动则思辨

潘丽莉

摘 要： 我国《科学课程标准》明确指出：科学学习要以探究为核心，探究既是科学学习的目标，也是科学学习的方式。这里的探究应同时指探究活动和探究技能，而科学探究技能既包含心智技能又包含动作技能，即动脑又动手。这种以探究为为主要方式的教学形态应该是：学生滿怀好奇，通过观察、实验、推测、交流、解释与表达等科学过程，主动构建和不断改进他们自己的认知的科学实践。

通过十几年的课程改革，突出学生主体地位的教学理念深入人心。越来越多的小学科学教师以此为指导思想，在教学设计和实施中努力探索，创设能够引发学生认知冲突的情境，引导学生主动探究，启发学生积极思维，重视培养学生的科学思辨能力，追求课堂教学实效。下面的课例就为我们提供了推动课程发展，提高科学教学质量的宝贵经验。

案例：五年级研究磁铁磁力的大小

课前，学生已经认识了一些不同形状的磁铁，知道了磁铁能够吸铁的性质，也了解了磁铁能够指示方向，同极相斥，异极相吸的性质。

教师拿了一个摔断了的条形磁铁，问学生磁铁的哪端磁力比较大。

一、聚焦话题——在矛盾中发现问题

通过前面的学习，学生已经知道磁铁的两端磁力比较强，但并没有关注到摔断后的磁铁是否也具有同样的性质，其它不同部位的磁力是否相同，这样的情境学生自然感觉新奇，于是触发学生思维促进学生自然融入情境。他们会自然而然地想到前面的对磁铁的认知，通过比较、观察，产生思维碰撞，意识到磁铁的不同部位可能磁力大小不一样。摔断后会不会对它的磁极和磁力大小产生影响？这是他们脑海里提出的真问题。

二、大胆猜想——碰撞思维火花

针对老师的问题，学生们纷纷提出了自己的假设，大部分学生依据磁铁的性质指出磁铁依旧是两端磁力最强，中间磁力比较弱。也有少数同学认为摔断的那端磁力会比较弱。学生的推测出现了分歧，这正是教师所希望的。教师顺势引导学生相互探讨，彼此质疑，是他们要探究的问题更有指向性，大大调动他们探究的兴趣。

三、制定实验计划——动手前先动脑

①确定研究主题。条形磁铁上有太多的点，我们不可能逐一研究。而要选取几个比较具有代表性的点。

②设计实验方案。在课堂上，小组成员依据研究问题自主设计实验。前面研究磁铁两端磁力大小是挂回形针，部分学生很自然地想到了这个方法，可是怎么挂难住了学生。不能像先前那样，一托盘回形针将磁铁放进去就行，点比较多，得逐一去挂，所以要将磁铁先立起来固定，这也是个难题，不过教师早想到啦，但老师并没有急于告诉学生解决方案，而是让学生自己尝试解决。用硬纸板将磁铁粘贴上去，固定在铁架台上，难题迎刃而解。

也有部分学生想到，那样操作比较麻烦，还有更简便的。将五枚回形针一字排开，然后平行移动磁铁，先被吸上的那点肯定磁力最强。

诚然，孩子们在阐述实验方案时，总会有或多或少的问题，但老师设置的问题都具有一定坡度性，学生能自己解决更好，若不能教师适时点拨，引导他们相互纠正并完善自己的实验方案，从而培养学生考虑问题全面的思想方法和严谨认真的科学态度。

③实验中的注意事项。在设计好实验方案的基础上，提醒孩子为了保证实验的顺利进行，需要注意哪些问题。师生归纳梳理出：回形针要挂在磁铁的同一面。器材轻拿轻放，不得掉在地下，实验后把仪器统一放好。实验时，应注意观察，当回形针刚好脱落时，记下此时该点所挂回形针的数目。小组实验时要分工明确，密切配合，边实验，边记录。还要多次实验，取平均值。

四、分析数据——引爆思维

在小学科学教学中，数据分析就是在探究活动中，在教师的指导下，有目的地收集数据、分析数据，最终发现和解决探究问题的过程。

将数据转化为证据是教学活动的核心，本课难点是学生学会利用实验数据进行分析，为此教师采取如下策略，

（1）分别用表格和折线图分析数据，引导学生把数据转化为证据，发现规律，建构科学概念。折线图可以呈现磁铁不同位置的磁力变化趋势，非常有利于数据分析，制作折线图非本课教学内容，但具有直观特点的折线图既可让学生获得磁铁各点的数据，又能让学生清晰看出磁铁各部分磁力的变化趋势。接着老师将数据转换成柱状图，更形象直观地让学生发现磁铁不同部位磁力大小的规律。

（2）预测点和点之间的数据，看出磁力变化的趋势。教师追问：如果我在A点和B之间加一点，它的磁力会怎样？在C点和D点之间加一点又会怎样？发现规律，师生小结。用两种处理数据的方法得到相同的结论：磁铁两端磁力最强、中间磁力最弱，科学家把两端磁性最强的地方，叫做磁极。

本节课是有效的科学教学，学生的主动学习是根本，而这种主动的核心是思维，基于思维的教与学才是有效的教学。在探究式科学学习中，其核心活动思维贯穿教学始终。学生的动手、动嘴、动笔是动脑的基础;因为动脑，动手、动嘴、动笔才具有明确的目的性。动脑将这三者之间建立联结，解决问题，建构学生自己的认知。

科学的方法是什么？就是科学的思辨、证明或证伪过程。科学方法的第一步是提出问题和假设，第二步是根据提出的问题去找数据，第三步是做分析、检验假设的真伪，第四步是根据分析检验的结果做出解释，如果结论是证伪了当初的假设，那么，为什么错了？如果是验证了当初的假设，又是为什么？第五步就是写报告或者文章。这个过程讲起来抽象，但是，老师会花时间给实例、让学生自己去做实验。

培养科学的思辨能力能提高学生的科学素养。有个小学生对我们当地的气候感兴趣，她就做了一项研究，把南京一年12个月中每月降雨量、温度的历史数据收集起来，然后计算每个月的降雨量的最高、最低与平均值，计算每个月温度的最高、最低与平均值，然后再分析这些跟南京的其他天文、地理情况的关系，写好报告以及讲解文稿，她在全班同学前讲她的这些分析结果。这样的课程项目研究与讲解是非常好的一种训练。实际上，她在小学做的研究与写作跟当教授做的事情，性质差不多。人们常说：授之以鱼不如授之以渔，小学生的科学启蒙最根本的就是思维方式的启蒙。小学科学教育承担着培养小学生基础性科学素养，为他们的继续学习和终身发展打好基础的责任，为此，我们每一位小学科学老师都应当为之而努力。