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1、1浅论在科学课中如何培养学生的思维品质二十一世纪是经济的时代、知识的时代、高科技的时代，与之适应的人才应该拥有睿智的头脑，缜密的思维。科学课就是一门发展学生思维的学科，如果在科学课上，我们能充分引导学生进行科学探究，引导学生边动手边动脑，在培养他们动手操作能力的同时定能使学生思维在深刻性、严密性、批判性等方面有较大的发展，为他们的幸福人生奠下坚实的基础。一天，我无意中在杂志上看到了这样一则小故事：在一个外国实验室里，导师问自己的学生：“白天，你在干什么？”学生回答道：“做实验。 ”导师又问：“那你晚上在干什么？”学生不好意思地回答道：“做实验。 ”他的导师听到这儿，勃然大怒：“那你还有什么时间
2、来思考？”不知这事例是真是假，但我们不难感受到学会思考、发展思维对一个人成材的重要性。思维是人对客观事物本质特征和内在规律性联系的间接的、概括的反映。思维力是孩子智力活动的核心，也是智力结构的核心，要让孩子更聪明、更胜人一筹，我们就应从小就培养孩子的思维能力。我们若有意识地去培养孩子的思维能力,就可以更快地提高他们的思维水平。北京师范大学儿童心理研究所林崇德教授在他的“纵向研究”中发现，同是三年级的学生，经训练后，有 86.7%的学生在三年级下学期达到逻辑思维的较高水平，而未经训练的学生要在五年级才有 75%的学生达到相应水平。新课程改革从两年前就开始了。在今年下半年，我国广大地区的孩子们也都
3、开始接触到了科学这门新的课程，科学课的开设正为孩子思维的发展起到了一个推波助澜的作用，也为学生有高效的思维提升提供了可能性。因为小学生的思维发展正处于皮亚杰描述的“具体运演阶段”和“形式运演阶段” ，也就是我们平常所说的由具体形象思维向抽象逻辑思维的过度时期，他们的抽象逻辑思维的发展一般依据具体的形象及亲身的操作，而我们的科学课就为孩子们提供了这样一个平台，因为科学课的最大特点就是活动多，可让学生有大量的具体形象感知及亲身操作的机会。科学的确是一门让学生在大量的科学探究活动中培养科学素养的学科。就拿六上年级的科学教材来说，一共有 120 个活动，但需清楚的是活动只是科学探究的外在形式，而其中内
4、隐着的科学思维才是它的灵魂，没有思维的探究，学生最多只能是一个忠实的观看者和记录者，是不可能有重大的发现和认识。课标提到“科学探究涉及提出问题、猜想结果、制定计划、观察、实验、搜集证据、进行解释、表达与交流等活动” ，从这些行为动词中我们不难看出科学课堂上的各个活动蕴涵着极大的思维成分。在科学（36 年级）课程标准解读中指出“探究强调动手做（hands-on） ，但更强调动脑筋(minds-on)” 。科学探究的重点之一就是“通过探究培养科学思维能力” 。在科学（3-6 年级）课程标准中也指出“要鼓励儿童通过动手动脑“学”科学” 。 “动手动脑” （hands-on and minds-on）
5、是美国及许多西方国家小学科学教育的基本教学思想。它是认知理论在科学教学中的体现。美国的布莱笛曼在一个由全美科学基金会赞助的大型研究项目中，通过近 15 年对全美近 1000 个小学课堂及 13000 名学生长期的考察，得出以下结论：“如果应用实验性科学教学方法，教师可期望学生在科学过程技能及创造力方面有实质性的提高；在感知觉、逻辑推理、科学知识和数学知识方面有中等程度的进步” 美国国家科学教育标准也指出“探究”不但要有“科学的过程” ，还要求学生在进行科学论证和批判性思维时能将过程和科学知2识相结合。作为一名科学教师，就要善于把握课堂的每一个细节，为促进学生的思维发展而教，为他们的幸福人生奠基
