这里以《动物游戏之谜》[5]的科学探索为例，就借助科普文，培养学生科学思维中的形象思维，思维的逻辑性、深刻性、批判性、创造性，进行分析与探究。
下面探究科普文本内涵的主要思维框架，它既是科普文本教学的行动范式，也是科普文科学思维培育的一个教学主体模型。
（一）特征的发现、分类、实质探索与体验
认知作者如何发现科学对象的特征，如何对特征进行归类、对现象进行深入探究，这是通过阅读一篇科普文培育科学思维中思维的创造性、逻辑性应该注意的重要问题。同时这也是对科学认知或形象或抽象或形象与抽象结合的思维体验过程，对学生科学思维的开启会起到一定程度的积极作用。
比如《动物游戏之谜》一文，作者选择了在动物野生环境中，在热带丛林里两只叶猴的跳荡与嬉闹，在北极地区的冰雪陡坡里一群北极渡鸦的欢快活动，在美洲巴塔哥尼亚附近的大海里成群的露脊鲸在大风中如何得意扬扬地驶向海岸，靠近海岸又潜回去这三个生动形象的动物特征和情境，从这三类不同地区、不同动物群体活动的相似特征进行举例，借动物学家之口，引出对这些动物特征的某种共性解释：“这些动物是在游戏！”从特征的相似性去探究其实质，是科学思维的一种。并且，这里科学思维的关注空间是宏大的。
在引出这些不同地区、不同动物群体的相似行为的共性特征之后，作者从动物游戏形式类型的角度，介绍了动物行为研究科学家所归纳出的动物游戏类型：单独游戏、战斗游戏、操纵周围事物的游戏。这是对所观察到或学习到的动物特征的深入研究——分类陈述。对众多现象的分类、思考，是科学研究的基本思维方式和深入研究的基础内容之一。和前述的三种动物相似的游戏现象介绍相比，这里涉及更广泛的动物现象和深刻的共性或相似性的理性归类分析。
在此基础上，作者再引出近二十年来争议的焦点“动物为什么要进行游戏”，介绍了科学家们的“演习说”“自娱说”“学习说”“锻炼说”。这四说，从四个角度对游戏之谜进行了辨析与探索，列举了大量实证。这是对动物游戏这一共性或相似性的更为细腻、深入的科学探索和介绍。如果前面两部分还算科学研究的“表”，这里就是科学研究的“里”。
在这些看似纷扰的探究中，哪一种更有道理，或者科学的结论应该是怎样的？文章最后说“研究者们各执己见，众说纷纭”，以及需要更加深入地研究这一事实，也对应了题目“之谜”。文章末尾，看似没有结论的文字，却提供了很多思维探索的角度：“动物在游戏行为中表现出来的智能潜力、自我克制能力、创造性、想象力、狡猾、计谋、丰富多彩的通信方式等，都远远超出人们对它们的估计”，这句话揭示了探究其谜的途径，即考虑其智能潜力、自我克制能力；“游戏行为有点儿像体育运动，有点儿像演戏，它既无目的，又无结果，在动物行为中即兴发生，没有一定模式，没有不变的规则，内容复杂多变，实在令人捉摸不透”，这句话揭示了探究其谜的另一途径，即动物行为的即时性和不确定性。这些看似没有结论的介绍，却将科学思维引向了一个可能更加本真的探究空间：动物的生理性。这与前面的人的理性探索相比，理性探索附加了人的很多生理以及社会性、科学认知经验，有的可能并不那样符合动物事实本身。动物的生理性的探究角度更切近于本身社会性、智能缺少的动物本身。
这些由现象到分类、类型实质的深入探究以及还需要探究的一些疑惑的系统、深入、细腻介绍，不仅让读者从不同角度知道了动物游戏的不同情境、不同动物的众多特征以及科学家们对这些特征的异同处的本质的科学性、逻辑性的探索过程，在个别特征、一般特征的分析把握和类比与归纳分析方面，对事物特征以及科学探索的过程会有一种科学体验。这种对事物形象及情境、事物特征以及科学探索过程的科学体验，对学生的形象思维、逻辑思维等这些科学思维方式是一次很好的启发、熏陶和培养。
（二）特征与逻辑的再认知与创造
对科普文内容中所涉及的对象特征、特征产生的环境、特征实质的认知分析，根据读者的现有观察和在其认知范围内收集到的认知结果进行特征的再发散认知、比较性认知、逻辑分析，是培育科学思维中必需的发散思维、逻辑思维、思维的深刻性与创造性的重要方式。
1.特征的联想认知与比较、创造
