设计有效预测活动 发展学生逻辑思维

朱吴波

科学探究活动是小学科学课程的核心，学生也非常乐衷于动手探究。然而，在实际教学中，我们发现，学生的科学探究活动更多的只是关注实验本身，而不是在实验中所蕴含的相关思考，这有悖于科学探究活动的本来意图。古语有云“学以思为贵”，也充分说明了思考的重要性。我们的科学探究活动不仅仅需要热热闹闹的实验过程，更需要学生冷静的思考过程。学生思维的发展，标志着其智力的发展。因此要发展学生的智力，必须培养和训练他们的思维能力。

思维是人脑对客观现实间接、概括的反映，是从现象到本质、从感性到理性的转化。通过思维，可以更深刻地把握事物，预见事物的发展进程和结果。而逻辑思维是思维的一种高级形式，是指符合世间事物之间关系的思维方式，称之为“闭上眼睛的思维”。这种逻辑思维与科学课中的预测活动非常相似。预测是人们根据事物发展变化的过去和现在状态，对未来的发展变化做出性质上的推断和数量上的估计。也就是说学生在未知的情况下，以他们心目中符合事物关系的规律进行思考，从而得出他们认为正确的结论。所以在预测过程中发展学生的逻辑思维是可行的。

然而在实际教学中，老师们常常在预测中让学生简单地猜测实验现象、实验结果。比如《岩石会改变模样吗》一课中让学生预测是什么因素让岩石改变模样的，学生说，流水、大气、气温、动物、植物；《摆的研究》中预测摆绳长短与摆速之间的关系，学生说，摆绳长、摆速慢，摆绳短、摆速快……这样浅显的预测并没有真正发挥出其预测的作用，学生没有在预测过程得到成长，是否真的知道“流水、大气、气温、动物、植物能够改变岩石的模样”，是否真的理解“摆绳长、摆速慢，摆绳短、摆速快”，我们不得而知。

我们认为，预测应该是学生对问题的预判，应该是建立在严密的逻辑思维过程下对问题的反应，必须借助于知识联系、类比迁移等各种思维过程。从某种意义上来说，预测比解释更重要，预测过程中的分析，更能把学生的思考过程展现出来，把他们思考过程中不成熟的一面、不完善的部分展现出来，更有利于教师指导学生不断改进他们的思考方法。因此，笔者认为教师要设计有效的预测活动方案和措施，使预测活动能够成为促进学生逻辑思维发展的重要平台。

一、预测前：用心构建逻辑联系，铺设有效预测活动

逻辑学告诉我们，逻辑思维中的因果联系是一种最常见、最简单的逻辑关系，很多时候我们提出的“为什么”就是一种因果逻辑思维。因果联系更注重“前因”，有“因”才有“果”。在小学阶段，学生在学习中往往会孤立地认识事物，尤其在预测阶段，学生由于逻辑思维能力不强，思考常常只停留在事物的表面，无法进行深入的分析和推理。所以，我们有必要在课堂的设计当中，安排相应的“前因”再现，帮助学生建立因果联系，发展学生的逻辑思维能力。

在六年级上册《电和磁》一课中，执教老师让学生预测：将通电导线放置在指南针的上方时，指南针会发生什么变化？这一预测活动的设计意图是什么呢？笔者认为其意图是希望学生能够说出：小磁针会发生偏转、转动……并猜测出可能是因为导线通电后产生了磁性，所以小磁针会发生偏转。然而学生并未如预想当中那样，做出预测判断，而是在为什么小磁针会发生偏转这个问题时卡壳了，在较长的时间内无人应答。也就是说，学生回答的小磁针会发生偏转只是从现象的本身去回答，只是为了应合老师的问题，并没有进行有效的思考。

在这堂课中，学生之所以无法解释小磁针为什么遇到通电导线会发生偏转，很重要的原因是学生忘记了与磁铁有关的知识，没有把磁铁靠近小磁针和通电导线靠近小磁针所发现的现象进行迁移，也就无法把两个知识相互关联起来，出现冷场也成为了必然。

之后在另一个班上课中，执教老师在预测之前，安排了这样一个细节，出示指南针，提问：“谁有办法在不碰到指南针的情况下，让里面的小磁针发生偏转？……为什么小磁针会发生偏转？”学生的生活经验让他们很容易得出用铁或磁铁都可以让小磁针发生偏转。之后在预测中同样的问题，学生就有了迁移的对象，很快就有了成功的预测成果。