6、！一、在不断深入的活动中训练思维的深刻性思维的深刻性指的是通过事物的表面现象认识事物的本质及事物间的本质联系的能力。思维深刻性是思维品质的基础。可以促进思维的准确性、概括性和预见性，主要表现为对科学现象、结论能不仅知其然，还知其所以然，能透过现象认识其本质。我们科学课要做的也就是和学生一起经历一个从事物现象到本质的认识过程。因此在不断深化的学习活动中定能助长学生对客观事物现象的深刻、敏锐的触角。例如著名特级教师路培琦老师在摆一课中让学生花 20 分钟的时间做一个 15 次/10 秒的摆，这是一个学生自主探究的过程，也是思维有浅入深的过程。能否做成功一个 15 次/10 秒的摆，绝不是路老师的终
7、极目标，提出这样的一个活动要求，目的在于引起了学生对自己做摆过程的关注，关注做摆过程中产生的问题，关注做摆过程中问题的解决方法，关注自己在做摆过程中的思维过程，当把摆做成功的时候不就是对摆本质了解的时候吗？在这样的过程中不正是对学生思维深刻性的极好训练吗？又例如我在上运动与摩擦力这一课时，有这样的一个情景：师：摩擦力不仅可以感受到（手拿着测力计）而且我们还可以用测力计来测量摩擦力的大小师：我们来试试，桌上这个重物用测力计钩住它拖动起来，看看它和桌面产生了多大的摩擦力？会做吗？生：会学生动手测量摩擦力（这是一个初步的尝试体验过程）交流汇报师：谁来代表你们哪个组说说测出来的摩擦力是多大生：。 。
8、。 。 。 。 。 1.5 牛师：其它组呢 （ 老师要板书 如： 1.8 牛生：。 。 。 。 。 。 。 2 牛）师：为什么同一重物，在相同的桌面产生的摩擦力会有哪么大的变化，同学们能找找原因吗？生：每个组测量的误差带来的生：看测力计的刻度有误差生：拉的时候测力计的刻度有时大有时小，有的组可能是大的时候记下的刻度，有的组可能是小的时候记下的刻度，所以不统一师：同学们都找了找原因，那什么时候才是真正的摩擦力的读数哪愿意看看老师是怎样做的吗？生：愿意师：（演示） （轻轻拖动。 。 。 。 。 。 ）1.8 牛老师读数的瞬间你们发现了什么？生：重物动了一下（或“重物动起来了，重物刚动” ）师：看得
9、非常仔细，刚动那一瞬间的拉力就是摩擦力。3我们再来重复测量一下刚才那个重物产生的摩擦力好吗？生：好学生第二次重复测量摩擦力（这是一次应用正确的方法测量摩擦力）汇报交流 2在这个演示实验中，教师大可直接阐述测量摩擦力方法，学生照用就可。但教师并没有为了“刚动那一瞬间的拉力就是摩擦力”这一科学结论而直奔中心，而是将实验作为一种生活现象呈现在学生面前，让学生充分感知，并随着教师的引导，学生的思维伴随着观察一步步走向深入，逐渐认识到事物现象后面的本质，经历了“现象问题假设验证结论”的科学过程，并在这个过程中促使学生思维深刻性，对客观事物的敏锐性得到进一步的滋养。二、在相互表达和倾听中提升思维严密性科学
10、研究的成功，重大科学奥秘、规律的揭示无不与实验方案设计、实施的严密性有着密切的关系，究其本质则是思维严密性的体现。思维的严密性是在思考问题时能考虑到涉及实验的各个方面。思维是语言的内核，语言是思维的外壳，两者有着密切的联系。学生的表达往往反映了他的内在思维过程，对学生表达的指导，让学生对他人表达的“挑刺”其实就是一个思维的锻炼过程，一种科学思维方法的学习。在我们的科学课堂中我们经常会碰到一些涉及到自变量、应变量、控制变量方面的一些实验，在这些实验中学生甚至老师最难把握的便是控制变量范围的确定，因为在通常情况下控制变量往往涉及到很多方面，稍有不慎，便会遗漏，致使实验失败。然而这也为我们培养学生思
11、维的严密性提供了一个机会，其中一大策略就是多让学生表达和倾听，听别人意见，对比自己，进行反思，进而提出更富严密性的方案，在不断的交流中吸取他人的长处，弥补自身的不足，并在整个过程中懂得科学的严谨性，明白一项实验的成功须考虑各个方面，甚至是你想不到的方面，在这样的长久的表达和倾听中学生思维的严密性定能有所提高。当然作为教师自身更应该注重倾听和指导了。在科学课上，教师若能关注学生的表达和倾听，抓住其中的缺陷，引领学生认识自身回答的不足，则对学生思维的严密性培养也能起到极为重要的作用。我在执教温度和温度计这一课时曾有过这样一个插曲。让学生用温度计测量一下身边能测量到的温度。结果在反馈时，一位学生汇报
