课堂教学中注重学生科学思维能力的培养

课堂教学中注重学生科学思维能力的培养
萧山区长山小学 俞冬红
思维与科学思维的定义：
心理学家对思维的界定是：“思维是人脑反映事物的一般特性和事物之间的规律性的联系，以及以已有知识为中介进行推断和解决问题的过程。”思维的基本任务就是寻找共同特征、发现内在规律、推断和解决问题。科学思维就是用科学的方法进行思维，它是一种建立在事实和逻辑基础上的理性思考。
培养学生科学思维能力的重要性：
为了便于科学教师理解科学，并在教学中体现科学的本质特征，一些科学家和教育家将自然科学分为四个维度。自然科学的四个维度是：科学是一系列的思维方式，科学是一套研究的方法，科学是一个知识体系，科学要与技术和社会相互作用。思维方式，作为科学的一个重要组成部分，我们科学老师怎么能不注重学生科学思维的培养呢！
现实科学课堂中存在的问题：
以往我们很多一线的老师，甚至有些有知名度的老师，教学中致力的是教科书内容教学的完整与周到，上课讲授滴水不漏，面面俱到，却很少顾及学生的创新精神、实践能力以及个性的养成。
也有的老师很注重学生动手做一做，设计很多的探究活动，引导学生发现科学知识，培养学生的动手能力。但其效果并不象我们想象地那么美好。学生很喜欢实验，活动，往往是拿到材料就急于操作。动手，却不问为什么。课堂教学通过类似“烹饪大全”的实验室活动方式，去找出已预先设定好的答案。学生在教师限定的框里有限地进行探究活动。
当然，学校教育的目标在很大程度上限定了学生的活动，这是教育规律使然，我们不能违背。我们要做的是让学生的思维插上翅膀，让学生在有限的空间，时间范围内发现更多，学到更多。
科学思维能力培养的几点做法：
一、打开思维之门
科学探究是从问题开始的，问题不仅是整个科学探究过程的起点，而且还是探究活动各个阶段的起点。我们就要从引起学生产生疑问开始，打开学生的思路。
1．与已有的知识经验找出差距
在《磁铁》一单元的引入时，老师手中握一个乒乓球（乒乓球内有磁铁，老师手指缝中夹小铁片），问学生，如果老师把手放开，乒乓球会怎样？学生根据已有的地球引力知识作出判断：掉到地上。可是当老师放开手时，乒乓球并没有如意料中的那样掉下来。学生就很希望一探其中的奥秘。
2．引导学生大胆猜想
 比如在上五年级下册《物体在水中是沉还是浮》一课时，教师给学生出示小石块、泡沫塑料块、回形针、蜡烛、带盖的空瓶、萝卜、橡皮等物品时，不急于让学生动手做，而让学生先进行猜测，并把猜测结果记录下来。然后提问“是这样的吗？”让学生带着疑问进行验证实验，会更针对性。
3．创设情境，激发探究兴趣
针对小学生好奇心强的特点，教师将要学习的知识创设于一定情境中，可以是直观手段或事物展示，也可以是创设悬念式情境，从而诱发学生的探究兴趣，使他们想问，并对问题产生兴趣，从而激起他们的思维。比如三年级上册《蜗牛（一）》一课时，把课前捕捉到的蜗牛放在盘子中，让学生用放大镜进行观察。学生马上就会提出很多问题：蜗牛怎么爬行的，蜗牛爱吃什么食物，是怎么吃食物的？蜗牛有牙齿吗？等等。
4．发现不同，引发争议
五年级下册《马铃薯在液体中的沉浮》一课，把马铃薯分别放入两杯液体中，观察它的沉浮状况。同一个马铃薯，在一个杯中沉，在另一个杯中浮，我们怎么解释其中的原因。把学生的思维紧紧抓到课堂中来，并围绕这一问题展开我们的教学。
教师不管运用何种方法，目的都要调动学生的思维，让学生带着“思想”去动手，去观察。
二、促进有效思考
