培养学生理性思维能力不断提升科学素养

1、培养学生理性思维能力不断提升科学素养马鞍镇中心小学韩水金【摘要】小学科学是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。在科学素养这一大的概念中理性思维是其核心内容。在以“重知识、轻方法” ；“重结果、轻过程” ；“重动手、轻动脑”的传统教学模式下，学生的理性思维能力得不到有效提高。理性思维是智力结构的核心内容，在小学科学课堂教学中培养学生的理性思维能力对于提高学生的科学素养起着至关重要的作用。 笔者试着对课堂教学中三个主要环节，即导入环节、探究环节、结课环节，就如何培养学生的理性思维能力作一粗浅尝试。【关键词】培养理性思维科学素养【正文】小学科学是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。科学素养的内涵非常

2、丰富，其主要维度不外乎这么三大要素：对科学知识的积累和运用；对科学探究的过程和方法的了解和实践；对科学相关的积极向上的情感态度和价值观的培养。在这三大要素中，理性思维是其核心内容。恩格斯曾经说过：“科学就是用理性的方法去整理感性的材料” 。从中不难看出理性思维占据了科学内涵十分重要的比重。理性思维是一种有明确的思维方向，有充分的思维依据，能对事物或问题进行观察、比较、分析、综合、抽象与概括的一种思维。说得简单些，理性思维就是一种建立在证据和逻辑推理基础上的思维方式。这种思维方式包括了问题意识、实证意识、质疑精神等在内的一切优秀的思维品质。在小学科学课堂教学中如何培养学生的理性思维能力，不断提升

3、学生的科学素养，是值得我们研究的一个重要课题。一、在导入环节，搭建理性思维介入的阶梯。在小学阶段，学生由于受年龄限制，感性思维能力较强，理性思维能力相对薄弱，教学中设置过高思维难度的问题，不利于学生理性思维的发展，因此在教学中应该要为学生搭建一个理性思维介入的阶梯。课堂教学中的导入环节是学生思维敏感度最高的时候，在这个时候引导学生在科学探究过程中提出问题，往往蕴含着发展学生理性思维的最佳空间。但如果仅是提问，如果浮于表面，为提问而提问，学生的思维能力则处于自发的状态，对理性思维能力的培养显然是不利的。这时，教师若能为学生搭建一个寻求解决问题的阶梯，那么学生的理性思维就会得到充分锤炼，并得到发展

4、，反之，亦然。两个教学导入的片断例一：比较水的多少导入（师出示两杯水大小不同，水位不同的两杯水）师：大家一起来观察一下这两杯水，观察好了后告诉我，这两杯水谁多、谁少？1（学生观察后纷纷举手。）生 1：我认为是一号杯多。师：为什么一号杯多？生 1：它比较高。生 2：我觉得是二号杯多。师：为什么二号杯多？生 2：因为二号的杯大生 3：我看这两杯水差不多。生：师：有的同学说一号杯多，有的说二号杯多，还有的说这两杯差不多，那怎么才能知道这两杯水到底谁多谁少？生齐答：做实验。例二：被压缩的空气导入师出示一个针筒，然后演示压缩空气的实验。（师一只手指抵住针筒口，然后缓缓地推动活塞。）师：大家发现了什么？生

5、：活塞推进去了。师：你们想到了哪些问题？（许多学生一脸茫然，过了一会儿，有小部分学生举起了手。）生 1：老师，我想这个针筒是不是漏气了？生 2：老师，是不是你力气大，所以能推进去？生 3：老师，这个针筒我以前玩过，它是可以推进去的，没什么问题啊？上述两个例子中，我们不难发现，学生提出的问题，或者说猜想都离理性思维的要求相去甚远。究其原因主要有两个：一、问题过于抽象，没有生活经验来支撑；二、纯粹为提问而提问，没有考虑提问的针对性。在例一中，教师让观察两杯水后，提出两杯水哪杯多，哪杯少。这样的提问方式由于学生没相应的生活经验，回答的也顶多算个估计，思维能力根本无法展开。在例二中，教师自行演示这个实