触发联想是科普文应该有的教学价值，也是科普文教学的思维培育中的必然要求。在联想与科普文相关内容的基础上，将联想的内容与科普文学习的内容进行比较、深入研究，是培育科学思维，提高科学认知能力的重要途径。
（1）同类联想比较
指从与文章相关内容的时间或空间相同或相近的事物现象的角度进行联想。比如，在热带丛林的叶猴之外，在北极地区的渡鸦之外，在美洲巴塔哥尼亚附近的大海里的露脊鲸之外，还有没有其他动物与之有相同或相似行为；热带丛林叶猴之外的动物，北极地区渡鸦之外的动物，美洲巴塔哥尼亚附近的大海里露脊鲸之外的动物，还有没有与其相同或类似特征；在“演习说”“自娱说”“学习说”“锻炼说”的例说里，还有没有在相似环境下、不同环境下动物的相似特征。通过这样的思维发散，相同或相似行为特征的比较，引导学生获得与科普文内容相同或相似的同类知识。
（2）异类联想比较
指从不同环境、不同动物特征表现进行比较的角度进行联想。比如，在动物的家养环境、与人类社会生活临近的自然环境，这里的动物行为特征与文中的动物行为特征有什么异同；在“演习说”“自娱说”“学习说”“锻炼说”这四说的阐述里，有没有与科学家阐述的环境里动物特征相异的动物表现。然后比较这些相异的动物表现特征，深入认知这些特征说明了什么，实质是什么。仅就“智商”不同动物而言，其活动特征是不同的。比如猴子、猩猩、野猪、兔子、大象、蛇等无数动物在野生环境中的日常行为，其特征有很大的差异。通过这样的异类联想、比较探寻，会发现很多动物特征的不同之处，这对于学生对动物特征新的科学发现以及新的研究会产生很大帮助。
2.质疑、探究与创造
质疑与批判思维直接相连，批判思维与创造思维直接相关。阅读科普文，对于其文中的现象、特征、分析逻辑进行再思考，是培养科学思维的重要途径。
前述的异类联想比较，可以为这些探究打下很好的基础。由于不同读者的再认知不同，认知分析也不一样，这里难以对可能出现的无数再联想特征进行系统的归类、分析、阐述，所以对这篇科普文的内容分析仅从以下两个方面进行探究。
（1）认知联系的分析探究(www.xing528.com)
通过对科普文里特征认知分析的前后联系进行再分析与探究，不仅能够帮助学生深入理解文中认知联系、科学探索思路，还是培养严密、深刻的逻辑思维以及批判性思维、创造性思维等科学思维方式的重要方法。
①特征的认知分类与探究的质疑、再思考
文中，动物学家们按照动物游戏的形式分为单独游戏、战斗游戏、操纵事物的游戏三种。实际上，这个分类以及阐述，不很符合逻辑分类和科学分析严密性的原则。结合全文，“战斗游戏”里叙述“动物亲密地厮打”这一部分内容，单叙述这种“看似战斗激烈”的游戏显得不够，对这种游戏的介绍这里应该以众多动物的群体性游戏为主。“群体性”的提法与前面的“单独游戏”也相对应，所以第二种游戏的名称应该换为“群体游戏”。并且“操纵事物的游戏”应放入动物的“单独游戏”范围，这样可以避免特征分类时产生交融，违反分类标准一致、平行不交叉这一基本原则。
再如，文中引出近二十年来争议的焦点“动物为什么要进行游戏”后，对动物特征的实质进行深入探究时，介绍了科学家们的“演习说”“自娱说”“学习说”“锻炼说”。这四说的认知分类也有交融之嫌：“演习说”是侧重从社会学中关于未来生存的角度提出的假说，“自娱说”是从动物本性这一生理学的角度提出的假说，“学习说”是从关于生存能力需要的角度提出的假说，“锻炼说”是从适应未来生活的角度提出的假说。这四个类型，实际上是从生理的角度和社会学中的生存认知的角度这两个大的方面进行分类的，“演习说”“学习说”“锻炼说”皆属于后者这一大类。
②对特征认知的前后联系进行再分析与探究
在文中，动物学家们按照动物游戏的形式分为单独游戏、战斗游戏、操纵事物的游戏，后对动物游戏进行深入探究的时候，列举了四种假说，对这四种假说进行阐述时，并没有注意分析阐说这三类游戏形式里，每一种游戏是否与后四种假说都全部相关，或每一假说是否与前三种游戏类型都相关。比如，单独游戏是否与“演习说”“自娱说”“学习说”“锻炼说”都相关；“演习说”与前三类游戏形式是否都相关；单独游戏、战斗游戏、操纵事物的游戏里，是否都与“演习说”“自娱说”“学习说”“锻炼说”相关。
