结合小学科学探究学段目标培养学生创造性思维

    黄婉纯 郑子山

    摘 ?要 小学科学是一门以培养小学生科学素养为宗旨的科学启蒙课程，肩负着培养小学生创造力的最重要使命，倡导以探究为主的学习方式。科学探究学段目标强调的八个要素模拟了科学家研究的过程，每个探究环节对学生的创新性思维都有促进作用。科学教师要巧设课堂教学，结合科学探究学段目标，发挥小学科学课程对小学生创新意识培养的优势。

    关键词 小学科学;科学探究;学段目标;创造性思维;实验

    中图分类号：G623.6 ? ?文献标识码：B

    文章编号：1671-489X（2019）13-0084-03

    1 前言

    小学科学课程是发展小学生创造性思维的极好载体，《小学科学课程标准》指出，科学探究的学段目标由提出问题、做出假设、制订计划、搜集证据、处理信息、得出结论、表达交流、反思评价这八个要素构成，强调探究式学习的理念，明确让学生遵循提出问题—做出假设—设计方案—进行实验—处理信息—得出结论—表达交流这一类似科学家进行科学研究的过程。课堂上，这种探究模式就相当于一个创新活动的过程，每个探究环节无疑能激发学生的创新意识，发展与创造性思维相关的思维方式。

    2 结合小学科学探究学段目标培养创造性思维的具体方法

    优秀的科学课教师往往具备高超的教学技巧、创造性的思维方式，能以自身的创新意识、思维去感染和带动学生，在小学生创造性人格的塑造方面影响深远。因此，科学教师要努力做好学生科学探究过程中的有心人，发挥好组织者、引领者、指导者的作用，结合科学探究的学段目标，精心准备和巧妙设计课堂教学。

    教会学生提问题，培养问题意识 ?提出问题是学段目标的一个起始要素。问题是开启科学探究的一把钥匙，提出问题是科学探究的出发点，问题不明确，科学探究就无法展开[1]。在传统教学中，一般只注重在知识传输过程中努力解决学生的疑问，却很少教学生如何提问题，导致学生对问题不够敏感，难以发现有价值、可探寻的问题。长此以往，学生的问题意识会被渐渐地消磨，更谈不上创新力的培养。《义务教育小学科学课程标准》要求学生能通过对身边事物的观察，从中发现问题并提出问题，进而展开一些类似科学研究的情境和过程。问题是创造的源泉，爱因斯坦曾说过：“世界上许多发明创造都源于疑问，提出一个问题往往比解决一个问题更有成效。”所以，小学科学教师应结合课程内容精心创设问题情境，引导学生通过观察与思考发现问题，积极讨论和聚焦问题，进而提出有探究价值的问题，在此过程中潜移默化地培养他们的问题意识，锻炼思维的灵活性与独立性，促进创新性思维的发展。

    如在“热胀冷缩”这一课的教学中，教师可以通过导入环节呈现给学生两种乒乓球，一种是瘪了的乒乓球，另一种是破裂的乒乓球，并用开水烫的方式对两种乒乓球进行处理，引导学生观察现象并鼓励学生认真思考，大胆提出问题，培养问题意识。学生的问题可能五花八门，如“为什么瘪了的乒乓球能恢复原状，而破裂的乒乓球不能恢复原状”“破裂的乒乓球是失去弹性不能恢复了吗”“是不是破裂的乒乓球中的气体已经跑光了，无法将乒乓球撑回原状了”“是不是破裂的乒乓球受热时气体会从裂缝跑出去，所以恢复不了原状”，等等。这时，教师要从学生的发问中提取有效问题，引导学生将问题聚焦在“破裂的乒乓球受热时气体是否从裂缝处逸出”这个问题上，并以这个问题为导向，展开实验验证过程。

