小学科学探究的思维发展路径

杨仲华

【摘 要】小学科学课程是以培养小学生科学素养为宗旨的科学启蒙课程，它是一门以探究为基础的学科，学生的科学学习主要以探究活动为主。本文通过让学生亲身经历以探究为主的学习活动，以提高学生的观察能力、思维能力、动手操作和实践能力等，从而促进学生的全面发展。

【关键词】小学科学 探究 思维发展

早在1926年，陶行知先生就已经在《我们的信条》中提出：“我们深信教育应当培植生活力，使学生向上长。”“使学生向上长”是陶行知先生推崇的一种新的教育观念，强调以“生长”即以人的发展为本，强调教育要为学生的发展服务。《义务教育小学科学课程标准》中指出，小学科学课程的总目标是培养学生的科学素养，使学生通过科学课程的学习，发展学习能力、思维能力、实践能力和创新能力 。小学科学强调“做中学”，但更强调“学中思”。著名家教育斯滕伯格也说过，我们坚信教育的最主要目标是引导学生的思维。

一、现状分析

新课程改革后，小学学科课堂上，教师更加注重学生在教学活动中的主体地位，原来的学生被动接受教师传授知识的灌输式教学转变为学生主动获取知识和技能的探究式教学，课堂上学生的活动多了，课堂也变热闹了。但不难发现，在很多课堂上，学生也只是跟着教师的要求一步一步走，并不清楚为什么要这么做，这样按部就班的探究缺少了思维活动这个“灵魂”;有些教师看似注重启发学生的思维，但课堂上提出的问题也只是“这样对不对？你们同意吗”，这些问题使学生的思维活动停留在很浅显的“是与不是，对与不对”层面，并没有真正激发学生的思维活动，不能培养和提升他们的思维能力。因此，笔者认为，现阶段的小学科学教学中教师更看重的是让学生掌握一定的知识与技能，而对于学生思维能力的培养几乎是“漠不关心”，致使学生缺乏主动的思维意识和一定的思维能力。

二、行动研究

新课程改革的教育理念和陶行知先生的教育理念都是以学生的发展为本，在此理念下开展的教学活动是以生为本的课堂，是重在促进学生的生长即可持续发展的课堂。小学科学课程的目标是让学生以探究为主要学习方式，培养学生的科学素养，实现他们在思维、能力、习惯、情感态度和价值观等方面的生长，并为他们继续学习和终身发展奠定良好的基础。其中，思维能力是科学素养的“灵魂”，思维虽然看不见也摸不着，但它是普遍存在的。思维能力是每个人学习能力的体现，是智力的体现，也是学习效果的体现。思维能力强的学生，才能有终身发展的能力。因此，笔者在小学科学课堂上对学生思维能力的有效培养进行了研究。

（一）学生发现：探究前的思维开道，实现“做什么”到“怎么做”的转变

三年级上册第三单元《认识固体》一课中的固体分离环节，在以往的教学过程中，教师直接出示筛子，并提出问题：“你能将混合的黄豆、绿豆、面粉分离出来吗？”学生拿到材料后不假思索，开始抢着“动手实验”了，十分钟之后，不但没有把黄豆、绿豆、面粉全部分离开来，还弄得桌子上一团糟。但是，学生通过在动手前进行充分的思考和交流，很顺利地在五分钟内把三种固体全部分离开了。

[教学片段]

