引导孩子像科学家一样思考

刘正厚

结合小学科学的教学开展，这是一门与科学、与生活、与思维息息相关的学科，但是一直以来，由于受到传统教学模式和教育理念的影响，不少小学生的科学思维并没有被全面激活，有一些教师也仅仅结合教材照本宣科，没有进行一定程度上的拓展和丰富。我认为小学科学的教学抛开内容不谈，最关键的在于全面激活学生的科学思维，引导学生像科学家一样思考。本文从四个方面开展阐述：培养科学思维；包容多重视角；形成逆向思维；力促实践探索。

小学科学学科肩负着重要的职责和使命，这两年来，全国范围内都非常提倡核心素养，我认为核心素养，一方面需要我们引导学生全面发展，另一方面更需要培育学生良好的思考方式和学习以及行为习惯。科学学科与学生平日的生活实际等方面息息相关，在当今的教育体制下，中国的孩子们似乎正确地学会一套完整体系的做题方式以及思考模式。然而在小学的科学教育下，孩子们不仅仅需要课本上的实验案例，或是习题本上的题目，或者是一些炫酷的东西，需要的应该是一些真正培养孩子能力的科学课程和如何像科学家一样思考。

一、培养科学思维

著名物理学家钱学森提出过一个著名的大学之问。钱学森认为：“中国发展不完全的一个原因是大学并不以培养创造性人才为标准去办理学校，缺乏独立自主创新的东西。”然而，大学问题如此，小学甚至初中的教育也没有达到令人满意的地步。在语文学习中，有大量的语文老师越来越重视阅读，经典名著是培养孩子素养的重点，如鲁迅、契诃夫、托尔斯泰等等，孩子们从中更容易与知识亲密接触，不再是简简单单的课本内容。但是我们的科学教育，却很少有老师指导孩子阅读科学大师的作品。霍金说过：“给孩子讲科学是容易的，因为他们没有偏见。”在儿童时期，儿童比成年人更有可塑性，他们更加容易接受新的知识，更加容易产生新的理解与问题，并且他们丰富的想象力更有助于其科学素养的培养。然而现在的教育，极尽奥赛盲从之流，并不是所有的孩子都需要一种模式的培养方式，特别是科学教育的培养。像科学家一样思考，就是要培养出科学家的思维。科学家在面对问题时，多有如下的表现：首先就是要培养独立思考的能力。爱因斯坦认为，发展独立思考和独立判断的一般能力，应当始终放在首位，而不应当把获得专业知识放在首位。如果一个人真正地独立思考并且形成了自己的兴趣，那么他的专业职业素养必定也不会低。对于知识的运用也不会不了解，导致生疏难以运用到试验中去。在声音的传播的教学内容中，我引导学生在上课之前就思考一个问题：为什么夏天电闪雷鸣时，我们一般都是先看到闪电再听到雷声？正常来说，我不会首先将答案和盘托出，交给学生，而是会结合我的教学内容，让学生先在头脑中对知识点打一个问号，再结合自己的探索开展，这样做有助于培养学生的科学思维，以后学生再遇到问题、疑惑的时候，首先会动脑筋去思考，而不是急于找到现成的答案。