6、验，然后问学生想到了哪些问题，许多学生都有点摸不着头脑，学生想到的问题自然与老师所期待的相去甚远，毕竟空气被压缩这一现象多少还是离学生有点远，更何况老师提出的问题指向性不够明确。改进后的两个导入片断例一：比较水的多少导入（师出示：两杯水大小不同，水位相同的两杯水）师：大家一起来观察一下这两杯水，这两杯水谁多、谁少？2生 1：我认为是一号杯多。师：为什么一号杯多？生 1：因为这两个杯子高低（水位）相同，而一号杯比二号杯大，所以一号杯多。师：也就是说，在水位的相同的情况下，我们可以来比较杯的大小来确定。（师再出示：两杯水水位不同，杯子大小相同的两杯水）师：那这两杯水哪杯多呢？生 2：我觉得是二号杯

7、多。师：为什么二号杯多？生 2：因为这两个杯子大小相同，而二号杯的水位比一号杯高，所以二号杯的水多。师：杯子的相同，我们可以来比较水位的高低。（师接着再出示：两个杯子大小、水位高低都不一样的杯子）师：那这两杯水谁多谁少呢？学生观察了一阵之后，纷纷举手。生 1：老师，我觉得无法比较，因为它们的大小，水位都不一样。师：那如果一定要比较出谁多谁少呢？你们能想到什么办法？生 2：找两个完全相现的杯子，把它们分别倒入相同的杯子中，然后来看一看谁的水位高。生 3：找一个杯子也够了，调换着倒也能进行比较。生 4：找一个能测量的杯子，把它们有多少水测量一下，不就解决了。例二：被压缩的空气（师出示一个针筒）师：

8、想玩一玩针筒吗？生：想！师：怎么玩，老师有个要求，要用一个手指抵住针筒口，千万不能给它漏气，然后，用手推活塞（边说边演示）。（生开始按老师的要求玩针筒。）师：现在有什么发现了吗？生 1：我用手抵住发现活塞仍然能推进来，一放又马上被弹回来了。生 2：我发现推活塞后手指有被挤压的感觉。师：那大家想一想为什么会有弹出来、手指被挤压的感觉生 1：可能是里面的空气被压缩了。生 2：可能被压缩的空气会产生弹力。生 3：我也是这么认为的，因为我们用手批抵着，空气根本就没跑出来，活塞一推，它就被压缩了。从改进的两个导入片断来看，学生的观察能力、分析能力以及问题意识都能到了显著的提高。例一中，教师展示了一个从扶

9、到放的过程，让学生的思维随着问题的展开而深入：先让学生掌握两种较水的3多少的方法，然后再来思考如何解决水位高低不同，杯子大小也不同的水的多少的问题。例二中，教师让学生来体验一下，空气被压缩的感觉，学生思考的内容一下就聚焦到了本堂课要研究的内容上来了，而且分析地十分精辟，为这一堂课的探究打下了很好的思维根基。显然，在导入环节，如果教师能够为学生搭建一个能让思维介入的阶梯，对于拓展学生的理性思维能力有着举足轻重的作用。二、在探究环节，让材料引领理性思维发展。材料在科学课中的地位不言而喻。如何把握材料的价值，让材料引领学生思维的发展，需要教师的独具慧眼与科学运用。材料呈现时机要巧妙。同样的探究材料在

10、不同的时机呈现，达到的探究效果是不一样的。有时探究材料可以在学生思考过所需的材料后，再出示教师准备的材料，更能让学生明白探究意义；有时探究材料可以根据探究活动的进展分层次出示，以培养学生推理能力。如物体的沉浮跟什么因素有关这一课中对沉浮的探究，我们如果只追求教学的开放性而把全部的实验材料一起呈现给学生，任由他们玩，让他们在玩的过程中发现物体的沉浮和什么因素有关时，学生思维的导向性太弱，势必降低动脑的机率。而改为教师先出示一组大小不同、轻重各异的材料，让学生做实验后得出规律。等到有的学生说可能与大小有关时，或与轻重有关，再或者可能都没关系的时候，再出示两组材料，即大小相同、轻重不同和轻重相同、大

