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【摘要】当下，在强调“学会探究”的科学教学中，却存在着缺乏思考的现象，教学仍然以“传授”为主。因此设置“问题群”激活学生的“思维引擎”就显得十分必要。科学教学要让学生从聚焦问题、交流碰撞、多维表达、促进理解最终走向在陌生情境中的迁移运用，并以此让学生获得长远的发展。
【关键词】思维引擎；问题群；科学探究
【中图分类号】G623.6 【文献标识码】A 【文章编号】1005-6009（2015）13-0046-02
【作者简介】王天锋，江苏省扬州市梅岭小学西区校（江苏扬州，225009），高级教师，扬州市学科指导组成员。
由“学会知识”向“学会探究”转变，是科学教学自新课程改革以来的重要特征。然而当下的很多课堂却打着“探究”旗号走“传授”路子，在“知识传授”和“探究学习”之间徘徊。笔者认为原因是科学课堂上存在着“思考缺失”。因此，激发思维引擎就显得十分必要。思维引擎，顾名思义，就是在课堂上让学生进行主动思考的发动机。激活学生的“思维引擎”，将引导学生学会认识知识，学会观察知识，让学生养成一种正确认识世界的思维方式。
一、聚焦问题——探究活动中思维激活的引擎
要打开学生的思维，要让学生卷入学习，让学生不断地发现未知的新鲜，感受科学的独特魅力，就要让学生在具体情境中关注有价值的问题。在苏教版《科学》四上《吸热与散热》拓展课的教学中，学生知道“硬的、冷的、厚的、金属的、中间是空的影响温度变化”这类答案，并不能让学生真正产生思考。于是我们围绕“思维引擎”主线，设置了“问题群”：要选择什么样的保温材料做保温杯？温度变化本质是什么？热量从哪里传出，又向哪里传递？热量通过什么传递？材料怎样传递热量？
在“问题群”的引导下学生寻找制作保温杯的最佳材料。在此过程中，知识并不是需要了解的内容，而是在需要使用的时候，作为一个恰当的“重要零件”组合于学生的认识过程中。除此之外，学生一直处于不断地猜测和推理中，在此过程中，伴随着学生的是新发现和新思考，他们头脑中对科学的认识慢慢从科学知识演变为科学发现。经过一段时间的训练，学生会从教师引导逐渐演变为自觉探索，更重要的是学生会从感性认识转变为理性认识。
二、给予时空——探究活动中思维生长的引擎
科学知识的理解是一个逐步积累直至顿悟的过程，这个过程需要教师精心设计一个成长空间，让学生的思维得以驰骋。
1.时间：以“慢”展现“学”。
很多教师为了快速达成教学目标，往往不愿意在教学进程上放慢速度，这样做其实是压缩了学生思维发展的空间。例如：苏教版四上《食物的情况》一课中，教师引导学生观察咀嚼，提出“上腭运动，下颚不运动”“下颚运动，上腭不运动”“上下颚均运动”这三种可能的模式。然后，在具体操作中，多次让学生体验，直至发现咀嚼时“上腭不动、下颚运动”的规律，并且撇清其他两种模式的干扰。在此过程中，授课教师并未将“口腔中牙齿是重要的消化器官”这一“知识标签”贴给学生，而是慢慢引导学生体验、发现、思考，这个过程也体现出了问题群对激活思维引擎的作用。
2.空间：以“少”体现“多”。
课堂中，很多教师认为要让学生获得深刻的思考，问题越多越好。其实不然，有时候，较少的问题反而能给学生较多的思考时间和空间。因此，教师的问题群不是一堆简单的“问题集合”，而是一组精心提炼过的“问题组合”，这些问题形成一道思维的阶梯，让学生拾级而上。比如：在执教苏教版四下《摩擦力的秘密》一课时，很多教师将“摩擦力的产生、摩擦力的测量、摩擦力大小的影响因素”作为认识摩擦力的核心，实践证明，虽然学生探究很多，但并未对摩擦力形成深刻的理解。相反，笔者围绕“橡皮运动和静止”展开探究，将“力的认识”和“摩擦的产生”两者建立关系，倒是为学生打开一扇新窗户。
