第二，学生认知发展的局限性。虽然实验前教师会对学生进行计时方法的简单训练，但凭借小学生的操作能力，每次掐表总会出现或快或慢的偏差。另外，小学生的思维发展的阶段性，也致使他们不能很好地认识数据出现细小差距的原因。
三、对“非逻辑”的界说：
教学的“非逻辑”是指：因学习活动的复杂性而造成的学生学习反应并没有朝着教师预设目标发展，进行又影响教师教学行为的现象。
教师设计的教学环节和过程，总是环环相扣，每个步骤间都是以一定的逻辑关系来递进的。可是在师生信息的传递过程中，总会有一些信息发生异变、丢失或膨胀等的情况发生，于是导致了“教师创设的前因”不能产生“学生学习的后果”的现象。更因为教学是在不同的时间、不同的情景、面对着不同的学生的活动，所以种种差异因素导致的“非逻辑”现象十分普遍。因此正确解读导致信息不能准确传递的“逻辑规律”，对提高课堂教学效率具有十分的意义。
四、小学科学教学中“非逻辑”对答的主要成因
在小学科学教学中，导致学习活动出现“非逻辑”现象的因素是多源性的，主要涉及“问题”、“材料”、“教师理答”、“学习情景”等方面。
1、问题指向不明
科学学习活动一般都是从某个问题展开的，问题的指向不明确，便会致使学生的思维和活动缺少必要的依靠，从而出现偏离。
以下是某教师教学《摆的研究》的实录：[2]
各组汇报员将实验的结果汇报，教师板书在黑板上。
组号 摆摆动的次数 1 7 2 9 3 7 4 8 5 7 6 6 7 7 8 7 9 11 10 11 12 13 14 7 7 7 6 7 师：看到黑板上的这些数据，你有什么问题要问吗？ 生：……（停顿）
师：这些数据都是刚才大家在10秒钟内得到的，看到这些数据，你有什么问题要问吗？ 生1：他们组怎么会做出11次的？
生2：都是10秒，怎么摆动的次数会不一样呢？ ……
从第一个问题后学生思维的停顿可以看出，由于问题的指向并不明确，学生面对数据无法做出准确的判断。要想让学生提出科学的问题，教师必须有一个科学的提问，在第二次设问中，教师明确了得到数据的时间都为10秒，由此将问题直接指向这些数据，让他们从这些数据本身去提出研究的问题。因此，问题的指向越明确，学生就不容易出现思维停顿或者偏差的现象。
2、材料产生的负影响
与教师语言一样，材料的种类与组合以及交给学生的秩序，起着“承载信息、组合活动、丰富思维”的多重作用。选择恰当的“材料种类”、“组合形式”以及“交给学生的秩序”，可以更有效地诱导学生围绕学习主题展开活动。同样如果选择的材料或者材料间的编排组合不能有效地指向学习任务，就可能会导致学生出现偏离教学预设的现象。
例如，在《蜡烛能燃烧多久》一课“你认为用什么方法可以延长蜡烛燃烧时间”的问题中，在教师向学生提供“杯子、蜡烛、火柴、针筒、吸管、棋子”时，学生普遍局限为“吹气、将二氧化碳吸出、垫棋子”三种方法。而在只提供“杯子、蜡烛、火柴”三样器材时，学生的思维却超越了了上述三种，提出了“在杯底打一个洞、在杯子里种上些植物”等设想。
可见，有时给学生提供的材料越多，反而会约束学生的思维空间，不利于学生进行更多元的思考。
3、教师理答方式带来的影响 面对学习任务，学生总是在不断揣摩教师的需要中，确定自己的应答方向。因此，教师理答的态度及行为方式，会成为学生应答方向和方式的重要风向标，并对学生答问的质量与积极性有直接影响。
以下展示的是《蜡烛能燃烧多久》一课“如何延长罩在杯中蜡烛的燃烧时间”的问答过程陷入困境的情景片断：
师：那么你有什么办法使杯子中的蜡烛不熄灭，继续燃烧？ 生1：在杯子底部打一个洞……
师（马上打断学生）：我们今天有没有办法给这个杯子打一个洞？ 生1：有的……
师（又一次打断学生）：有的？怎么办？（众学生笑）这个杯子是玻璃的，很硬。你说的办法挺好的，我们要是有工具打孔的话挺好的，但是今天老师没有准备工具。还有没有其它办法…… 全班学生沉默
教师出示事先准备的器材，开阔学生的思路……
