【内容摘要】
思维是智力与能力的核心,是判断一个人智力与能力水平的主要指标,小学生处在由具体形象思维向抽象逻辑思维的关键期,研究表明,通过刻意训练,学生思维水平的转折期可以适量提前,较早地进入逻辑思维的较高水平。科学探究是一个严密的过程,它需要情感的伴随,方法的支撑,但它更需要缜密的逻辑思维作为判断和指引,缺乏了思维的探究不会走向正确的彼岸。科学探究活动的基本流程包括提出问题、合理猜想、获取证据(观察实验、考察、查阅资料)、进行解释验证假设,以及贯穿活动过程的表达与交流等活动,而这些活动的开展无不与思维活动有着密切的关系,在科学的思维方式和方法的指导下探究活动得以顺利开展,而探究活动的开展又促进了学生思维品质的进一步的发展。
科学探究需要思维活动的参与 思维是人对客观事物本质特征和内在规律性联系的间接的、概括的反映。思维是智力与能力的核心,要让孩子的更聪明、更胜人一筹,我们就应从小就培养孩子的思维能力。
我们若有意识地去培养孩子的思维能力,就可以更快地提高他们的思维水平。心理学家认为,逻辑思维是思维发展的高级水平,小学阶段学生的思维水平正是从形象思维向逻辑思维渐进的一个过程,一般认为,这个转折期或称“质变”期是在小学四年级。北京师范大学儿童心理研究所林崇德教授在他的“纵向研究”中发现,经过思维的智力品质的着重训练,有86.7%的学生在三年级下学期就达到逻辑思维的较高水平,实现了数的或语言的概括能力的飞跃,而未经着重训练的学生到了五年级才有75%的达到这个等级水平[i]。由于可见,只要教学得法,小学生的思维能力可以得到较早的发展。
小学阶段文科学习占主导地位,而文科偏于形象思维,注重情感体验,而逻辑思维所特有的思维方式,有别于形象思维,这对于小学生是陌生的。科学、技术与数学等课程作为小学生逻辑思维训练的主要课程,是培养学生思维能力的主要阵地。数学是科学的工具和语言,科学分析方法是对数学和逻辑的一种应用。
《科学》课程的教学目标是培养学生的科学素养,实现这个目标的载体就是大量的科学探究活动。以四年级上册为例,一共设置了36个活动,这些探究活动的开展,无不贯穿着思维的训练,譬如:《点亮我的小灯泡》一课中第二个活动“让小灯泡发光”,如果仅仅满足于连接成一个简单电路,使得小灯泡发光,思维的训练就显得过于肤浅了。通过尝试与对比观察,学生会发现,电池、电珠和导线有多种连接方法,而其中有些连接小灯泡能够发光,而有些小灯泡不会发光,这时教师要引导学生研究这些连接方法,找出它们的相同点与不同点,从而明白灯泡亮与不亮的奥秘,如此,学生在活动中不仅操作能力得到了训练,思维能力也得到了有效的培养。可以认为,活动是科学探究的外在,而思维才是科学探究的灵魂,没有思维的观察和探究,学生最多只能是一个忠实的观看者和记录者,是不可能有重大的发现和认识。
在《科学(3~6年级)课程标准解读》中指出“探究强调动手做,但更强调动脑筋”。科学探究的重点之一就是“通过探究培养科学思维能力”。课标还指出“要鼓励儿童通过动手动脑“学”科学”。“动手—动脑”(hands-on and minds-on)是美国及许多西方国家小学科学教育的基本教学思想。它是认知理论在科学教学中的体现。美国的布莱笛曼在一个由全美科学基金会赞助的大型研究项目中,通过近15年对全美近1000个小学课堂及13000名学生长期的考察,得出以下结论:“如果应用实验性科学教学方法,教师可期望学生在科学过程技能及创造力方面有实质性的提高;在感知觉、逻辑推理、科学知识和数学知识方面有中等程度的进步……”《美国国家科学教育标准》也指出“探究”不但要有“科学的过程”,还要求学生在进行科学论证和批判性思维时能将过程和科学知识相结合。
新世纪的合格公民必须具备综合素养,而学生科学素养的形成以及逻辑思维能力的发展都赋予了科学学科以责任和使命,作为进行课程实施的科学教师,必须明确这一点,并在教学实践中有意识地进行思维的训练,才能将课程标准和《全民科学素质行动纲要》的宗旨贯彻落实,更好地培养下一代公民的科学素养。 科学探究促进思维品质的发展 如何确定一个人的智能是正常或超常或低常,主要由智力品质来确定。智力品质是智力活动中、特别是思维活动中智力与能力特点在个体身上的体现。因此它又叫思维的智力品质或思维品质。其实质上是人的思维的个性特征。
思维品质,体现了每个个体思维的水平和智力、能力的差异。事实上,我们的教育、教学,目的是要提高每个个体的学习质量。因此, 在智力与能力的培养上,往往要抓学生的思维品质这个突破口,做到因材施教。
思维品质的成分及其表现形式很多,一般认为主要包括思维的深刻性、灵活性、独创性、批判性、严密性和敏捷性等方面。
科学探究是一个严密的过程,它需要情感的伴随,方法的支撑,但它更需要缜密的逻辑思维作为判断和指引,可以肯定的说,缺乏了思维的探究是不会走向正确的彼岸的。科学探究活动的基本流程包括提出问题、合理猜想、获取证据(观察实验、考察、查阅资料)、进行解释验证假设,以及贯穿活动过程的表达与交流等活动,而这些活动的开展无不与思维活动有着密切的关系,在科学的思维方式和方法的指导下探究活动得以顺利开展,而探究活动的开展又促进了学生思维品质的进一步的发展。 科学问题与思维的深刻性 有人认为,科学的本质就是“解决问题”,甚至会强调解决“实际的问题”,使人类生活得更好;爱因斯坦也曾说过:在科学探究过程中有时提出问题比解决问题更难。可见在科学教育中培养孩子们提出问题的能力很重要。[ii]
这一观点已经基本得到公认,在科学教学中,如何激发学生的问题意识,已被科学教师加以重视并进行不断的探索和研究,随着社会文明的进步和信息获取手段的多样,以及科学老师的精心呵护和不断开发,学生提问题的能力与深度都得到了长足的发展,现在的孩子不再是“死读书、读死书”,他们满脑子的“为什么”,随着学习他们的问题会越来越多,这在科学课的中经常可以看出,我们不妨看这样一个片断:
一位老师教学《一杯水的观察》,事先在学生每组桌上都放了一杯水。
师:今天我们来研究水,如果让你研究水的话,你都准备研究什么问题呢?
生:我想研究水是怎样产生的,哪些动物是不喝水的。
生:生想研究水会不会给我们带来好处。
生:以前我们上过“水”,有些同学说水是透明的,但是老师说透明的不一定是水,我想研究水到底是不透明的。