    鼓励学生大胆假设，培养发散性思维 ?假设是科学探究程序的第二个基本环节。牛顿曾说过：“没有大胆的假设就做不出伟大的发现。”如魏格纳翻阅世界地图时发现，南美大陆东海岸凸部与非洲大陆的西海岸凹部形状有相吻合的特征，坚信不是凑巧，于是提出一个伟大的假设——大陆漂移假说，开创了人类对地球史认识的新阶段。可见，做出假设这一科学认知程序对创造性思维培养有着重要的意义。

    在科学课堂上，假设往往是学生基于自己的观察和联系已有知识而提出的，科学教师要鼓励学生大胆做出假设，发挥主观能动性，运用想象、灵感、直觉、类比等思维方式，体验猜想、推测等过程，即使有些假设可能是错误的，也会为后续或他人所提出的假设创造灵感，学生的标新立异、怪诞想法隐藏着无穷的创新潜力。科学课教师要注重引导学生搭建已知与未知的桥梁，引导学生多角度假设，充分发挥发散性思维。如教学“小车的运动”一课时，要让学生大胆猜想影响小车运动快慢的因素，“与轮子的多少有关”“与汽车的拉力大小有关”“与路面的好坏有关”“与车子的质量有关”，等等，激发学生对小车的运动产生探究兴趣，让他们敢想、敢做，激发创新意识。

    要求学生自制计划，培养实验设计能力 ?制订计划是避免盲目开展实验的关键一步，也是培养学生创造性思维的重要过程。科学课教师在引导学生明确探究问题后，不要急于呈现给学生现有的实验设计步骤，而是鼓励学生通过小组交流讨论，制订小组实验设计方案，在此过程中锻炼学生的实验设计能力，激发创新意识。再者，教师提供给学生的实验材料可以尽量多样化，如可以在科学课堂上组织一个“材料超市”，提供全面、典型、科学、贴近生活的实验器材，吸引学生主动挑选材料，开动脑筋，发挥创造性思维，思考摸索哪些材料可以发挥哪些作用，利用自己选择的材料制订实验计划。此外，可以让学生动手准备有能力准备的、低成本的实验器材，给他们更多发挥创造力的空间。

    如在上述讲到的“热胀冷缩”教学环节，教师可以引导学生思考如何探究“破了的乒乓球受热时气体是否从裂縫处逸出”，并提供给学生完好的乒乓球、破裂的乒乓球、饮料瓶、气球、冷水、热水等实验器材，让学生动脑思考，选择材料，设计实验方案。有些学生思路比较宽广，意识到直接用破裂的乒乓球难以操作或观察到的实验现象不够明显，因此可以借助模拟实验：直接用去掉瓶盖的饮料瓶模拟破裂的乒乓球，在瓶口处套上气球并放入热水中，发现气球鼓起，以此推论气体受热时会从乒乓球破裂处逸出，无法将乒乓球撑回原状。因此，科学教师要做学生课堂上的有心人，精心设计实验器材，留给学生自主探究、设计实验的时间，扩大学生发挥想象力和创造力的空间。

    实行分组合作实验，提高动手操作能力 ?实验在小学科学课堂教学中占据主要地位，是培养学生动手实践能力的关键环节。科学教师要充分发挥实验教学的优势，不要采用播放视频或者教师演示的形式代替学生动手操作实验，尽量让每位学生都有参与机会，并充分体现以学生为主体、面向全体学生的教学理念，采用当今课堂组织探究活动常用的小组合作形式，根据实际情况进行小组合理搭配，实行分组实验，使学生在合作探究中相互信任、取长补短，在团队意识的驱使下认真完成实验，为小组的探究活动献策献力，努力施展自身的才智，激发创新意识[2]。此外，教师在实验过程中可以巧设障碍，促使学生积极运用联想性思维、独创性思维等创新思维能力，畅所欲言，民主评议，达成解决策略，形成集体智慧的结晶，创造性地克服困难，解决问题。教师要以赏识的眼光对待每一位学生，对他们在创造过程所取得的成就哪怕很微小也要给予重视、表扬，培养他们的创造热情、创造意识和创造态度等。

