小学科学探究活动中如何提高学生科学思维能力

摘 要：随着新课程的实施，“科学学习要以探究为核心”这一理念已深植广大科学教师心中，科学学习中要动脑动手学科学也已形成共识。

关键词：科学学习； 探究活动； 思维能力

中图分类号：G623.6 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2011）6-068-001

在目前的小学科学课堂上，学生亲历着各种探究活动，可谓热闹非凡，但细细审视之后，却感到活动中又普遍存在着“思维不足”的现象。英国科学课教师贾德研究发现，9～11岁的孩子在科学课上思维的发展，大多处于浅层次，孩子们只是想着如何完成实际任务，而没有就这个任务进行实质性的思考。

什么是“科学思维”？顾名思义，科学思维就是用科学的方法进行思维，它是科学方法在个体思维过程中的具体表现。反过来，我们也可以把科学本身看成是一种思维方式，科学探究过程就是用科学的思维方式获取知识的过程，所以培养学生探究能力的关键在于培养科学思维，那么，在小学科学探究中如何提高学生科学思维的能力呢？

一、在动手探究之前培养学生的科学思维

科学课程标准指出：教育学生在着手解决问题之前先思考行动的计划，包括制定步骤、选择方法和采取相关安全措施等。由此可以看出，在学生进行探究活动时，让学生先动脑、再动手，关注动手前的动脑，让学生“想好了再做”，是培养学生科学态度和科学探究能力的关键，同时也是培养学生科学思维的重要途径。

如教学《一杯水能溶解多少食盐》一课时，教师是这样引导的：

师：你能设计一个实验来研究这个问题吗？你觉得首先要考虑的问题是什么？

生：需要哪些材料。

生：烧杯、水、盐、勺子、玻璃棒

师：那么怎样用这些器材来做实验呢？

生：把盐倒在水里，看看它能不能溶解就行了。

师：现在有盐和水了吗？

生：盐有了，水还没有，先打一杯水来。

师：你打算打多少水？

生：我们打算打100毫升。

师：为了集中研究这个实验，我们今天统一取一定量的水，可以吗？

生：100毫升。

师：再怎么做呢？

生：再用勺子一勺一勺地加。

师：是不是一勺一勺加盐，每勺的盐都一样多呢？

生：不一样多，用尺子在勺子上刮一下，这样每一勺就一样多了，再用玻璃棒搅拌一下，让盐溶解掉，溶解掉一勺之后，再加一勺，再搅拌。

师：一直这样重复吗？

生：不是，到溶解不掉的时候就不要加了。

师：很好，那么现在请你们把实验过程在设计纸上写下来。

科学探究必须遵循一定的程序，先做什么，后做什么，决不能含糊，在探究的过程中讲究思维的体验，因此，在动手之前我们强调要动脑，要做好规划，规划实验流程，先做什么，再做什么，每一环节应该注意什么等等思维活动。这个动脑的过程就是上面课例中学生动手前的师生研讨，经过这一系列的层层推进、严谨而周密的研讨，学生基本上明白了自己接下来需要做什么，怎么做，通过这样的思维引导，使学生的科学思维能力得到了提升。

二、在亲历探究活动中培养学生的科学思维

探究活动是学生真正的亲历活动，有活动了，学生才会有发现，有发现，才会有进步，才能激活思维，在这个学习过程中，既有基于好奇心和求知欲的兴趣培养，还有对待科学的情感态度的形成、科学行为习惯的养成等等。如何在其间激活学生的思维，让学生的思维向深度发展，教师要注意激活孩子们潜意识中学习科学的本能和欲望，使他们体会到学习科学的无穷乐趣。

如在教学《电磁铁》一课中，教师为每个小组准备了一根铁钉，一截漆包线，一节电池和一些大头针，让每个小组制作一个电磁铁，各个小组按照先前的研讨进行了制作，但是在一阵欢呼声之后，各个小组感觉到了不同，有的小组吸起的大头针数量多，有的小组吸的大头针数量少。教师通过这样的预设，为每个小组提供的漆包线长短不同，一石激起千层浪，为什么电磁铁的磁力大小不同，跟什么因素有关呢？这样学生有了发现，产生了新的质疑，激发了学生的探究热情。所以学生的探究过程不是单纯放手，要引导学生反思，反思的过程也是学生思维碰撞的过程，从而才能最终真正使科学探究落到实处，使学生的科学思维能力不断提高。

三、在探究活动结束以后培养学生的科学思维

在科学探究学习时，有时由于学生事前设计的探究方案不严格，操作步骤不明确，注意事项不清楚，结果得出的数据或是结论和已有的科学结论不相一致；或是在对已有的结论产生怀疑时，也往往是培养学生思维的最佳时刻。

如在教学《磁铁的性质》一课，在探究“磁铁各部分的磁性强弱是否一样”的问题时。在反馈阶段，前面三个小组的实验数据都很正常，但有一小组在两极挂的回形针个数是少，而两极内侧的一个点所挂的个数是多。当问题出来以后，我们知道这是有悖于科学结论的，此时应该正视而且关注这些差错，引导学生理性地进行再反思。首先，应让这小组的学生仔细地梳理一下自己探究的全过程：实验的设计有没有问题？实验的过程是否严格按照设计进行？实验的材料有没有异样？挂回形针时的力度如何？在反思的基础上，找到问题的结症所在。这个过程也是学生不断思考的过程，也有效地培养了学生的科学思维。如果当学生实验得出的数据有出入时，教师草草了之，掩盖矛盾，用一句话搪塞而过，那么整个教学就是无效的，科学探究就成了一种形式，更不用是促进学生思维发展了。

正如马文军在《为什么探究》中所说：“没有问题的思考，不是真正的思考；没有理性思考的探究，不是真正的探究；没有理性思维发展的课堂，不是真正的科学课堂。”在小学科学探究活动的教学过程中，教师注意学生思维能力的培养，是学生获得一个可持续发展的终身受用的“点金术”。