三、交流碰撞——探究活动中思维抽象的引擎
思维的主要作用是抽象和概括，以此提炼事物的本质。小学生的思维除了需要线状发展，还需要面上的铺开。因此，教学过程中，集体和个体的思维交锋与碰撞就显得尤为重要，因为这能激活个体思维的发展。在苏教版六下《生物的变异现象》教学中，有学生提出“头发有不同的性状特征”，还举例说大多数男生的头发短，大多数女生的头发长。基于这样的认识，教师让学生围绕头发的性状是否存在差异展开讨论，学生发现头发有秃顶的头发和正常的头发、粗的头发丝和细的头发丝、稀少的头发和茂密的头发、直发和卷发等诸多性状的差异，这样的交流澄清了头发长短非性状差别，还提醒学生关注日常生活中不太被关注的科学现象，这样的互相补充和交流，不仅改变着对知识点的理解，更增加着学生对这个世界的观察敏感程度和思维缜密程度。
四、多维表述——探究活动中思维丰富的引擎
很多教师习惯于用教材和自己的观点来代替和统一学生的看法。这种用单一的形式来表述知识的方式，往往会忽视原本可以用多种方式来表述的学习内容，而造成学生理解的单一和狭隘。
1.提倡个性表述。
科学探究的过程是属于学生的，教师只需要引领学生的思维往前走一步。苏教版三上《神奇的水》教学中，学生对液体随着空隙往上爬的“空隙”有不同的理解，有认为是“扁平的缝隙”，也有认为是“圆形的孔隙”，属于学生自己的表述过程，也见证了学生思维的丰富。
2.关注另类声音。
当每一个观点都获得尊重，每一个声音都被倾听，课堂才有表述的空间，思维才有碰撞的可能，教师要借助教学生成，认识每一个学生思维的独特性。苏教版三下《把固体放到水里》教学中，“苹果上有洞洞！”一个学生的大声呼喊震惊了所有学生，他说苹果块浮在水面，而整的苹果应该沉在水底，整的苹果之所以会浮在水面，是因为苹果里有洞。教师当即将完整的苹果和用筷子戳出洞的苹果分别放入水中，学生却发现结果亦然。如果教师忽视这个学生的观点，忽视这样的另类发言，课堂上思维的丰富是永远也不会被发现的。
五、促进理解——探究活动中思维深刻的引擎
科学教育的精髓不是科学家成果的展现，而是学生不断地说出——老师，我还没懂！只有当学生发出这样的呼喊声时，思维升级的机会才真正到来。这就要求教师在教学中，以“理解”作为科学探究的出发点和落脚点，而非将知识作为首选。例如：苏教版六上《铁钉生锈了》教学中，要认识生锈、理解生锈，就要让学生去观察、实验，让学生比较是否只有铁会生锈？锈的外表是否相同？在什么样的环境下铁器更容易生锈？这组问题群指向的是现象的观察、数据的比较、实验的设计与展开。这样从感性的现象向理性的概念进发，向探索铁“锈”的奥秘进发，用实验提供现象，用数据解释原理，通过比较发现不同铁锈变化的原因，这样的认识过程有利于培养学生的理性思维，能让学生不断地调整自我思维，并学会科学地认识和研究身边的事物。
六、情境迁移——探究活动中思维创造的引擎
对于学生来说，在陌生的情境中运用曾经的知识，思维是最活跃的，也最具有创造力。
让学生获得思维创造的课堂环境，陌生和神秘是第一种色彩，教师可以不断地利用一个不可知的却十分丰富的情境，让学生主动卷入。诱惑和帮助是第二种色彩，让每个学生在面对自然的诱惑时，可以在教师的帮助下，顺利地向未知进发。宽容是第三种色彩，探究难免失败，教师要让学生时刻感受到，教师正在下一个十字路口等着他。