二、包容多重视角

现有教育体系一直未能有效地培养学生的批判性思维。对于十一二岁的孩子来说，他们并不需要多么复杂的思考，科学需要严格的逻辑思维，需要证据，然后在证据的基础上进行推理，得出结论，再进行一系列验证，而整套科学的思维方式，包括思维的习惯，很多成年人都是十分缺乏的，对于孩子来说，也是如此，要在童年时期，就培养这种思维的习惯。求知是每个人一生中最好的习惯，孩子们更是如此，他们需要保持新鲜的求知欲望和好奇心，教师更应该在这方面对学生多加引导，并且激发孩子们对于科学的兴趣，譬如在课堂上增加一些思维训练的环节，以及布置一些需要团队思考才能得出结论的课题，供孩子们课后探讨。这样一来，素质教育才能真正落实到根本处，才能真正激发孩子的好奇心、创造能力以及探索新鲜事物的无限潜能。第二个是从不同的角度去看问题，站在不同的立场上去看同一面，多面体地解决问题。列奥拉多·达·芬奇认为：为了找出问题的本质，你应用不同的方法重新组合它。他认为第一次看某个问题时总是不全面。通常情况下，旧的问题会在新的组合下成为新的表达方式。三是将问题具体化。将复杂问题简单化，抽象问题具体化是解决问题的一种科学思维方法，法拉第在研究电场问题时，将难以理解、非常抽象的电场强度这一物理量用形象直观的电场线来理解就是一个非常成功的例子。在小学科学的课堂上，我一般都会结合一个具体的问题，引导学生进行热烈的讨论，学生在具体的讨论过程中，我一般都会包容不同的视角，学会去倾听不同的声音，比如同一个问题，我鼓励学生进行激烈的讨论。有一次学习“固体的热胀冷缩”这一内容的时候，我就引导学生探讨生活中常见的热胀冷缩的案例，结合这些生活中的例子，学生进行了讨论，比如他们提到夏天的柏油马路，一些水泥路往往会留一些缝隙，等等。通过结合生活中的例子开展讨论，更能引导学生学会做生活中的有心人。

三、形成逆向思维

逆向思维是科学学科学习中重要的一个环节，很多问题不能直接去思考，物理学家奈尔斯·鲍尔相信，假如你将物质的对立面放在一起来思考，那么你的思维运动就可以上升到一个新的高度。亚里士多德认为比喻是天才的一种象征，一个能够看到两种不同領域的相似之处的人是天才，再能把这些相似之处联系起来是需要特殊天赋的。最后增强应变能力。每当我们尝试做什么事失败后，我们就该做别的。如果我们不仅仅局限于失败本身，而是将其转换为一种成长的积累，从问题中发现问题，从困难中找到信心，从失败中看到希望，那么这样的失败就不应该是失败，而是成功路上的垫脚石。试想，哪个科学家是一蹴而就，顺顺利利成功的呢？若是一个孩子能有如上的一点点，保持其好奇心面对世界，那么他就很有可能是未来的科学家了。再阅读大量的科学书籍，学习科学家的传记，了解名科学家的成长过程，从而为自己建立明确有效的目标。结合具体的教学，以“种子的萌发条件”为例，我随堂带来了一包刚发好的绿豆芽，我提问学生们：大家是不是很喜欢吃绿豆芽？大家有没有发现，菜市场新鲜的绿豆芽都放在一个底部有孔的塑料桶中，上面还会盖一层布，卖家要经常向桶内浇水，这样绿豆芽很快就会长出来。请大家思考一下种子发芽的条件需要什么？通过这样的逆向思维训练，引导学生深入去思考生活中的科学现象。

四、力促实践探索

科学探究课不是活动课或者动手课——只做不思考。科学探究需要动手，但是这种动手是指向对某个科学现象或常识的学习之基础上的，是为了培养学生的科学素质，实现育人目标而进行的，并不仅仅是培养学生的动手能力和做题能力。培养动手能力，只是探究教学的目标之一。众所周知，科学家们的动手能力都是非常厉害的，看看马路上的汽车、天空的飞机，看看身边的各种方便人类的创造物，都是科学家们亲自试验，亲自做出的。在小学科学的教学中，有不少是关于实验的内容部分，这部分实验内容的教学开展，我引导学生组建实验小组，学生小组会一起钻研、探索一些问题，基于实践探索，引导学生从小学会分享与合作，这也是像科学家一样思考的必备条件。

总而言之，孩子们是未来的国家栋梁，未来的科学家、教育家、知识分子、劳动者，他们需要最有效有力的科学教育为他们的成长道路添砖加瓦。

【作者单位：宣城市第三小学 安徽】