12、的最高温度为 39，我敏锐地认识到了这其中存在的问题，因为当时身边没有其他的材料，最高温度也就是人的体温，到底是学生在谎报还是确实如此呢？我问学生是怎么测量的，学生就演示了一遍，原来他是用双手搓温度计的方式使温度上升到了 39，学生的汇报显然是真实的。但我却并未就此而罢休，反而向学生提了一个问题：“同学们，你们知道老师刚才为什么会对他的汇报产生怀疑吗？”学生通过讨论、思考，最后明白了这其中的原委。在这个过程中，学生虽然参加的是一个验证的过程，讨论的过程，虽然最终实验证明学生汇报是科学的，但这中间教师的行为真的是一种“多虑”吗？学生所收获的只是一个人的体温在正常情况下只有 37这样一个常识吗？若
13、教师不从心底关注学生的表达，又怎能发现这其中的“不科学” ，发现这其中蕴涵着的教育资源呢？所以，在科学课的交流中，我们也应像语文老师那样关注学生的表达，培养学生的倾听习惯，并在表达和倾听中让学生思维严密性得到进一步的发展，做到三思而后行。三、在反思和质疑中增强思维批判性4记得爱因斯坦曾经说过这么一句话：我怀疑权威，所以我遭到了报应，自己也成为了权威。有人把批判性思维列为未来社会公民必具的五大技能之一。在美国学校教学课程与评价标准中指出“在课堂中应该形成一种氛围，以批判思维为教育的中心” 。思维的批判性主要表现为思维能依据客观条件的变化而及时变化，从而能适应各种不同的情况，这需要有准确的判断和自
14、我批判的态度。表现在学习中就是学生能指对所学东西的真实性、精确性、性质和价值进行个人判断，从而对做什么和相信什么作出合理决策。增强学生思维批判性的的最关键一点就是要向权威发起挑战，不迷信课本，不迷信教师。比如在马铃薯在水中是沉还是浮一课中，当有学生指着那从溶液中烧出来的白色粉末状物体说是盐时，老师往往用先在水中加盐再烧的方式验证前一次实验中得到的白色粉末状物体是盐。这样的验证真的可以说明这是盐吗？这显然是不科学的。若在此时能问一句“你凭什么知道这就是盐？白色的物体只有盐吗？”从而引导学生向书本挑战，向自身批判。 “一节没结论的科学课恰恰是一堂最具科学的课” 。在“平面镜成像”的活动中，教材上明
15、确指出物与像等大。可以说这是科学真理，是不容质疑的科学真理，然而在注重证据的科学课堂上有学生却质问老师：物与像的等距是怎么测出来的？这让所有的同学和老师傻了眼。接下去老师该怎么做呢？是一锤定音式的逼学生记住结论还是鼓励学生想办法去证明，将这原已成为真理的定论变成悬而未决的猜想？我想从为学生一生发展的眼光来看的话，选择后者远比选择前者的意义来得深，来得广。著名的“姆潘巴”实验，就是热水比冷水先结冰的现象。从 1963 年“发现”这一结论至今已差不多有 42 年的历史，可几乎所有看到过这一论断的人都相信了，但在去年 11 月起，在上海向明中学科技名师黄曾新的指导下，上海市的 3名女中学生向明中学的
16、庾顺禧、叶莎莎和上海中学的董佳雯，开始研究姆潘巴现象。4 个月来，她们利用糖、清水、牛奶、淀粉、冰淇淋等多种材料，采用先进的多点自动测温记录仪，在记录了上万个数据后进行多因素分析，最后得出结论：在同质同量同外部温度环境的情况下，热液体比冷液体先结冰是不可能的，并提出了引起误解的三种可能。她们认为，只有当冰箱有温差、牛奶含糖量不同或糖没有溶解、含有较多淀粉等非液体成分时，姆潘巴现象才有可能发生。庾顺禧、叶莎莎和董佳雯对世界权威的质疑体现着那份可贵的批判性思维，注重实证的科学精神，他们带给同伴乃至整个社会的价值影响远在他们探究出结论之上。因为我们都知道科学是发展的，今天的真理到了明天也许就成了古董，会被更加先进、更加科学的结论所替代。以前一直认为亚里士多德的物理学是千古不变的真理，后来产生了更科学的牛顿力学，接着又有了比牛顿物理学更科学、更深广的爱因斯坦“相对论” 。这一切的变化，进步都来自于思维的批判。批判的过程实质上是一个提问的过程，而提问本身就是一个批判的形式。在课堂上