基于“激活思维引擎”的问题群的设计，不仅让学生在探究学习中拥有认识科学世界的技巧，也让他们获得了认识世界的范式和价值取向，他们在探索活动中不断地训练技巧，磨炼心智，并获得认识世界的“第三只眼睛”。
注：本文获2014年江苏省“教海探航”征文竞赛一等奖，有删改。
【关键词】思维引擎；问题群；科学探究
【中图分类号】G623.6 【文献标识码】A 【文章编号】1005-6009（2015）13-0046-02
【作者简介】王天锋，江苏省扬州市梅岭小学西区校（江苏扬州，225009），高级教师，扬州市学科指导组成员。
由“学会知识”向“学会探究”转变，是科学教学自新课程改革以来的重要特征。然而当下的很多课堂却打着“探究”旗号走“传授”路子，在“知识传授”和“探究学习”之间徘徊。笔者认为原因是科学课堂上存在着“思考缺失”。因此，激发思维引擎就显得十分必要。思维引擎，顾名思义，就是在课堂上让学生进行主动思考的发动机。激活学生的“思维引擎”，将引导学生学会认识知识，学会观察知识，让学生养成一种正确认识世界的思维方式。
一、聚焦问题——探究活动中思维激活的引擎
要打开学生的思维，要让学生卷入学习，让学生不断地发现未知的新鲜，感受科学的独特魅力，就要让学生在具体情境中关注有价值的问题。在苏教版《科学》四上《吸热与散热》拓展课的教学中，学生知道“硬的、冷的、厚的、金属的、中间是空的影响温度变化”这类答案，并不能让学生真正产生思考。于是我们围绕“思维引擎”主线，设置了“问题群”：要选择什么样的保温材料做保温杯？温度变化本质是什么？热量从哪里传出，又向哪里传递？热量通过什么传递？材料怎样传递热量？
在“问题群”的引导下学生寻找制作保温杯的最佳材料。在此过程中，知识并不是需要了解的内容，而是在需要使用的时候，作为一个恰当的“重要零件”组合于学生的认识过程中。除此之外，学生一直处于不断地猜测和推理中，在此过程中，伴随着学生的是新发现和新思考，他们头脑中对科学的认识慢慢从科学知识演变为科学发现。经过一段时间的训练，学生会从教师引导逐渐演变为自觉探索，更重要的是学生会从感性认识转变为理性认识。
二、给予时空——探究活动中思维生长的引擎
科学知识的理解是一个逐步积累直至顿悟的过程，这个过程需要教师精心设计一个成长空间，让学生的思维得以驰骋。
1.时间：以“慢”展现“学”。
很多教师为了快速达成教学目标，往往不愿意在教学进程上放慢速度，这样做其实是压缩了学生思维发展的空间。例如：苏教版四上《食物的情况》一课中，教师引导学生观察咀嚼，提出“上腭运动，下颚不运动”“下颚运动，上腭不运动”“上下颚均运动”这三种可能的模式。然后，在具体操作中，多次让学生体验，直至发现咀嚼时“上腭不动、下颚运动”的规律，并且撇清其他两种模式的干扰。在此过程中，授课教师并未将“口腔中牙齿是重要的消化器官”这一“知识标签”贴给学生，而是慢慢引导学生体验、发现、思考，这个过程也体现出了问题群对激活思维引擎的作用。
2.空间：以“少”体现“多”。
课堂中，很多教师认为要让学生获得深刻的思考，问题越多越好。其实不然，有时候，较少的问题反而能给学生较多的思考时间和空间。因此，教师的问题群不是一堆简单的“问题集合”，而是一组精心提炼过的“问题组合”，这些问题形成一道思维的阶梯，让学生拾级而上。比如：在执教苏教版四下《摩擦力的秘密》一课时，很多教师将“摩擦力的产生、摩擦力的测量、摩擦力大小的影响因素”作为认识摩擦力的核心，实践证明，虽然学生探究很多，但并未对摩擦力形成深刻的理解。相反，笔者围绕“橡皮运动和静止”展开探究，将“力的认识”和“摩擦的产生”两者建立关系，倒是为学生打开一扇新窗户。
三、交流碰撞——探究活动中思维抽象的引擎
