陈兴兰
【摘 要】比较思维是思维能力的重要组成部分,也是科学研究中的一种重要思维方法。在小学低段科学课堂中渗透比较思维,能锻炼学生的观察能力,为他们后续的学习做好铺垫,也能提高学生的迁移能力,激发学生的求知欲。具体可采用如下路径展开教学:“设计比较项目,打好比较思维基础;选择比较方法,活用比较思维;开展对话研讨,提升比较思维”。
【关键词】 小学科学;比较思维;重要性;培养路径
要提升学生的科学素养,须重视培养学生的关键能力,思维能力是关键能力的核心组成部分。比较思维是思维能力的重要组成部分,也是科学研究中的一种重要思维方法。它指的是把多个事物放在一起,按照事物对立统一的规律和人的认识规律概括出它们的相同之处和不同之处,从而帮助学习者发现同类事物的本质特点。可以说,比较思维是进行抽象概括的思想基础,是认识事物本质、把握事物内在发展规律的基本方法之一。
一、培养低段学生比较思维的重要性
在小学低段科学课堂中渗透比较思维,能锻炼学生的观察能力,为他们后续的学习做好铺垫,也能提高学生的迁移能力,激发学生的求知欲。
(一)培养比较思维能够锻炼观察能力
要通过比较发现两个或两个以上物体之间的异同点,学生必须对物体进行全面的观察。例如苏教版《科学》一年级下册第一单元中的《石头》一课,其中有个活动是让学生观察不同石头的特点。
如果只出示图1中的一块石头,学生能发现什么呢?无外乎是石头的颜色、形状、斑纹、坚硬程度等。但如果出示图2,把两块石头放在一起让学生比较,学生的发现就不仅仅只是这些。学生会按照大小、坚硬程度、光滑程度等进行分析。这样,学生的观察就不再浮于表面。课堂上,学生甚至提出要借助放大镜等工具探究石头更多的奥秘。可见,在培养学生比较思维的过程中,学生的观察能力也得到了提升。
(二)培养比较思维能够为后续学习做铺垫
在低段的科学课堂中培养比较思维,可以为学生的进一步学习打下良好的基础。综观苏教版中、高段的科学教材,不难发现,每一册教材中都有分类和比较的活动。比如:四年级上册有一课是给动物分类;五年级上册有一课要求学生通过比较生活现象,发现光传播路径的共同点;六年级上册有个实验是比较铁钉和铁锈的不同。从低段到中、高段的科学学习,均会涉及比较。如果在低段的学习活动中就不断渗透比较思维,让学生了解更多比较的方法,形成比较的学习习惯,那么学生以后的学习就能更加得心应手。
(三)培养比较思维能够提高迁移能力
迁移在科学学习中起着重要的作用。在科学知识呈指数增长且互联网信息技术日益发达的大背景下,科学教育越来越需要培养知识迁移能力。
例如苏教版《科学》一年级下册第三单元中的《这里面有空气吗》一课,其中有个活动是让学生想办法证明物体里是否有空气。最开始,学生一筹莫展。在笔者的引导下,学生展开了比较和联想:鱼在水中呼吸时,我们会看到什么现象?这和我们要研究的问题有什么联系?学生提到,有时鱼呼出气体后水里会冒泡。经过场景迁移,他们明白要证明瓶子中有空气,只要把瓶子放入水中,观察它在水里会不会冒泡就可以了。
笔者通过比较这一桥梁,将新、旧知识联系起来,不仅促进学生理解、内化了新知,还使学生迸发了思维的火花,有效提高了学生的思维水平。
(四)培养比较思维能够激发求知欲
在培养学生比较思维的过程中,学生不但会发现事物间的联系,还会产生探究更多知识的欲望。
比如在苏教版《科学》二年级上册第四单元中的《玩玻璃纸》一课中,笔者首先让一个学生通过红色玻璃纸观察图3。其他学生看到的都是狮子,只有这个学生看到的是小狗。这是因为红色的玻璃纸会过滤掉红色以外的颜色,所以透过红色的玻璃纸看图片,学生只能看到其中的黄色和黑色线条。其他学生很好奇:为什么他和自己看到的不一样?这激发了全班学生进一步探究的欲望。接下来,每个学生都用红色玻璃纸进行观察,他们发现狮子真的变成了小狗。但他们的兴趣并没有止步于此,而是提出要用其他颜色的玻璃纸试试是否会有同样的效果。于是他们找到蓝、绿、紫等颜色的玻璃纸进行观察,看到的依然是狮子。
笔者引导学生思考为什么会产生这样的现象,学生纷纷将用红色玻璃纸与其他颜色玻璃纸观察到的结果进行比较,主动探究背后的原因。这个探究活动从比较开始,又在比较中结束,极大地激发了学生的求知欲。
二、培养低段学生比较思维的方法
科学教学中,该如何有效培养学生的比较思维?教师可以从“设计比较项目、选择比较方法、开展对话研讨”三个维度入手。
(一)设计比较项目,打好比较思维基础
1.利用观察和交流,积累感性认识
低段学生的思维主要以具体形象思维为主,他们往往是通过观察和实验等活动积累感性认识的。因此,在教学过程中,教师要让学生对具体事物、直观教具等进行观察,帮助他们建立直观、清晰的表象认知,为他们的思维活动提供必要的条件。
以苏教版《科学》三年级上册第三单元中的《认识液体》一课为例,为了让学生认识液体的特征,笔者从液体的颜色、黏稠度、味道等角度进行考虑,为他们提供了四种结构性材料。每个学生选择一种液体进行观察,并把观察到的信息记录在表格中,然后小组两人交换,为对方补充没有观察到的信息,最后小组上台汇报,其他同学进行补充。学生对不同液体进行了观察,并通过韦恩图把液体的共同特征填写完整,获得了充分的感性认识。
