科学探究活动中促进儿童思维参与的教学策略研究

一位教师教学《光的折射》一课，他首先让学生观察倾斜放入水中的铅笔，然后借助实验现象解释“光的折射”，并在黑板上板书同学们观察到的一些现象：“水中的铅笔变粗了”“在书中笔上的字变大了”“把铅笔放入水中笔好象折了”“铅笔的水上部分与水下部分错位了”“把铅笔放入水中好象变成两根笔了” ……这时，一位同学急切地发言：“老师，老师，把铅笔贴着烧杯壁放，铅笔的这一端靠近眼睛，铅笔既没有变粗，也没有错位。”教师把这一现象以图示的方式板书在黑板上，并在后面画了三个大大的问号。接下来教师帮助学生把发现的问题进行归纳整理，学生调动以前学过的“放大镜”的知识解释了“水中的铅笔变粗了”“笔上的字变大了”这些现象；通过实验学生自己认识了“光的折射”是光从一个透明的物体进入另一个透明的物体时，传播方向发生偏折，由此解释了“把铅笔放入水中笔好象折了”“铅笔的水上部分与水下部分错位了”“把铅笔放入水中好象变成两根笔了”这些现象。这时，教师又用红色粉笔在三个问号上重重地描了一遍，边描边问：“这是为什么呢？”学生通过观察实验、讨论，一位学生说：“铅笔贴着烧杯壁，关没有进入第二个透明的物体，烧杯中的水也没有变成放大镜，所以铅笔既不会发生偏折也不会变粗。”正是由于教师关注课堂的动态生成，才使儿童的思维深度参与，使孩子们的思维浪花飞溅。

（三）优化过程，训练儿童思维品质

人的思维品质包括思维的灵活性、严密性、独立性、批判性和敏捷性等。儿童思维的真正参与可以训练良好思维品质的形成，良好的思维品质又能够促进探究活动中的思维参与。科学探究活动中要优化过程，使探究过程体现科学的本质，达到训练儿童思维品质，促进儿童思维参与的目的。

1．  用自己的方法做科学——训练儿童思维的灵活性

探究活动中当儿童面临新的问题时，思维的灵活性能够使他们在新问题面前机智地去寻找新的解决方法和途径。

诺贝尔物理奖获得者布里奇说：“科学的方法，无非是用心把要做的某件事情尽力做好而以，怎么做都可以。”科学探究活动中，教师不应该也没有权力一定要求孩子用规定的方法去探究问题。笔者教学《空气占据空间》一课，让学生运用前面活动获得的认识和经验，完成“赶走杯子中的水”的任务。

师：请你想办法在不让杯子离开水面的情况下把杯子中的水赶走。

（生接受任务，小组合作，探究实践。）

师：请各小组上来演示一下，你们是怎样把水赶走的？

组1：用吸管向杯子里吹气，杯子里的水被赶走了。

组2：用针筒，在针筒前端连接上小橡皮管，把小橡皮管的另一端伸进杯子里，推动活塞向杯子里压气，能把杯子里的水赶出来。

组3：用气球也可以的。把气球里的空气挤到杯子里，水也出来了。

组4：取另一个烧杯，把烧杯里的空气通过水“飘”到原来哪个杯子里。渐渐地，实验也成功了。

……

在具有趣味和挑战的活动中，每个小组用自己的方法做科学，用自己的方法完成任务，不仅促进探究活动的进一步深化，也促进了儿童的思维品质更趋灵活。

用自己的方法做科学还表现在教师不要硬性规定学生表达探究结果的方式，而是要鼓励他们积极思维、百花齐放，用他们熟悉的、力所能及的、喜闻乐见的方式来表达自己的探究结果。

例如，教师引导学生探究了昆虫，最后让学生说说什么是昆虫，实质就是要求学生归纳、把握昆虫的基本特征，表述他们在探究昆虫后得出的结论。有的学生用口头语言说出来，有的学生用书面语言写下一段文字，有的学生列出一张表格，也有的学生画了图，还有的学生干脆拿出了一个自己用毛线、零碎布角和细铁丝扎成的实物模型！所有这些方式都应该受到赞扬和鼓励。因为让学生用自己擅长的方式表达探究结果，不仅有利于活跃课堂气氛、增强学生兴趣、优化科学探究活动效果，有利于促进学生相互交流和理解、取长补短、逐步形成科学探究的技能和能力，而且有利于培养儿童的思维更具灵活性。

2．  让实验的过程更科学——训练儿童思维的严密性

科学探究活动的过程中，通过考虑变量的选择和控制，对探究结论的综合整理、分析，让实验的过程更加科学，训练儿童分析问题的全面性和推理的严密性。

《控制温暖体发出的声音》一课，教师悉心指导儿童在制订探究实验的计划时，如何严格控制变量：要研究发声罐发出声音的大小与罐体大小的关系，对比实验的罐体材料、发声物大小、发声物数量、发声物材料、摇晃的力度、摇晃的方向等因素都应该一样，只有罐体的大小不一样。只有这样，实验的过程、实验的方法才是严密的、科学的，得到的结论才是可信的。学会在探究实验过程中怎样严格控制变量，让四年级的儿童更加深刻地掌握科学方法，体会到科学的本质。

教学《各种各样的叶》一课，教学的最后环节是让学生判断捡来的树叶中，哪一种是同一种树的叶？为什么？大部分学生都认为以叶子的形状、叶缘是否相似作为判断是否同一种树的叶子的依据。但这时有同学提出了不同的意见：校园里的一棵桂花树叶的叶缘有的是锯齿的，有的是全缘的；校园里垂柳的叶子形状有卵形的、椭圆形的、长条形的等。经过讨论，同学们认为判别是否同一种树的叶，除了看叶子的颜色、大小、形状、叶缘以外，还应该闻一闻叶子的气味，摸一摸叶子的厚薄、软硬、光滑程度等，总之，要将各种感官综合起来判别。通过这样的探究活动，儿童对只有通过全面的观察、严密的分析才能得到科学结论的理解也就更加深刻了。

3．  不要轻易相信结论——训练儿童思维的批判性

思维的批判性是指思维活动中对思维材料或信息进行选择和评价，不惟上，不惟书，也不惟众，敢于想别人之未想，立别人之未言。科学上没有绝对的权威，科学结论也不一定是完全正确的。科学探究活动中，在接受信息时要经过自己认真的分析和思考，不要轻易相信，不要盲目接受。

在浙江省科学备课会议上，一位老师执教《马铃薯在水中是沉还是浮》一课，当学生说使马铃薯浮的水是盐水时，他问：“你能确定老师的这杯水肯定是盐水吗？”学生一想就不敢确定了。不能确定是盐水，接下来怎么办？“我们拿来烧烧。”学生说。烧了之后出现了白色粉末，觉得好象是盐，却又确定不了。再做了水里加盐使马铃薯浮起来的实验，学生看到马铃薯在盐水里浮起来了，就肯定老师的液体就是盐水！老师说：“你们这么肯定吗？”又提供了糖、味精让学生继续探索。学生发现：溶解了糖的水能使马铃薯浮起来，溶解了味精的水也能使马铃薯浮起来。这时候老师问了：“那么我的这杯使马铃薯浮起来的水到底是什么水？”学生说，可能是糖水，可能是盐水，可能是味精水，还有的学生说可能是三种水混合的水！更有学生说，现在反而不知道了。