科学教学活动中的有效思维

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  《科学课程标准》明确提出:科学教育要注重培养学生良好的科学素养,使学生逐步领会科学的本质。究竟什么是科学的本质?很多人认为,科学不同于自然,在于更注重学生操作活动的过程,在过程中使知识得到掌握,能力得到提高。因此,很多科学课也就成了操作课,学生参与到热热闹闹的活动中。看起来,新的课程理念已经深入到教师心中。然而在这样的操作活动中,学生真正受益了多少,我们却并没有去深入地关注过。如果学生对于活动,只是持一种游戏的态度,这样的话科学还不如原来的自然。活动的过程应该是一个思维的过程,在多种思维的碰撞中,获得科学的知识与技能。
  用辩证的观点来看待思维与活动的关系,两者是相互促进的。我们提倡在过程中获得提高,要有所提高必须有思维的过程。一味地强调“活动教学”,学生在热热闹闹的活动结束后,头脑依然是一片空白,他们在知识和能力上并没有得到真正意义上的提升。原因就在于,活动中缺少了思维的过程,没有思维参与的活动,只能说是一种游戏。因此,思维应该成为活动的核心,一切科学活动都必须在思维指导之下,逐步展开。活动又是促进思维的必要过程,可以说没有活动支持的思维只能是一座空中楼阁。原先的“知识教学”中也有思维的过程,然而这样的思维过程是在教师传授的知识的框架之下的思维,学生的思维个性与发散性不能得到很好的发挥,久而久之形成思维定式,没有创新。以学生的自主活动为思维的平台,充分挖掘学生的已有经验,在此之上进行个性化的思维,让学生的思维插上翅膀。基于以上观点认为,思维与活动是相互依存的共同体,缺一不可。
  一、活动是思维的结果
  当今科学教学中的很多活动,都是教师根据教材内容指定学生进行的。新的课程理念强调“以学生为主体”,学生的活动还是跟着教师走,那么他们的主观能动性又怎能得到充分的发挥。
  例:(电磁铁磁力大小同哪些因素有关)
  ……
  师:请从小组里选取一个内容,先来设计一下你们的对比实验方案。
  汇报方案。
  生A:在一个大铁钉上绕一半的导线,在一个小铁钉上绕满导线。
  师:有没有数圈数?
  生A:大铁钉上的圈数大概是小铁钉上的一半。
  师:那么你实验出来的结果有多少,是因为圈数不一样,还是铁钉不一样?
  生B:可以是在同一个铁钉上绕不同圈数,比如绕一圈和四五圈,总之是很少和很多,然后接通电源,先用圈数少的去吸大头钉,放一边数一下,再用圈数多的去吸,放一边也数一下。
  师:你用几节电池呢?
  生B:都是一节。
  师:你预测一下,这样做能得出什么结论?
  小组操作。
  ……
  实验方案的制定来源于学生自己,紧跟着的实验操作在学生自己的思维操控之下进行,使学生的思维不受教师的束缚。想象-观察,预测-验证,设计-操作,本质上都是先思维后活动。活动只有有了前期的思维过程,才能更具科学性,对于学生才能更具说服力,所以我们应该把活动看成是思维的结果,以学生的思维来指导学生的活动。
  二、活动是思维的平台
  学生真正开始活动,也必须是带着思考去活动,是为解决问题而活动。如果纯粹是为活动而活动,为自己的趣味而活动,那这样的活动也就失去了其价值。
  观察高锰酸钾的溶解过程。
  例一:生A:哇,颜色好漂亮啊。
  生B:就像烟雾一样慢慢散开。
  生C:原来没有颜色的地方逐渐地有了颜色。
  生A:我来搅拌一下。(搅拌速度较快,整杯水马上变成紫色)一下子都成了紫色。
  生D:你得慢慢搅拌,我都没看清楚。
  生B:我们还有一杯水,在放入一些高锰酸钾,这次慢慢搅拌。(操作)
  生D:我觉得的确像烟雾一样,慢慢地飘散在水中。
  生A:不是一下子变成紫色,颜色在水中慢慢扩散。
  ……
  例二:生A:真好看。
  生B:都是紫色的,像紫罗兰。
  生C:比紫罗兰还要深一些。
  生B:跟紫罗兰一样,我家的紫罗兰就是这种颜色的。
  ……
  例一中学生紧紧围绕“高锰酸钾怎样在水中溶解的?”的这一问题,进行了观察活动。在整个活动中,他们都在为解决问题而思考着,在第一次没有很好地观察到溶解的过程,提议进行了第二次观察,并做了改进。而例二中学生完全沉浸于有趣的现象,偏离了应该讨论的话题,本次观察的意义也就丧失在学生“热闹”的讨论中。例一中,学生在观察的基础上,发表了自己对高锰酸钾溶解过程的看法。“像烟雾一样”,“慢慢地”,“全都变成了紫色”,这些观点都是学生思维的结果,以学生的眼光来看可以说是正确的。活动中掺和着自己的思维,并把自己的思维结果与他人进行交流,不断把结论推向科学性。因此,我们要把活动看成是思维的平台,是促进思维的过程,这样的活动才是有效的。
  三、思维是活动的延伸
  一次操作完成之后,活动就算结束了吗?远没有结束。毛泽东在其《实践论》中明确指出,认识从实践中来,认识的任务是从感性认识上升到理性认识。实验操作是为学生积累更多的感性认识,对操作过程的反思,现象的归纳,结论的再质疑,等等,都是活动后使感性上升到理性的重要环节。
  例三:……
  (得出“声音是由物体振动产生”之后)
  生A:为什么我关铅笔盒时有声音,而我却观察不到它在振动?
  生B:我的手在晃动怎么没有声音呢?
  师:谁能解决这两个同学的疑问。
  讨论解答。
  ……
  这些问题的提出,是对结论的质疑,是学生思维的结果,也是先前探究“声音产生”这一活动的延伸。这样的质疑引起新一轮的思考,当这一轮思考有了最终结果之后,学生对本课内容就有了更深的认识。
  以上三个案例,简单说明了思维与活动在实际教学中的关系。概括地说,有效的科学活动是“思维-活动(思维)-思维”的过程,在重视活动的同时切不可忽视思维的重要性。
  【作者单位:启东市桂林小学 江苏】
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