如何培养科学的思维方法

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应当在学习培养科学的思维方式养成科学的思想习惯。

对于思维方式的培养，发育阶段是从小学开始，一直到大学前结束，因为人的大脑中的很多神经元随着人的长大会发生钙化，钙化之后它就不太能形成有效的连接。

因而小学以及中学阶段，尤其是中学阶段是培养科学思维的黄金时期，同时也是一个窗口期，如果在这段时期错失了机会，到大学之后很难培养。

培养孩子的科学兴趣可以从下面三个方法入手：

第一、绘本

如果单独跟孩子讲什么是重力，支撑力，不要说孩子会觉得无趣，讲起来也会觉得枯燥。

这个时候通过绘本，就可以解决两难的问题。孩子看到绘本就觉得有趣，很简单的画面，书也不厚，当孩子拿到书的时候，只要做一个陪读者就可以。

孩子一边看着图画，一边给孩子进行画面的讲解，把很复杂的事物通过很简单的图画表达出来，反正看完这套书籍后，孩子对重力、支持力，还有光什么的有了大概的印象。

第二、实验

应该没有孩子可以拒绝实验的诱惑力。可以选择一些能够在家里就进行的实验，为孩子展示。实验本身就非常有趣，能够激发孩子的好奇心和探索欲望。

而给孩子进行展示时，也可以带领孩子做一些比较简单的，孩子就能操作的实验。让孩子理解实验现象的同时，还让孩子对这个实验的过程和结果有了更深的印象，提高他们的动手能力。

多做实验会让孩子对科学兴趣浓厚，而且快乐不已。

第三、玩具

这个方法可能是很多家长都爱采用的，玩具可以培养孩子的科学思维能力。比如乐高，很多孩子都非常喜欢乐高玩具。乐高玩具让孩子在玩耍的过程中，动手能力和创作能力都得到锻炼。

孩子可以通过乐高类型的玩具，自己组装飞机、汽车等各种东西，在动手操作的过程体验到设计、组装的乐趣，又锻炼自己的科学思维。

在科学探究中促进学生思维的发展:幼儿科学探究思维的发展阶段

小学科学课程标准指出：“科学课程应向学生提供充分的科学探究机会,使他们在像科学家那样进行科学探究的过程中,形成尊重事实、善于质疑的科学态度.”在小学阶段,学生进行的科学学习活动大多属于接受性的探究活动.作为科学教师,重要的是应该学会选择足量而合适的有思维价值的观察和实验研究活动.在活动中,特别是在高年级的活动中,要利用结构性材料,有目的地引导学生理解科学概念、科学规律,加强思维训练,注意挖掘科学问题中的隐含条件,训练学生分析问题的全面性和推理的严密性,促进学生科学逻辑思维的形成.没有问题的思考,不是真正的思考；没有思考的探究,不是真正的探究；没有思维发展的课堂,不是真正的科学课堂.“让思考成为习惯”,应该成为所有科学教师的追求.然而,当科学课改变了以往《自然》课以知识传授为目标,采用了以探究等活动为主的教材结构后,我们往往把科学课局限于学生的动手课、实验课,忽略了对科学课本质的全面把握.学生停留在原有的知识层面上,只经历了一个动手做的过程,缺少了严谨、求实,教学深入不到、影响不了思维活动.因此出现了看似热热闹闹,学生却获之甚少的场面.活动有余思维不足等诸多问题便显现了出来.

1 探究过程要体现科学的思维和研究方法,注重逻辑性

人类认识自然、深入研究自然,必然不能违背自然的本来规律.科学是一项尊重事实的活动,让学生们知道获得客观事实是科学的核心.而获得客观事实、正确结论的前提是获取过程要科学,推导要合乎逻辑.具体表现在对问题假设应指向逻辑性.探究从问题和猜想开始,猜想并不是胡思乱想,也不是异想天开,而是建立在平时知识的积累和生活经验之上的.

其次,探究方案设计应体现逻辑性.简单的实验不能简单做.学生在学习《一杯水能溶解多少食盐》这一课中,设计一份可行的计划是本课的重点.如何让学生的计划体现出实验的真实性呢?在讨论实验方案中我引导学生思考以下几个问题：淤怎样才能确定杯中的食盐已经溶解完?于怎样才能确定食盐不能在溶解?盂如果杯中的食盐多出来了怎么办?榆用什么搅拌,搅拌时能不能把水溅出来?我的询问让孩子知道了做什么实验,怎么做实验和如何高效率地做实验.学生通过一系列的讨论和交流,使自己的方案趋于完善和科学,12 组的计划都注意到了每放一勺之前都应在前一勺的食盐溶解完以后；每一勺的食盐量都要一样等.从而培养了学生严谨的科学态度,有效地指导了实验的开展.

2 证据的获取、信息的处理、结论的得出中培养学生实事求是的态度

课程标准在培养学生情感态度与价值观中提出“在科学学习中能注重事实”的课程目标.然而我们的学生由于受各种因素的影响,在他们的生活和学习中有意无意地表现出很多种“说谎”的行为.如学生在探究过程中进行实验数据记录的时候,总是有些小组记录的数据是不真实的,有些是借别人的数据有的甚至是编造出来的.又如有些学生在结论的处理上为了证明自己的某一观点,使获得的证据和得出的结论牵强附会.这样长期下去对学生理性思维的培养是格格不入的,它将影响着学生今后生活工作中正确的思维和处事方式.我们的科学课堂应充满实事求是和诚信的氛围.对科学理性思维的培养更应体现实事求是的作风.