比如在阐述“演习说”时，文章举例论述了黑猩猩的单独游戏（实际上“用牙齿嚼烂树叶，来汲取手掌中的水”也是操纵外物的游戏）；之后阐述“根据这样的发现，一些科学家认为，游戏行为是未来生活的排演或演习，游戏行为使得动物从小就能熟悉未来生活中要掌握的各种‘技能’，例如追逐、躲藏、搏斗等等，熟悉未来动物社会中将要结成的各种关系。这对于动物将来的生存适应是非常重要的。这种假说可以称为‘演习说’，基本观点是‘游戏是生活的演习’”。
这里还有战斗游戏这一形式，属于群体游戏这一类型，只是没有点明，明确地与前文对应起来。“对于成年动物来说，不存在用游戏来演习生活的需要。他们还指出，有些动物的游戏与生存适应毫无关系，例如河马喜欢玩从水下吹起浮在水面上的树叶的游戏，渡鸦喜欢玩从雪坡上滑梯的游戏等。这些科学家认为，动物游戏是为了‘自我娱乐’”，这是阐述了个体游戏的“自我娱乐”这一假说。实际上战斗游戏或群体游戏的这种“自我娱乐”也是存在的，文中没能例述。
在“学习说”里，分析了黑猩猩操纵事物的游戏之后，“同样，‘捉迷藏’和追逐游戏，也使动物学会利用有利地形保护自己的本领”，游戏的实践性很强，“对锻炼动物的速度、敏捷、躲藏能力、争斗能力和利用环境的能力很有效”。这里对应了单独游戏、战斗游戏两种类型。
“锻炼说”的阐述，对应了单独游戏和战斗游戏，操纵事物的游戏没有阐述。可见，游戏类型与实质分析的对应不够完备，科学分析还不够周密。
文章最后写道：“这几种假说，哪一种更有道理？动物的游戏，究竟是为了‘演习’，为了‘自娱’，为了‘学习’，还是为了‘锻炼’？研究者们各执己见，众说纷纭。而且，目前这些假说都难以圆满解释的问题是，动物在游戏行为中表现出来的智能潜力、自我克制能力、创造性、想象力、狡猾、计谋、丰富多彩的通信方式等，都远远超出人们对它们的估计。英国动物生态学家罗伯特·亨德指出：动物的游戏行为是如此复杂的行为，甚至要给这种游戏行为下一个确切的定义也很不容易。游戏行为有点儿像体育运动，有点儿像演戏，它既无目的，又无结果，在动物行为中即兴发生，没有一定模式，没有不变的规则，内容复杂多变，实在令人捉摸不透。”很明显，作者引述研究者们的话，是为了得出动物的游戏与“智能”“生理性”直接相关的结论。但是，作者却没有对这两个角度加以例述，或者说，这两个角度还没有与前边的“四说”结合起来，把科学家们对动物实质的研究进行良好的分类和全面阐述，所以，到文章结尾，全文对动物游戏的阐述显得凌乱，或者说对于动物游戏之谜的探究思路还不清晰。虽然对于复杂的事物属性很难下结论，复杂的展现过程也可以算是一个科学探索的过程，但是对于复杂现象的归类与严密分析，本身就是科学思维应该具有的。
（2）探究中辩证思维的运用
这篇科普文，在引导学生进行科学探究时，对于课文动物游戏的相关理解，还可以从以下辩证思维的角度进行内容与认知探究。
①联系的辩证观
动物与环境的关联还可以进一步联系分析，比如野生环境、饲养环境，或与人类接近的生存环境，相生相克的自然环境偏失后的生存环境，这里动物的“游戏”特征是怎样，其实质是什么？同一环境或不同环境下同类动物的个体差异有些什么？这些都应是对动物游戏进行科学探索应该具有的角度。
②综合性思维
动物游戏之谜的揭示，从前文的分析里可以看出，并不是单一的、简单的，是否具有几种特性的综合，还需要进一步思考。分析与关联分析、综合思维是科学思维的基本思维方式之一。
③发展性思维
动物的特征也是在演变的。随着动物自身在环境中的适应演变，人类对环境的占有与控制，与动物接触的距离缩短、融合，等等，动物的游戏特征与实质都可能会有所演变和不同。
科学思维的内涵很丰富，在日常科普文教学帮助学生学习一般科学知识、培养一般阅读能力的基础上，注重对知识情景和逻辑的体验，培养学生对科学对象特征的发现、分类与严密、深透的探索能力，对科学知识与逻辑分析进行再认知与质疑、批判的思维能力，是培养学生科学思维的形象性、深刻性、严密性、批判性和独创性的基础手段和重要途径。
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