师：刚才我们研究了固体混合前后的体积和重量的变化，下一节课还有一个班级要做这个实验，你能想办法帮我把它们分离出来吗？

生1：可以一粒一粒挑出来，再放到杯子里。

师：这个方法怎么样？

生2：太浪费时间了。

生3：感觉比较难，那么小的一粒。

师：还有其他方法吗？

生4：可以用吹风机吹。

（师注视着其他学生，等着他们进行思考交流）

生5：不行，这样会把绿豆之类的东西全部吹走的。

师：你怎么知道？

生5：我看过爷爷奶奶弄油菜花籽，风一吹，油菜花籽全部被吹走了。

生6：放在水里，重的会沉下去，轻的会浮起来。

师：谁会沉，谁会浮？

生6：面粉浮起来，就可以捞起来了;黄豆沉下去，也可以单独拿出来。

师：那绿豆呢？

生6：不知道，要试了才知道。

生7：可是如果放在水里，它们就湿了，待会儿还怎么做实验呢？

师：看来这个方法也有一定的问题。

生8：可以在一块板子上戳个洞，然后放在漏斗上，这样能把面粉漏出来。

师：那黄豆和绿豆怎么分出来？

生8：黄豆大，好拿，可以直接挑出来。

生9：我爷爷有一种牙签盒，上面有大小不同的洞，小的洞可以把面粉分出来，大一点的洞可以把绿豆分出来，剩下的就是黄豆了。

……

师：你很有生活经验。

师：你们觉得这些方法中，哪个最合理？

学生一致认为用有洞的盒子来分离的方法比较好。

师：洞太少，我们要分离的东西比较多，怎么办？

（学生思考）

师：类似刚才所说的工具叫作筛子（教师出示），它的面积比较大。

师：下面请同学们把黄豆、綠豆、面粉分离出来。

（学生活动）

在探究过程中，引发学生的主动思维既是探究活动的必要条件，又是探究活动要达成的目的。在实际的教学过程中，往往都是教师直接提出要求，让学生“做什么”，虽然学生的动手能力也得到了一定的提升，但盲目跟从并没有让学生的思维得到锻炼，教学目标也无法很好地实现。教师作为组织者，要引导学生动脑“思”，在探究前给学生充足的时间去思考“怎么做”。学生在这样的过程中不断启发思维，判断优劣，寻找出了一种最有效的探究方法。这样的探究活动使学生思维意识的主动性得到了提升，为学生思维能力的培养打下了良好的基础。

学生思维发展的路径一：让学生在场，充分激发学生思维的主动意识，促使学生在探究活动中养成思维的习惯并产生主动性。

（二）学生发掘：探究时的思维辅助，完成“要我用”到“我要用”的升级

三年级下册第五单元《风向和风力》一课的教学过程中，在学生尝试使用自己的方法测量风向和风力后，教师往往直接将风速风向标塞给学生，让他们再去测量。这样，学生只是被动接受而不是主动寻求方法，既忽略了学生思维活动的主动性， 又忽略了学生学习的合理性。如果教师在教学过程中能更多地关注学生思维的主动性，让他们在发现问题后主动思考探索，就更有利于学生思维能力的培养，这也是科学认识的一般过程。

[教学片段]

