原创《在探究中学生的思维》
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发展学生的思维应该成为教育的基本使命.在科学探究中如何发展学生的思维？在教学《怎样得到更多的光和热》一课时,我进行了一些探索.
一、在问题提出中发展学生的思维
有了问题,思维才有方向.儿童关心或感兴趣的问题应当始终成为在教师指导下的探究中的很重要的一部分,如果学生提的问题能得到其他同学的“共鸣”,就更能引发他们探究的兴趣.
在课堂教学中,应当通过创设情境,让学生自己提出问题,教师通过进一步的追问,为他们提供一个能充分发挥想象力的空间,进行发散性思维训练.创造性思维最突出的特征是新颖和原创,而新颖性与发散性思维有密切关系.心理学家认为,发散思维是创造性思维的最主要的特点,是测定创造力的主要标志之一.因此,我们应当从问题出发,展开学生的思维,使他们积极地投入到教学活动中来.本节课一开始,我利用多媒体课件创设情境,让学生知道太阳是个大火球,是地球的最大光源和热源,但人类并没充分利用太阳的光和热.当学生看到这些图文并茂的信息后,产生了浓厚的兴趣,有学生提出问题：“怎样才能得到更多的光和热呢？”我在肯定学生的问题很有价值后,很自然地确定了这堂课的研究主题,并抛出问题：“物体吸热的本领可能与哪些因素有关？”学生的猜测可多了,有的认为可能与颜色深浅有关,有的认为可能与阳光照射的角度有关,有的认为可能与阳光照射的强度有关,有的认为可能与物体表面的光滑程度有关,还有的认为物体与太阳的距离也有关……他们提出的各种可能性,远比书本上的和我能想到的要丰富得多.
发散思维的重要性不可忽视,但在整个创造过程中,思维活动的整合、聚集、指向、归类同样起着重要作用.因此,在重视发散思维的同时也要注意强化聚合思维.学生提出各种可能性后,我注意引导他们聚合思维,继续追问：“你们认为哪些因素最有可能影响光和热的吸收呢？说说你们的理由.”让学生对各种信息进行分析和筛选,以便把重要的信息保留下来,把无关的或关系不大的信息淘汰.
二、在实验设计中发展学生的思维
开动脑筋设计实验、讨论制定实验方案往往比动手实验更能启迪学生的思维.必须让学生清楚如何选择变量、如何控制条件、如何正确操作、应当注意什么问题等,这就要有一个严密、可行、安全的实验方案,而方案的制定需要师生之间开展多向交流,经过认真思考和反复讨论才能逐步完善.在实验设计中,师生之间最容易发生思维的碰撞,迸发创新的火花.
课堂教学中,学生的猜想很多,我和学生商量,确定了以物体颜色的深浅、阳光照射的角度、物体表面的光滑程度作为研究内容.然后提出问题：“怎样验证我们的猜测？”再次引起学生的思考,激励他们设计出多种不同的实验方案,之后让学生和教材上的实验方法进行比较,有些同学能发现教材上将物体颜色的深浅与物体表面的光滑程度合并在一起研究,这样比较省时.（这本质上是同一内容的实验,但小学生不知道颜色深浅与光的反射有关,因此作为两个内容来处理,这样处理为后面创新实验设计提供了“合并”的机会.）他们还发现,教材上物体表面的光滑程度的实验只用了黑色和黑色蜡光纸、白色和铝箔纸两组,如果再加一个红色蜡光纸袋就能和红色组成一组新的实验,这样的实验数据更有说服力.我继续引导学生思考：
1.教材上两个实验光计时观察阶段就需要20分钟,加上实验材料的收发与更换、上下楼梯等,大约需要半小时,时间不够,有没有更好的方法？
2.在上有火热的太阳下有发烫的地面中待半小时,实验太遭罪,有没有更好的方法？
3.如果有些班上这一课时下雨或者阴天不见太阳,做不了,有没有更好的方法？
一连串的问题让学生发现了教材上实验方案的不足,促使他们大胆质疑,踊跃提问,再次激发了他们的创造性思维：能不能把两次10分钟观察合并成一次呢？能不能用什么来替代太阳呢？这样不用晒也不用担心下雨了……
在师生讨论交流后,我们设计出一个全新的实验方案（见下图）.用能发光发热的灯泡当太阳,8个纸袋在小太阳周围围成一个圆圈,小太阳在圆心位置,1号至6号纸袋都和小太阳的灯光垂直,7号、8号纸袋是不同角度的斜射.1号、2号、3号的一组数据可以研究颜色深浅对吸热的影响.1号和4号、2号和5号、3号和6号的数据对比,可以研究表面光滑程度对吸热的影响,1号、7号、8号的数据合起来就能研究光照角度对吸热的影响.这样能节省一半多的实验时间,而且不怕下雨不怕热,解决了原来存在的问题.