2.明确活动目标,激活比较思维
目标作为行动的直接动机,指引和调整着各种行为,并贯穿于实践过程中。教师应设计包含比较思维的活动,明确活动目标。
例如苏教版《科学》二年级下册第三单元中的《栽小葱》一课,其中一个内容是观察不同环境下生长的小葱。一般的活动目标是通过观察,发现小葱生长必须具备的环境条件。但是具有比较思维的活动目标可以设计为:(1)通过辨别不同环境下生长的小葱,发现各种环境条件和小葱生长情况之间的关系;(2)通过观察、比较小葱栽种前后的变化,以及不同环境下小葱生长情况之间的不同,发现最适宜小葱生长的环境。实践证明,将培养学生比較思维融入活动目标中,可以使教学有的放矢。
在苏教版《科学》二年级下册第一单元中的《各种各样的杯子》一课中,为了利用活动记录单培养学生的比较思维,笔者对活动记录单进行了修改(如表1),让学生表达观察后的思考。
这样的活动记录单能引导学生自主分析观察到的现象,并在观察后自主进行比较、整合等,从而激活学生的比较思维,促进学生主动思考与分析。
3.利用游戏环节,渗透比较思维
教育心理学认为,认知、情感与学习之间是相互影响的。儿童好奇、好问、好玩,喜欢通过有趣的方式观察身边的事物。教学中,教师要运用能激发低段学生兴趣的方法,在轻松的学习环境中渗透比较思维。
例如苏教版《科学》二年级上册第四单元中的《透明与不透明》一课,为了让学生在深入认识透明、半透明和不透明材料的过程中提升比较思维,笔者带领全班学生一起玩了小熊贴鼻子的游戏。学生分别用透明、半透明和不透明材料对眼睛进行遮挡,并从同一起点出发,完成游戏。笔者将学生完成游戏所用的时间以及成功与否的结果记录在黑板上,最后让学生比较黑板上的数据并回答为什么会有不同的结果。学生在游戏中对三种不同材料有了更深的认识,在比较游戏结果的过程中初步形成了比较思维。
4.总结实验结论,内化比较思维
如何利用学生获得的实验结果培养比较思维?苏教版《科学》一年级上册第一单元中的《小小科学家》一课中有一个滚小球的实验。首先每个小组将小球从不同高度滚下,并在纸条上标记好小球停止的位置。在学生收集好数据后,笔者及时引导学生对数据进行整理,比如将小球处于高处的数据和小球处于低处的数据分开。这样,原本无序的数据就变得十分有序,学生也能通过比较清楚地看出斜坡的倾斜程度对小球滚动距离的影响。由此,学生不仅自己总结出了实验结论,还内化了比较思维。
(二)选择比较方法,活用比较思维
根据比较维度的不同,可以将比较方法分为纵向比较和横向比较。纵向比较是对不同时期事物的特点、表现加以比较,从而了解事物发展的一般规律。
例如苏教版《科学》一年级上册第四单元中的《轮子的故事》,本课旨在让学生通过轮子的变化了解科学技术对生活的改变,因此可以采用纵向比较的方法。为了让学生体会轮子的作用,笔者在课前第一次让学生把椅子搬到指定区域,第二次让学生借助轮子把椅子转移到指定区域,再让学生说一说自己的感受,从而对轮子产生初步的认识。接着,笔者在黑板上呈现不同时期的轮子,让学生观察比较每个时期轮子的不同特点,描述轮子的发展过程。经过这样的过程,学生对科技产生的影响有了全面的认识。
另一个比较方法是横向比较,即将本事物与其他同类事物进行比较,从而了解它们的本质特征。比如苏教版《科学》二年级上册第三单元中的《形状改变了》一课,本节课旨在让学生通过对同类事物进行比较,得出力能改变物体的形状这一结论。笔者先让学生玩一玩“变脸”游戏,即用各种方法使自己的脸变形。有的学生用手,有的学生靠脸部的力挤出各种表情。这时,笔者让学生思考:如果把手从脸上拿走,或者一直用脸部的力挤表情,会怎么样?这个问题就是让学生比较在不同力的作用下,脸的状态有什么不同,由此初步感受力的作用。但此时,学生可能对力能改变物体形状的认识还比較模糊。因此,笔者接着呈现橡皮擦、气球、海绵、橡皮筋等物体,让他们再次想办法使这些物体变形,并思考“变脸”游戏和这些物体的变形之间有什么共同点,为什么它们的形状都会改变。学生对众多变形物体进行比较,能够明确物体形状改变的本质原因是力的存在。
(三)开展对话研讨,提升比较思维
古希腊哲学家苏格拉底倡导对话教学,他认为世界上没有一种方式能比师生之间的对话更能够发展学生的思维能力。
苏教版《科学》一年级下册第四单元《形形色色的动物》一课要求学生说说机器狗是不是动物。面对“你认为机器狗是动物吗”这一问题,大部分学生的回答都是否定的,但具体原因却说不清楚。通过学生的回答,笔者诊断出学生的难点,所以提出了针对性问题:“你们为什么说机器狗不是动物?哪些事情是动物会做而机器狗不会做的?”这样的引导性提问能够加深学生的认识和理解。低段学生缺乏独立思考的能力,因此教师要给他们充分的时间阐述理由,并适当地追问,推动学生深层次地思考,从而提升比较思维能力。
总体而言,比较思维是一种基本的思维方法,它在多种逻辑思维过程中都发挥着重要的作用。在科学教学中,教师要以学生为主体,从学生出发,利用各种方法培养学生的比较思维能力。
(江苏省南京市浦口区实验学校)