因此，笔者认为，遇到类似的课，需要学生通过迁移知识来进行学习，有必要在预测前将学生遗忘的相关知识进行有序再现，使这些前知成为预测过程的“前因”，这样必然可以引导出有效预测的“后果”。

二、预测中：设计合理引导过程，发展学生逻辑思维

小学阶段，学生的逻辑思维能力还不完善，更多地停留在思维的最表层，或者说是残缺的、混乱的思维，这就需要我们教师通过作为思维发展的最高级形式，对学生进行不断的训练。所以，在预测活动中，教师必须认真思考，精心设计引导，完善预测活动的细节，引导学生努力发展自己的逻辑思维能力。

例如，《电和磁》一课中，为了让学生能够得出利用电路短路时，可以让磁针偏转角度更明显地预测结果，笔者采用了设置合理的引导语，逐步引导学生展开思维过程，完善他们的思维过程。

师：刚才，我们用通电导线使小磁针发生偏转，但偏转角度比较小，有什么办法让偏转角度更明显一些？

生：增加电池。

师：为什么增加电池可以让小磁针偏转角度增大？

生：因为增加电池可以增加电流，电流增加了，磁性也增加了，所以小磁针的偏转角度也变大了。

师：你的意思是说电路的电流增大了，电路产生的磁性也会增大，对吗？

生：是。

师：那么，除了通过增加电池来增大电流之外，你还能想出其他办法来增大电路的电流吗？

生1：增加导线的长度。

生2：增加导线长度会让电流在导线中损耗更大，反而降低电流。

师：对，导线会损耗电流，所以我们要尽可能缩短导线，减少不必要的导线。除了导线之外，还有什么也会损耗电流？

生1：小灯泡。

生2：不能去掉小灯泡，没有小灯泡就变成短路了。

师：对，没有小灯泡，电路就短路了。短路时，电流有什么变化？

生：短路时，电流非常强。

师：嗯，那么按照刚才的推理，电流越强，磁性就越强，短路时，能不能让小磁针偏转角度增大？

生：能。

师：那么，我们用实验来验证一下，我们刚才的两个预测是否成立……

在这个环节的教学中，教师根据学生的思维过程，逐步引导，从增加电池到增大电流，从减少导线到短路，层层递进，让学生的思维也层层递进，效果非常显著。

三、预测后：显化逻辑思维过程，演绎思维清晰可见

教学中最难的事情是我们无法知道学生的思维变化过程，由此，我们无从知道学生到底知道了多少，学会了什么。如果能够让学生把自己的思维过程明明白白地显露出来，我们就可以清晰地知道学生的思维过程，从而有针对性地展开教学。

在2012年宁波市科学优质课比赛中，宁波市实验小学氐薇老师执教的四年级《点亮小灯泡》环节中，并没有简单让学生去直接尝试点亮小灯泡，而是设计了“贴一贴，画一画”的环节，让学生把电池和小灯泡贴好，用记号笔画一画导线。如果说点亮小灯泡的过程是实验，那么，这个“贴一贴、画一画”的过程就是实验前的预测。氐老师最妙的做法是并没有让学生口头表述如何来点亮小灯泡，而是通过贴画的方法，把他们的思维过程显示出来，通过简单明了的画很清楚地看到学生的思维过程。因此，我们认为在预测活动中，可以设计一些能够显化学生逻辑思维的手段和方法，如画现象图、画折线图、画情境等来演绎学生的想法，使学生思维的发展过程清晰可见。

例如，在六年级《抵抗弯曲》一课中，预测纸梁宽度与抗弯曲能力的关系时，让学生用数字来预测抗弯曲的能力大小变化。如有学生提出一倍宽、二倍宽和四倍宽可以分别放1个、2个、4个垫圈时，教师要及时地给学生小结“你认为纸梁宽度每增加一倍，抗弯曲的能力也增加一倍”，并且以折线图的形式，将学生的预测情况记录下来。

科学课程目标中对预测作如下要求：“能运用已有知识作出对问题的假想答案。”假想答案的产生必然要建立在学生自身的逻辑思维基础之上，所以，我们的预测活动要以发展和完善学生的逻辑思维能力为落脚点。只有这样，我们才能正确看待预测环节的设计，才能建构有效、有序的预测过程，而不再是把预测作为科学探究的一个简单过程。