创意实验方案的设计为发展学生思维提供了平台,使他们能够精心设计具有新颖性、针对性、创造性的实验方案,分析产生现象的因果关系,探索事物的变化本质,发现事物的变化规律,在更高层次上形成对学习的持久兴趣和创新.在对实验信息进行思维加工的过程中,学生的思维逐步深化,学习方法、思维品质、学习能力、科学素质得到进一步的培养与提高.
三、在实验操作中发展学生的思维
科学探究能力的形成依赖于学生的探究活动,只能通过动手动脑、亲自实践,在感知、体验的基础上内化形成,而不能简单地通过讲授教给学生.
在科学课教学中,要使学生有“亲身参与”的体验,就应该让他们多动手,给他们充分自主探索实践的机会,让他们在动手实践中感受事物的发展、变化.这样,学生才会动脑思考,在体验中发现问题.“动手”只是一种手段,“动脑”才是目的,不能让学生光动手不动脑.怎样让学生动手动脑相结合,在实验操作中发展学生的思维呢？
1.先动脑再动手
要引导学生在动手之前思考怎样保证不变量相同、如何操作等.本课教学中,学生首先要检查实验材料,作为热源的灯是否居中,温度计的刻度是否准确,实验纸袋的颜色、材料、摆放角度是否符合要求,实验记录单应当怎样记录,等等.在检查的过程中进一步思考实验方法、操作步骤、变量控制等.
2.边动手边动脑
要求学生在动手过程中要记录、思考：各个纸袋中的温度计指示的温度是怎样变化的？估计接下去会是怎样的变化趋势？与我原来的猜想有什么不一样？为什么会不一样？
四、在反馈总结中发展学生的思维
汇报交流是科学探究很重要的一环,教师要引导学生对获得的感性认识去粗取精、去伪存真,由表及里地整理加工,得出理性的结论.小学生的逻辑推理能力、概括能力较差,往往在分析事物时,只看外部而忽视内部,只看表面现象而忽视事物的本质.针对这种情况,在反馈时,教师要引导学生对研究的事物进行分析,指导他们一部分一部分地研究,发现其本质.
本课的实验先让学生从三个方面分别思考,从而发现物体表面颜色越深,吸热能力越强,物体表面颜色越浅,吸热能力越弱；物体体表面越粗糙,吸热能力越强,物体表面越光滑,吸热能力越弱；光的照射角度越大,物体吸热能力越强,光的照射角度越小,物体吸热能力越差.
学生分别了解物体表面颜色、光滑程度、光的照射角度对吸热能力的影响之后,再引导他们把这些情况综合起来形成一个完整的概念：物体表面颜色越深、越粗糙、光的照射角度越大,吸热能力越强,反之越弱.这样,学生的思维既能散得开,又能聚得拢,思维能力就能得到发展.
浙江省新昌县实验小学（312500）
（本栏目责任编辑刘绍江）
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