当第一位应答的学生提出打孔的方法后，教师就因自己没有准备相关器材而打断学生的话语，开始进行“这种方法在今天课堂上不能做到”的心理暗示。在这位学生坚持自己的想法时，教师又一次用否定的语气打断学生，以没有工具为由引诱学生放弃自己的想法。同学附合着的笑声说明大部分学生从教师的语气中感受到老师不需要这个类似异想天开想法，以及老师尽快摆脱这种想法的意愿。在此过程中，教师的理答方式，不但给“生1”造成了心理安全和心理自由的巨大压力，同时也对其余学生造成了不良影响，这也导致学生不再敢对这个问题作出主动的反映。
4、无关信息的干扰
科学学习的过程必定与信息加工过程紧密相伴在一起。因此，只有当教师创设的学习情景能明确、真实地显示出学生所研究的现象，又不过多的干扰学生的思维方向，才能有效地支持和控制学生的思维活动，保证学习过程的高效性。然而，
科学课中的大量材料往往会分散学生的注意力，使学生不能正确把握学习的主题。 例如：《研究磁铁》一课中，教师将“磁铁性质盒”中的所有器材直接交给了学生，试图让学生在玩中发现磁铁有性质。面对条形、蹄形、环形磁铁、磁针、小车、大头针、铁粉盒、泡沫块、塑料、铜片、水槽等丰富多样的实验器材，学生们兴致勃勃的玩了起来。然而，面对太多材料，学生受自身年龄特征制约，难以如教师所期望的那样去探究它，仍按自己的兴趣观察磁铁，停留在“玩”的层面。这就是由于材料间的相互干扰造，造成学生注意力转移或无选择地接受各种信息，降低了学习有效性的典型现象。
5、问题情景的复杂性
除问题的指向必须明确之外，如果提供给学生探究问题的情景过于复杂，就会使学生不能准确把握问题的核心。
例如，在《把固体放入水中》一课的探究活动之前，师生间进行了下边一段对话： 师：这些材料有哪些共同特点？ 生：每组都有，都能造纸。 生：都有重量。都可以做实验。
师：都有形状，有大小，这些叫固体。你们依据经验，这些东西放在水里会怎样？
生：有些会沉，有些会浮。
生：有些会化了，有些不会融化了。[3]
显而易见，老师的第一个问题“这些材料有哪些共同特点？”是希望学生提出放入水中会出现不同的情况，从而引入探究主题的。然而，由于教师提供的材料有众多的共同点，使得问题的背景过于复杂，所以学生的回答并没能围绕教师期望的方向靠拢。教师只能通过修正性的问题“这些东西放在水里会怎样？”对问题背景进行简化。由于对被诉求的情景进行了具体的规定，所以学生对第二个问题的应答非常的集中和有效。
再如，在科学教学的伊始，不少教师喜欢用猜一猜口袋中、包中有什么东西来导入教学。但是由于这种猜测缺乏必要的情景支撑，所以学生往往会出现糊猜乱猜的现象，并不能有效地切入学习的主题。
五、提高教学活动“逻辑性”的思考
除上文所述，“问题过多过碎”、“候答时间不够”、“学问逻辑与认知逻辑的矛盾”等也是造成非逻辑性对答的重要因素。解析教学过程中，信息不能准确传递和演绎的“逻辑规律”，提高师生活动间的逻辑效率，对构建有效的科学学习活动具有重要意义。除了上边提到的“明确问题方向”、“提供恰当的材料”、“有效理答”、“简化问题情景”等策略外，还须注意以下
几点：
1、要尽可能地让学问逻辑服从学生的认知逻辑，更要让教学逻辑服从学生的认知逻辑
科学作为一门学科，有着其本身固有的、与众不同的特点，自成系统。尤其是科学知识以及科学知识发生过程中蕴含的学问逻辑，层层递进，环环相扣。但是，对学问逻辑的探求需要与之相应的认知逻辑作为基础。如果，学问逻辑展开的顺序是符合学生的认知发展顺序、符合学生的心理特点的，就能顺利学习，并实现所期望的目标。反之，如果学问逻辑展开的顺序与学生的认知逻辑不相适应、不符合学生的心理特点，那么学习结果就会不理想甚至失败，教育目标因此就会落空。[4]在这种情况下，就需要依据学生的认知逻辑特点，重新设计学问逻辑的展开过程，让教学逻辑尽可能地符合学生的认知逻辑，同时也要让学问逻辑推动学生认知逻辑的提升。