小组活动，记录，交流：今天刮什么风？风力多大？

生1：我们小组用看树叶的方法发现今天是西风，风不大，我们认为是微风。

生2：我们小组看红领巾往哪边吹，测到今天刮的是北风，吹得很猛，是大风。

生3：我们小组用脸感受，认为今天刮的是西南风，强风。

生4：我们小组用纸测量，今天刮的是西风，中风。

……

师：比较一下，有什么发现？

生5：每个小组测出来的结果好像都不太一样。

师：哪个小组的才是准确的？

生1：我们的准确，因为我们试了好几次。

生2：我们的准确，因为我们测的时候认真。

生3：老师，我们觉得要用专门测风的仪器。

师：老师为每个小组准备了风速风向标，我们再到外面去测测看。

（学生活动，记录，交流，教师板书）

师：你们的观察结果是什么？

生1：南风，微风。

生2：东南风，中风。

生3：南风，大风。

……

师：比较一下，你们有什么发现？

生1：这次测出来的风向很接近，但风的大小不太一样。

师：你是怎么判断风的大小的？

生1：上面的转得不快，所以我们认为是微风。

生3：我们认为转得很快，是大风。

师：这是今天的天气预报，和你们的比谁的更准确？

生1：他们是机器测的，肯定是他们的准确。

生2：气象站里有气象卫星，测出来的肯定准确。

生3：我们的风向标太简单了，要用像气象台里用的工具。

生4：我还发现他们是用几级风表示的。

师：我们这样对风力的判断并不准确，需要用更先进的仪器，而且要采用一定的标准。这是风速仪，我们一起到室外测量看看。

生1：哇，直接显示3级风。

师：你看，利用工具能提高测量的准确性，用数据表示更科学、更合理。

在这样的探究活动中，教师充分激发和发掘学生思维的主动性，通过三次比较引导学生分析和发现自己观测过程中的不足，使学生一步步意识到想要使用更先进、更精密的仪器来测量风向和风速，使观测结果从粗略走向准确，提升了科学课堂教与学的有效性。更重要的是，探究过程中学生思维活动的参与使学生在工具的使用上从原来的“要我用”变为现在的“我要用”，帮助学生找到了自己学习中的需要，这种需要是内在的自身的需要，是符合学生生长规律的需要。

学生思维发展的路径二：让教师让学，真正保障学生思维的主体参与，助学生在探究活动中提升思维的能力和活跃性。

（三）学生发展：探究后的思维卷入，实现“浅现象”到“深结论”的跨越

五年级上册《电磁铁》一课的教学过程中，学生通过自己制作的电磁铁吸回形针，研究电磁铁的磁力大小和什么因素有关。和小车运动的快慢、摆的快慢、降落伞下降速度快慢等其他探究活动一样，学生也是经过提出问题—做出假设—寻找证据—得出结论的流程，亲历探究活动。学生思维活动的参与使他们能很好地完成提出问题、做出假设和寻找证据等步骤，但当学生最后交流结论的时候，他们却只是给出了实验现象。教师忽略了引导学生进行最后一步，也是最为关键的一步——思维活动，最终没能让学生得出真正的结论。

[教学片段]

师：你有什么发现？

生1：第1小组吸得最多，第6小组吸得最少。

生2：每个小组吸的个数都不一样。

师：是的，吸得多表示什么？

生1：电磁铁的吸力（磁力）大。

师：你想到了什么？

生1：为什么第1组做出的电磁铁磁力比我们的大呢？

师：是啊，电磁铁磁力大小可能和什么因素有关呢？

生1：和电池电量有关，电量大，吸得多。

生2：可能和绕的圈数有关，绕得越多，吸得越多。

生3：应该和绕的松紧有关，绕得松，吸得少。

……

师：这些都是我们的猜测，下面各小组设计实验，并验证你们的猜测是否正确。

……

师：哪个小组来说说你们的发现（结论）？

生1：我们小组发现电池电量大的时候能吸4个，电量小的时候能吸2个。

生2：我们小组发现导线绕40圈的时候平均能吸3个，绕20圈的时候平均吸1个。

生3：我们小组发现导线绕得松的时候能吸2个，绕得紧的时候最多能吸11个。

……

学生利用所学的知识，运用思维能力对探究过程中的现象和数据进行分析、比较、推理、概括等，才能得出科学探究的真正结论，从而亲历一次完整的探究过程。所以，教师平时应该引导学生进行分析、比较、概括等思维活动，培养学生主动思维的意识和能力，使学生掌握完整的科學探究方法，提升其分析问题和解决问题的能力。

学生思维发展的路径三：促做思合一，持续锤炼学生思维的主导行为，引导学生在探究活动中强化思维的成熟和敏感性。

三、结语

教学实践证明，思维和探究有着不可分割的关系。思维作用于探究活动，保障了探究活动能有效地进行，形成了有效课堂;探究活动又反作用于思维，提升了学生的思维能力，促进了学生的发展。因此在平常的教学活动中，教师应该充分认识到学生思维能力培养的重要性，将思维能力的培养作为一项长期的目标，不断地探索培养学生思维能力的方法，不断地给学生创造思维活动的机会，让各种探究活动充斥着学生的思维过程，让各个探究环节贯穿着学生思维能力的培养，这样循环往复、周而复始，学生的思维能力必将在长期的培养中得到提升，从而真正实现科学课堂上每个学生自主、全面、和谐的持续发展。