11、小不同的材料，让学生深入研究物体的轻重和什么因素有关。这样，探究活动显得更富层次感，探究过程显得更严密、有序，学生的理性思维训练自然因势利导、水到渠成。探究材料要富有结构。都说好的材料能成就一堂好课，在教学中教师要为学生提供充足的探究材料，这不仅要求材料数量上的要足够，更重要的是材料要富有结构特性。材料的是否富有结构，直接关系到思维活动的深入与否，科学概念形成正确与否。譬如听听声音一课的探究活动制造声音。活动要求学生能自己想办法解决问题，为保证学生想出的办法能充分得以实施。我们可以提供小石块、塑料盒、橡皮筋、纸片、水、饮料、食油、竖笛、气球等材料，里面涉及到固体、液体、气体不同类别的材料，同是

12、固体材料的也有软硬、厚簿、轻重之分，同是液体材料的有色、味、浓度之别。探究活动中，学生就是通过对这些材料的感知与操作，才引发他们多角度、多层次地思考问题，从而发现概念内涵，得出“我们能利用各种物体制造声音，用不同的物体可以制造不同的声音”这一概念。探究材料要适时干预。浙江省小学科学特级教师章鼎儿老师曾在2000 年执教了一堂 蜡烛会熄灭吗一课。在教学中，章老师先让学生用三个象棋子将烧杯垫起来，让学生观察此时点燃的蜡烛会燃烧多久。当学生做完这个实验时，章老师适时地又下发学习提示卡及更多的象棋子。这时，学生的思维被点燃了：是不是垫更的象棋子空气会进来啊？蜡烛燃烧的时间会不会更长啊？这些问题都随着材

13、料一同出现。探究式教学的鼻祖，兰本达教授也执教过一课经典的用材料引领学生观察的课蜗牛。教师让学生观察完蜗牛的外形特征后，观察蜗牛的习性时，先发下一点菜叶，学生自然去拿着菜叶去喂蜗牛。然后老师再逐一下发各种食物。这个过程中，材料不断引领着学生去思考，蜗牛到底爱吃什么，哪些多吃，哪些少吃些。一节课下来，不需要太多的语言，学生对蜗牛的习性已大部分了然于胸。三、在结课环节，让质疑助推理性思维不断深入。在课堂教学快结束的时候，我们总能听到这样的声音“通过刚才的实验，你明白了什么？”“通过这节课的学习，你学到了什么？”这些交流本无可厚非，但一旦落实程序化模式，学生久而久之就不愿再回答无非是课堂中的那几个结

14、论，这样的交流就变得没有意义。更有的教师为了“节约时间”索性4就以单向输出的方式来结束课堂教学。这样一来，我们的科学课就又回到自然、常识这些只关注结论的传统教学模式中去了，学生的质疑能力就会被大大削弱。一位教师在执教奇妙的指纹一课的时候，让学生来汇报，通过这一课的学习有哪些收获。生 1：我们的研究结果是每个人的指纹都不一样。师：其它小组呢？生 2：我们也发现每个人的指纹都不一样。师：大家研究得很好，正是因为每个人的指纹都不一样，所以人们就发明了指纹锁。从上面的案例中，不难发现，学生对于每一个人的指纹不同这一概念早已深入人心。这样的汇报便不再是对刚才研究的现象的客观描述，换言之，学生在刚才的研究中也根本没有把全班学生的指纹进行比对。更可惜的是，老师根本无视刚才学生的研究过程，而是顺着学生的回答来进行结课，其价值含量值得商榷。如果这时教师再追问一句： “每个人的指纹不一样，这是你们刚才观察到的吗？你们真的相信每个人的指纹不一样吗？”这是势必会引起学生更深入的思考，而且这一研究也必定伴随着学生的质疑带到课外。在结课时候，教师不防多问一些： “真