以往说到科学课，我们马上想到的就是让学生亲历亲为，动手去操作，“动手操作”是否就是“探究”的唯一途径呢？“科学探究”是否就一定只强调动手？我认为：学生活动只是科学探究的外在形式，而科学思维才是探究的灵魂，没有思考的观察，只能是一个忠实的记录者，不可能获得重大发现和规律性的认识。
一、动手前的动脑，让学生的思维从模糊走向清晰
一位教师在执教四年级《热往哪里传》时，这样处理“把热水倒进冷水里（或把冷水倒进热水里）”这一环节；首先请学生猜想可能会发生什么现象？然后让各组学生挑选自己需要的实验器材进行实验，话刚落音，各组的学生就忙开了，有的不管冷水热水一律染红；有的迫不及待地把热水冷水混合；有的甚至把滴管当作玻璃棒，用来搅拌……最后大家得出“把热水倒进冷水里，把冷水倒进热水里，都会变成温水”的结论，弄得教师十分被动，还不得不承认学生的发现是正确的。
这样的科学探究到底有多少价值呢？在上述案例中，教师存在的主要问题是，在学生探究思路不清的情况下，甚至连研究的问题都不清的情况下，就匆匆让他们展开科学探究活动。这样做的结果，表面上看，科学探究活动场面热闹，学生探究非常投入，但实质上，这种探究活动目的不同，方法不清，活动无序，探究缺乏科学性，教学效果可想而知。
在学生的探究活动中，在学生动手操作之前，应先动脑想想，我们组准备用哪几种材料，用什么方法来证明自己的猜想，先制定实验计划和方案，把实验将会出现的情况尽量想全面，这样，在做实验时对出现的各种现象能及时做出分析判断，达到实验目的。
二、动手前的动脑，让学生的主体性得到充分发挥
科学素养的形成、发展、提高，既要重视学生动手更要重视学生动脑。但是许多教师在课堂教学中颠倒了关系，他们是想重视动脑，但实际上更重视动手。
一位教师在《怎样加快溶解》一课中，当学生提出了“利用搅拌可以加快溶解”教师及时引入“我们来做一个实验证明”，出示操作要求：1、在两个烧杯里倒入一样多的水，分别放一样多的高锰酸钾；2、一个烧杯里用筷子搅拌，另一个不搅拌；3、仔细观察，如果搅拌的那一杯溶解快，就说明搅拌可以加快溶解。下面请同学们按要求来进行实验。
有的教师总是主动帮助学生将探究活动“掐头去尾”，主动为学生设计好探究方案。从学生操作过程来看，井然有序，似乎每个学生都主动参与了操作活动，经历了动手实践，探求未知的过程，可实际上，操作过程中的每一步，教师都规定的太死，学生只要按部就班地完成整个操作过程，就会很容易得出结论，整个过程无须学生的猜想和深入的思考，而是在为操作而操作，为探究而探究，失去了科学探究所能体现出来的价值，久而久之，学生的思维就会受到限制。
三、动手前的动脑，让探究更有实效性。
“一切的真知都是从经验发源的”。认知心理学告诉我们：思维产生于动作，智慧自动作开始。一旦切断思维与动作之间的联系，那么其发展是不可能的。因此，学习最根本的途径就是学习者自身的活动，把这一原则应用于教学过程中，就应该放手让学生动手动脑去探索，通过亲历探究过程，逐步形成，发展和丰富自己的认知结构。如果把上述两则案例综合运用一下，结果又会怎样呢？请看下面一则案例：
一位老师在上《马铃薯的沉与浮》一课时，学生在探究马铃薯在液体中为什么沉或浮，这位老师并没有让学生按部就班，要求学生严格按照自己所制定的步骤操作，而是出示了这样一组材料，不同的杯子，大小不同的马铃薯及不同材料的溶质（盐、味精、糖等），让学生自己选择不同的研究材料，研究影响与马铃薯沉与浮的因素，学生自己分组讨论确定实验的目的，制定实验方案，有的学生认为杯子的大小影响马铃薯的沉浮，马铃薯的大小影响马铃薯的沉浮，不同的溶液影响马铃薯的沉浮。由于学生自己选择研究的问题，从而材料的选择也是自主的，方案的制定也是自主的，接下来组织学生集体研究完善论证实验方案，然后按自己制定的实验计划开展实验研究。
这样的活动既有序，又不失学生的自主探究，更发挥了学生的积极性，使学生更好的参与到探究活动中来。
四、动手前的动脑，有利于培养学生的创新思维。
儿童的动作是儿童思维的体现。正象人们常说："心灵手巧"。教育家苏霍姆林斯基也曾指出，儿童的智慧在儿童的手指尖上，手是儿童思维的镜子。因为手的动作是和思维活动直接联系的，信息从手传导到大脑，又由大脑反馈到手，二者之间是双向联系，这种联系越多越能促进两方面发展。
例如《研究磁铁》一课，教师就充分地给学生支配材料的权利，让他们主动地操作应用。当学生想用实验验证“同极相斥，异极相吸”这一性质时，学生面对一大堆材料，一时想不出实验方案，处于无助状态，活动无法继续下去。于是，教师启发“为什么放在桌上的两块磁铁就看不到实验现象呢”，学生会说“是桌面的摩擦力太大，是磁铁不能动”，教师继续引导“如果我们想办法不让桌面的摩擦力限制住磁铁的运动不就可以了吗。”学生的思维一下被激活，用绳吊、用支架、放在水面的泡沫上……顿时教室里热闹起来，学生无拘无束地动起来，每位学生都很投入。这样的实践活动，既培养了学生创造性思维能力，也丰富了学生的感性认识，而且深受孩子的喜爱。
因此探究强调动手做，但更强调动脑筋，毕竟，真正的学习并非发生在学生的手上，而是发生在他们的脑袋里。这包括强调学生在观察中的思考，对探究结果的猜测（假设），为后续探究制订计划，考虑变量的选择和控制，对获得的数据进行整理、分析等处理，在与同伴的对话和交流中相互质疑和评价，反思自己的预设，考虑可能的其他解释，最终得出结论和报告，并向他人展示或陈述，等等，这一切都是不仅需要动手，更要动脑才能完成的，尤其是随着年级的不断提高对动脑的强调越来越多。
如果我们能把“动手前先动脑”作为一种良好的科学学习习惯来培养的话，那么探究活动的有效性必将随着习惯的形成而提高。
金敏【作者单位：常州市钟楼实验小学江苏213023】
