许水勇

科学思维是科学探究的核心，正如江苏省小学科学特级教师曾宝俊所说：“应该让科学探究发生在学生的头脑里，让思维体现在手指尖，而不能为做实验而做实验。”那么如何提高科学探究活动的思维含量，寻找思维发展训练的着力点呢？要全面论述科学思维能力的培养显然是笔者力所未逮的，下面几点只是笔者在教学实践中的一些经验之谈。

一、强调先思后做

所谓先思后做，就是要在动手实验前先经历思维的过程，通过有目的地创设载体，给予学生思考的机会，使学生明白实验的目的和意义，而不是在教师牵引下盲目地“为实验而实验，为探究而探究”。

科学实验的每一种方案，都有思维的积极参与，尽管有些方案并不可行，但在讨论的过程中，学生的思维得到了激活，方法也进一步明确。如《点亮小灯泡》一课，当引出探究问题后，教师先让学生思考并尝试画出各种点亮小灯泡的方法，然后再根据图画检验自己的想法，在此基础上做出调整，理解电流连通的规律。正如有人这样评价：没有思考的动手就如同蜜蜂造房子，虽然精巧，但头脑却糊涂。笔者也见过很多“简洁”的科学课，抛出问题后直接引导学生开展实验，虽然实验也很成功，但这个看似完美的探究不是学生主动探索的结果，而是在教师的牵引下学生做出的被动探究，学生的思维怎能得到真正的发展呢？

“先思后做”还强调培养学生的猜想意识和质疑精神，这里的“思”即猜想和质疑。猜想和质疑是学习者研究、探索过程中非常重要的环节，也是思维训练的有效载体，教师要为学生创造一个和谐、民主、宽松的學习氛围，引导学生积极猜想，敢于质疑，他们的思维空间才能得以驰骋。

二、适时出示材料

材料具有很强的暗示性，一种材料就预示着一个现象，因此，教师要把握好材料出示的时机和方式，避免因材料呈现时机不当而弱化学生独立设计实验的能力，抑制思维的发展。

如《液体的热胀冷缩》一课，教师引导学生回顾了上节课的内容，让学生说说水在受热或受冷后，体积会怎样变化，然后提问：我们能清楚地观察到这种变化吗？

学生：不能。

师：那么怎样才能明显地看到水的体积变化？

教师随即投影出示了一组材料：带玻璃管的球形烧瓶烧杯、红墨水等。

师：你能用这些材料来设计实验吗？

学生纷纷举手。

接下来是深入分析。这节课的思维训练点应该落实在“试管受热，气球皮的变化不明显，怎样才能明显看到水的体积变化”，学生可能会提出用更薄的气球皮、更多的水、更细的试管等办法，然后逐步引出最佳方案。如果没有经过充分讨论，直接出示一组材料让学生设计实验，则会大大降低活动的思维含量。

材料出示的次序代表着思维的层次性，材料的无结构性和发放的无序性会使得学生的思维活动始终处于模糊的状态。所以在准备材料的时候，我们就要考虑怎样用材料驾驭学生的思维，准确把握出示材料的时机和方式，懂得出示材料要“犹抱琵琶半遮面”。

三、提供思维脚手架

当学生缺乏某些操作方法和能力经验、思维陷入停顿时，教师不能简单地布置任务让学生自行探究，而应创造条件，搭建合理的思维脚手架，帮助学生顺利完成探究任务。

还是《液体的热胀冷缩》这节课，教师在备课时，就要考虑到观察气球皮的变化不明显，怎样才能明显看到水的体积变化，让学生独立设计实验有一定的难度。有了这样的思维铺垫后，再请学生来设计如何能明显看到水的体积变化的实验就容易了许多。教师先提供一张画有圆形烧瓶的设计稿，让学生在图上画一画改进实验的方案，然后交流评议，确定实验方法。

再如《电能从哪里来》这节课，学生对依靠水力、风力驱动发电机转动很好理解，但对火力、核能发电，理解有困难，难点在于是什么力来驱动发电机。这时教师可以给学生演示水烧开时壶盖被顶起的情形，帮助学生理解火力、核能发电原来是利用水加热时产生的蒸汽的膨胀力来驱动发电机的。

小学生的思维能力有限，在遇到具有思维跳跃性的探究项目时，教师应适时创设解决问题的情境或提供有联系的材料，构建思维的桥梁，搭建思维脚手架，达到“跳一跳摘到桃子”的效果。

四、重视研讨交流

实验后的研讨是思维火花碰撞交流的重要时刻，也是思维训练的有效时机，教师要善于引导学生把自己对问题的见解和相关依据说出来，可以经常性地提示学生：“你是怎么想的？”“为什么这么说？”“你的证据呢？”切不可为了尽快得出既定的结论而过多地控制和打断学生的思维。

如，在教学《摆的研究》一课时，学生完成了“改变摆锤重量的实验”后，有一个小组根据他们的实验结果发表了不同的看法，教师看了他们组的数据，对其他组同学说：“出现这样的数据有可能吗？”“不可能！”其他组的同学大声说。“对！你们组的结果与其他组相差很大，说明你们的实验是不正确的。”接着教师在黑板上板书正确的结论。

课堂上出现不一致的数据和现象，原因是多方面的，教师要给予学生充分的交流时间和机会，让他们抓住契机，对特定的问题进行深层次的思考，尤其是不同观点的交锋更能引发学生积极的思维活动，促进对问题的深层理解，指引思维向更高水平迈进。

教学中要形成深入研讨的氛围，教师还应注意以下一些细节。

有条件的座位可以围成圆形。实验证明，一排排的座位和围成圆形的座位，后者的交流参与度更高。

适当延长提问之后的等待时间，留足学生思考的时间。

要求发言者目光转向同伴，使更多的学生参与交流。

多关注没有举手的学生，有助于教师全面了解学情，鼓励学生积极参与到交流活动中。

科学思维的培养不是一朝一夕就能完成，而需要每堂课的精心设计和用心指导，用思维的发展与增质来检测学生的探究行为，真正实现提升学生科学素养的目标。