思维的主要作用是抽象和概括，以此提炼事物的本质。小学生的思维除了需要线状发展，还需要面上的铺开。因此，教学过程中，集体和个体的思维交锋与碰撞就显得尤为重要，因为这能激活个体思维的发展。在苏教版六下《生物的变异现象》教学中，有学生提出“头发有不同的性状特征”，还举例说大多数男生的头发短，大多数女生的头发长。基于这样的认识，教师让学生围绕头发的性状是否存在差异展开讨论，学生发现头发有秃顶的头发和正常的头发、粗的头发丝和细的头发丝、稀少的头发和茂密的头发、直发和卷发等诸多性状的差异，这样的交流澄清了头发长短非性状差别，还提醒学生关注日常生活中不太被关注的科学现象，这样的互相补充和交流，不仅改变着对知识点的理解，更增加着学生对这个世界的观察敏感程度和思维缜密程度。
四、多维表述——探究活动中思维丰富的引擎
很多教师习惯于用教材和自己的观点来代替和统一学生的看法。这种用单一的形式来表述知识的方式，往往会忽视原本可以用多种方式来表述的学习内容，而造成学生理解的单一和狭隘。
1.提倡个性表述。
科学探究的过程是属于学生的，教师只需要引领学生的思维往前走一步。苏教版三上《神奇的水》教学中，学生对液体随着空隙往上爬的“空隙”有不同的理解，有认为是“扁平的缝隙”，也有认为是“圆形的孔隙”，属于学生自己的表述过程，也见证了学生思维的丰富。
2.关注另类声音。
当每一个观点都获得尊重，每一个声音都被倾听，课堂才有表述的空间，思维才有碰撞的可能，教师要借助教学生成，认识每一个学生思维的独特性。苏教版三下《把固体放到水里》教学中，“苹果上有洞洞！”一个学生的大声呼喊震惊了所有学生，他说苹果块浮在水面，而整的苹果应该沉在水底，整的苹果之所以会浮在水面，是因为苹果里有洞。教师当即将完整的苹果和用筷子戳出洞的苹果分别放入水中，学生却发现结果亦然。如果教师忽视这个学生的观点，忽视这样的另类发言，课堂上思维的丰富是永远也不会被发现的。
五、促进理解——探究活动中思维深刻的引擎
科学教育的精髓不是科学家成果的展现，而是学生不断地说出——老师，我还没懂！只有当学生发出这样的呼喊声时，思维升级的机会才真正到来。这就要求教师在教学中，以“理解”作为科学探究的出发点和落脚点，而非将知识作为首选。例如：苏教版六上《铁钉生锈了》教学中，要认识生锈、理解生锈，就要让学生去观察、实验，让学生比较是否只有铁会生锈？锈的外表是否相同？在什么样的环境下铁器更容易生锈？这组问题群指向的是现象的观察、数据的比较、实验的设计与展开。这样从感性的现象向理性的概念进发，向探索铁“锈”的奥秘进发，用实验提供现象，用数据解释原理，通过比较发现不同铁锈变化的原因，这样的认识过程有利于培养学生的理性思维，能让学生不断地调整自我思维，并学会科学地认识和研究身边的事物。
六、情境迁移——探究活动中思维创造的引擎
对于学生来说，在陌生的情境中运用曾经的知识，思维是最活跃的，也最具有创造力。
让学生获得思维创造的课堂环境，陌生和神秘是第一种色彩，教师可以不断地利用一个不可知的却十分丰富的情境，让学生主动卷入。诱惑和帮助是第二种色彩，让每个学生在面对自然的诱惑时，可以在教师的帮助下，顺利地向未知进发。宽容是第三种色彩，探究难免失败，教师要让学生时刻感受到，教师正在下一个十字路口等着他。
基于“激活思维引擎”的问题群的设计，不仅让学生在探究学习中拥有认识科学世界的技巧，也让他们获得了认识世界的范式和价值取向，他们在探索活动中不断地训练技巧，磨炼心智，并获得认识世界的“第三只眼睛”。
注：本文获2014年江苏省“教海探航”征文竞赛一等奖，有删改。