，可以通过质疑等方式展开辩论，最终帮助学生形成空气能占据空间的概念。

拓展延伸，外化思维

课堂并不是问题的终结，更应该是学生学习的起点。教师要引导学生将课堂习得在新情境中进一步深化，外化思维，将所学知识运用于实际生活和学习中。本课结课前，教师出示自制小喷壶，分别从两个管子里吹气，学生发现从一个管子里吹气，水会从另一个管子里喷出来，换一根管子吹气，水不能从另一个管子里出来。新的问题应运而生：里面的管子是怎么插的呢？借助这样的问题，教师提供材料，让学生继续在课外进行探究，活動得到了延续，思维得到了延展。

一节课，只是一个范例，但是这样以问题解决为导向培养学生的思维能力，正是我们追求的目标。因此，科学教师要通过设计教学活动，从整体性、结构性、立体性和延展性等方面训练和发展学生的思维。

（作者单位：浙江省海宁市教师进修学校附属小学）