右图“矩形”表示一个个向着概念发展的小活动，学问逻辑通过这些彼此相联的小活动间层层建筑。“弧形线条”表示学生所具有的认知逻辑水平。在理想的教学设计中，每个小活动总是保持在略高于学生当时的认知逻辑水平之上，通过教师的引导和伙伴的合作，学生的认知水平得到发展并完成学习活动。当完成某个概念的学习时，学生的认知水平也总能得到相应的提升。
认知逻辑和学问逻辑相依相承，他们的结合关系便组成了“教学逻辑”结构。偏倚认知逻辑，轻视学问逻辑，学习过程就会弥散，学习目标也难达成。偏倚学问逻辑忽视认知逻辑，学习过程就会变得呆板，不利于学生自主学习的开展。
当认知逻辑无法满足学问逻辑的需要时，可以多用“匡补探究”，完善问题的意涵，扩展学生知识的广度和深度。如在前边“摆的快慢与什么有关？”的学习中，当学生分析秒表测得的数据认为“摆的快慢和摆垂的重量有关”时，可以安排以下讨论环节：
科学家和我们的观点一致吗？他们为什么会得出无关的结论？他们测量到的数据又会是怎样的呢？我们得出的结论为什么会和他们不一样呢？以此丰富学生的体验，促成其认知冲击。
2、把“附合问答式”问题改成“操作性”问题
“附合问答性”的问题过多，学生缺少“思维”和“行动”操作的机会，也是造成“非逻辑”对答的一个重要原因。把老师所问的问题转化成学生能够自己操作解决的活动设计，让学生透过探讨的实际过程，经历“解题”的过程，逐步引导出概念，可以大大提升学生应答的意义。
例如：让学生把水倒入不同形状的杯子中，问：“水在不同的杯子中，形状相同会改变吗？”“水有一定的形状吗？”面对此类问题，学生只不过是借着教师的问，逻辑必然地把答案喊出来。一旦教师的所提问题稍为复杂，学生就会出现不能应答或答非所问的情况。
如果把上边的问题改为“操作性”问题：“怎样才能让看到水的形状？”“你能展示出多少种水的形状？”“有人问你水是什么形状的，你怎么回答？”学生便会自觉地展开有意义
的思考或操作活动，应答的方向性也会更明确。
3、把握学生的概念基础
学生已有的概念往往与真正的科学认知（概念）不一致，甚至相背。[5]在科学学习时，这些先入的自然概念不时会与科学概念发生冲突，造成学造成形形色色的应答结果，并成为学生理解和掌握科学概念的障碍。
比如：在习得正确的方法前，学生普遍认为热（多少）的计算方法是“温度×体积”。又认为而“冷”和“热”是两个相对的事物，“冷水和热水混合后的温度＝热水温度－冷水温度”。由此，学生在实验前会猜测300ML40℃的热水与100ML20℃的冷水混合后是50℃。倘若老师没有把握学生这种前概念基础，简单地设问“两杯水混合后的温度是多少？”，当学生回答出50℃时，教师就不太可能做出有效的理答。如果教师事先了解了学生的这种计算方法，在学生说出50℃时，就可以让学生讨论两杯低于50℃的水是否可能混合出50℃的水来，由此直面错误，引发认知冲突，为建立正确的概念扫清障碍。
由此可见，问问题并不难，问有意义的问题才难，他需要教师专业知识和高超的教学智慧。 参考文献：
[1] 谢小立，吴斌杰.科学教学允许模糊吗？. http://jxjy.com.cn:888/Article_Show.asp?ArticleID=1535. 2007-3-25.
[2] 周国斌.摆的研究1. http://www.hyjys.net/list.php?v_xk=3&v_xx=1&v_lm=2&v_zlm=&page=3.2007-3-25. [3] 曾宝俊.把固体放入水中.http://xxkx.cersp.com/SYHPQ/QYJX/200702/2478.html. 2007-3-25. [4]
任
长
松
.
教
材
的
逻
辑
顺
序
与
心
理
顺
序
：
引
言
.
http://www.pep.com.cn./kcs/jcyj/jcsj/200211/t20021118_3283.htm. 2007-3-25.
[5] 谢小立.对小学生科学概念的特征及其形成策略的研究.希望月报·教育学刊，2006（5）：48.