学生的思维打开了，被现象所吸引，是一个良好的开端。在课的实施中，更要组织学生进行有目的的探究与思考。思维，是个很抽象的概念，认识思维本身就是一件很困难的事，这就是所谓的元认知。要组织学生有效思考，我们只能通过一些外部的指导来实施，从学生的活动中去识别学生是否在思考。
1． 指导学生有目的地操作
这里的有目的，并不仅仅围绕课堂教学的目标，而是重在让学生带着自己想要知道什么为目的。教师要通过提问来引发和促进学生思考。如“你在想什么？”“你认为应该怎么做？”“为什么会这样？”“如果……会……”等等。教师通过想学生提出类似这样的问题来促进学生思考，在解决问题的过程中，学生使用推论或推理来发展他们的思维。
2．组织学生有顺序地观察
教师有顺序地出示材料，让学生带着问题有顺序地观察，观察的发现可以是预料之中的，也可以是活动中的一些意外情况。因为很多科学的发现都是一种偶然，我们不要抹杀孩子独特的眼光，在一些意外的发现中，我们可以看到很多思维的亮点。在孩子观察过程中，教师可以问“你发现了什么？”“你能解释这种现象吗？”“你还看到了什么？”“这是不是就是妈妈经常说的……？”“与你想的一样吗？”等等。
3．指导学生有条理地记录
虽然我们的活动指导希望学生能有顺序地观察，但学生的发现往往是无序的。指导把活动过程中一些凌乱的，无序发现与思考记录下来，使学生又一次审视自己思维的过程。 “我们该怎么记录这些发现呢？” “你认为哪些是重要的？”让学生把自己的观察与想法记录下来，为进一步探索提供依据。这就要求老师精心设计学生的活动记录纸，针对不同的活动，设计不同的记录纸，不要每堂课都是同一模式的记录纸。
4．指导学生有针对地讨论
学生在进行了积极和有效的观察和发现之后，会有很多话要说，想要跟同伴和老师交流。让学生根据不同的讨论话题进行适当分组。在交流和表达的过程中，极大的反映出一个学生的思维是否活跃，是否对参与的活动有了思考。尤其是在教师没有刻意把讨论方向限于得到某种结论时，学生讨论的生动性和丰富性显得格外彻底。讨论时学生的自我意识凸显，情感系统和经验系统的潜能被充分调动，表现出机敏和睿智，甚至是激情和幽默。这时，学生的思维是最活跃的，学生对于知识的理解会更透彻，记忆也会更持久。
我们在指导学生有效思考时，教师只控制问题和现象出现的顺序和出现的最佳时机，学生在观察，发现，讨论时，教师不要为了尽快得出既定的结论而过多地控制和打断学生的思维。这将会扼杀学生思维的积极性，因为学生会形成这样一种态度：老师说什么我们才可以做什么，我自己的发现不是老师所需要的，反而会被老师批评。
三、形成思维习惯
我们来关注一个社会现象：如果一个人开始从事了商业，他的思维就会按照商业模式走！无论走到哪里看到哪里，商业思维习惯都在潜意识的影响着这个人！富人用他的习惯去赚钱，新的方法会去尝试。但目的明确，就是赚钱，相比来讲穷人因为怕穷，却束手束脚越来越穷。有很多新鲜的东西他们根本想都不敢想！但却因为这个他们想都不敢想的东西让富人赚了又赚！说起来好像有些极端。但仔细观察确实是这样! 一个家庭里会出现几代相同的职业，贫富差距的加大同样都是因为“习惯”！思维习惯。
科学课堂教学中，我们也要让学生形成一种积极的，科学的思维习惯。我们在教学中要注重培养学生的科学思维习惯有：学会质疑、尊重事实、承认发展、相对联系等。

参考资料：
《科学思维法》作者：周昌忠  上海人民出版社
《科学大观园》2004年第4期《影响孩子的十六种思维习惯》
《科学课》2008年第11期《课堂教学中科学思维能力的培养》