记得听过一节科学课,学生在探究黑色塑料筒和白色塑料筒在阳光照射下哪个升温更快的对比实验中,12 小组中11 组都发现黑色塑料筒温度上升很快,白色塑料筒上升很慢.而有一小组却发现他们的都下降了,而且白色下降的要比黑色的快.他们通过与其它小组交流,很快发现自己的温度数据有很大差别.然而他们并没有隐瞒事实,更没有屈从,他们勇敢地把自己的发现说了出来.这时全班一片哗然,很多小组指责他们.然而事实就是事实,他们还是坚持自己的意见.这时全班都等着教师的看法.做课教师并没有指责更没有批评他们,而是大力表扬了他们能实事求是地说出自己的发现,并给予了充分地肯定,同时与全班同学一起分析原因.原来这一小组在实验前把温度计头部握在了手中,在放进筒之前温度计已经上升,因此出现了刚才的现象.最后让他们再次实验,让他们体验成功的乐趣.让学生明白说实话的重要性,体会科学的严谨.科学课堂上当学生因为自己失误造成数据的遗漏或是实验过程中的发现与自己已有经验不符甚至相矛盾的时候,教师应当引导鼓励学生说真话.还要善于指导学生去获得客观的、可靠的数据资料,帮助他们分清什么是事实,什么是观念；什么是不相关的事实,什么是有用的证据.只有这样,才可能从小培养好学生良好的科学思维素养.

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的。一个完整的科学探究活动，除了让学生掌握必须的科学知识技能外，更重要的是让学生的科学思维得到进一步的发展。

　一、科学问题促成思维的深度

　提出恰当的科学问题，是探究活动成功的保证。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。例如，一位老师教学《一杯水的观察》：

　师：如果让你研究水，你想准备研究什么问题呢？

　生：我想研究水是从哪里来的，有时又到哪里去了？

　生：我想知道什么动物怕水？

　生：我想知道水能为人类做些什么？

　生：很多成语都用到水，还有说到知识，就把知识说成知识的海洋。我想知道为什么要用水来形容。

　如果这时老师能适时地点拨，如何利用现有材料在课堂上进行探究，你觉得可以研究怎样的问题？学生思维就有了一定的深度，他们必然就会考虑，哪些问题太大，研究不了，哪些问题条件太苛刻，不便研究，通过不断的对比分析和排除，他们会很容易地发现适宜探究的科学性问题，同时，学生的思维又得到一定的发展。

　二、猜想假设挑战思维的定势

　猜想和假设(也可称假说)是对科学问题的一个假定性的解释，或者说是对所提出的科学问题的一个推测性的回答。已有的知识和生活经验，抑制了学生大胆猜想和假设，形成思维定势。打破常规的思维，有独特的发现，是需要有一定的观察根据和理论准备的，否则就只能是猜测了。例如，最早提出“大陆漂移说”的魏格纳是一位气象学家，同时他对地球物理很感兴趣，于是，当他在一次住院期间多次看到墙上的世界地图上的轮廓时，他萌发了它们本来是合在一起的“泛大陆”想法，进而发表了《大陆漂移说》一书。

　然而，科学研究是一个不断循环往复的过程，曾经的科学理论随着人类认识的不断推进甚至可以被推翻，比如托勒密的“地心说”理论，现在我们都认为是错误的，但是其却存在了很长一段时间，没有人试图怀疑过，因为“地心说”理论确实能解释天体运行的一些现象。但是哥白尼就具有思维的批判性，他根据自己的观察与思考，提出了“日心说”的理论并最终被证实。

　三、制定计划训练思维的严密

　制定计划是观察、实验活动开展的必要准备，在制定计划的过程中，学生需要考虑到可能出现的问题并思考解决的策略，只有这样才可能保证观察实验的正常开展，否则会导致科学探究无法进行，或者走向错误的方向。

　例如，教学《摆的研究》时，在统计实验数据时却发现，同等条件各组测量的次数相差很大，即使是相同摆长、相同摆幅和相同摆锤的情况下，摆的快慢也有所不同，这是为什么呢？经过进一步的研究才发现，问题出在摆的初始速度上，有些小组在操作时是让摆从一定角度一定高度自由下落摆动的，而有些小组在摆初始摆动时给予了一定的外力，摆的初始速度就不一致了，如此就影响了摆的快慢。从这个案例中不难看出，计划制定的严密性是何等重要，在小学阶段研究摆不涉及摆的初始速度这一概念，但是在制定实验计划时要考虑到这一客观存在的问题，要在实验注意点中明确这一操作规范，要求在摆初始摆动时不得加以外力，让摆自由下落。

　四、观察实验激发思维的独创

　独创表现在思维活动的创造性上。在实践中，除善于发现问题、思考问题外，更重要的是要创造性地解决问题。

　例如，《在星空中》一课，学生旋转北斗七星星座模型，利用投影仪射出的光，从四个不同角度观察，然后将投影画在纸上。观察中，由于旋转，悬挂着的橡皮泥小球就要左右晃动，影响观察，给学生的画图记录带来麻烦。老师提出：“谁能想出更好的解决办法？”激发学生思考。“要是让这橡皮泥小球不动就好了。”“用什么方法能使小球不动呢？”“能不能换一换实验材料或实验方法？”一系列的独特的想法应运而生。最后在进行合理的推理中确定，将模型中的线换成比例相等的细木棒，一端垂直固定在纸板上，另一端固定橡皮泥小球，这样就解决了小球晃动问题，使探究实验更便于操作。

　小学科学教学，特别是科学探究活动是对学生进行思维品质形成和发展的理想平台，在教学过程中，必须将思维的训练作为教学的根本目标，通过教师的着意训练，促进学生的思维水平尽快地由具体形象思维向抽象逻辑思维过渡，促进学生科学素养的综合提升，为学生的终生发展奠定良好的基石。

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