    如在进行“摆”的一课教学时，学生通过实验探究得出摆的快慢只与摆线的长短有关，而与摆锤的重量和摆幅的大小无关。这时教师可以巧设实验障碍，提供给学生两个摆线长度相同、摆锤的长度不同的摆，让学生操作观察并解释这两个摆摆线长度相同，为何速度却有快有慢呢？让学生产生认知冲突，积极调动思维，与组内成员合作，互相讨论、相互启发，激发创新意识，攻破难题。

    强调做好实验记录，培养创造性处理信息的能力 ?科学强调用证据说话，如实地记录实验过程中产生的现象和测量所得的数据是进行科学研究必不可少的环节。伟大的科学家都会严谨地进行科学记录，如哥白尼之所以可以推翻“地心说”，是基于他通过比较、分析自己与前人科学研究的数据而发现矛盾，从而建立“日心说”这一革命性理论体系。可见，实验记录对科学素养影响重大、意义深远。

    科学课教师要意识到实验记录的重要性，结合学生的心智特点，科学合理地制定实验记录单，并重视对学生记录过程的指导以及记录结束后的评价，让学生明白实验记录单不是仅仅用于简单地记录数据，更是内化操作过程所获信息的过程，要充分发挥自己的创造力，交替运用文字、图画、符号、表格等方式创造性地记录数据，加工数据，以此锻炼并提高创造性地收集、处理、加工信息的能力[3]。

    如在进行“导体和绝缘体”一课的教学时，要先让学生讨论判断要检测的物品名称，填写到记录单上;再预测这些物品是否可以导电，填写在预测一栏;随后用简易电路检测器检测物品，将测得的现象记录，最后填写检测结论并展示。让实验记录单成为学生探究的轨迹，作为学生假设、分析、实验得出结论的事实依据，而不是流于形式。

    又如教学“冷热与温度”，在测量一杯热水温度时，不仅可以鼓励学生运用表格的形式记录一段时间内水温的变化数据，也可以对数据进行加工，制成曲线图的形式，直观地看出水温的下降是先快后慢的，甚至可以配上文字，详细说明水温先快后慢的下降趋势是如何体现的。鼓励学生个性化地记录和处理数据，有效发挥学生的想象力，不断提高其探究能力，相信这是一个挖掘他们潜在的创造力，开发他们的创造性思维的重要环节。

    强化学生表达交流，培养批判性思维 ?批判性思維与创新性思维息息相关。科学教师需要强化表达与交流这一探究环节，提倡学生的反思性评价，在正式结论公布之前再次引起学生的讨论，注重创造一个开放性的交流氛围，让学生汇报实验探究所得的结论结果。更要把重点放在围绕探究活动过程中发现的问题或获得的信息进行分析、反思、评价，甚至分享探究过程中自己的情绪情感体验，对整个探究过程进行总结概括，实现感性思维到理性思维质的飞跃。在学生汇报结束后，教师不要急于直接评价学生，先采取生生互评的形式，引导学生运用批判性的眼光听取其他小组的汇报，鼓励他们发现不足时勇于指出并阐明理由，有不同想法时也要敢于表达出来，在互评中促进各小组的学生不断地深入问题，以反思促发展、促提高，让他们的思维在这一碰撞摩擦过程中迸发出创新的火花。

    如在进行“电动机”的教学时，在学生实验结束后，随机抽取某小组的学生到讲台上汇报研究“是什么力让转子转动”的实验结果，交流实验过程中发现的信息。可能学生汇报的结论大有不同，如“我们认为是电磁力使转子转动起来，我检测过电磁铁，同极相斥、异极相吸，没有电会被吸引停下来，电能避免磁力吸住转子”“我认为是铜片传电使得转子转动，没有铜片转不起来”等。学生可能抓住了“换向器”这个关键部件，但是认识还不到位。教师这时既要给其他组的学生做出评价、发表批判性意见的机会，让学生在不断的交流碰撞中修正想法，也要适时运用表扬的手段来调动学生的积极性，从态度、过程、进步等方面夸赞学生，培养学生的批判性思维，激励学生敢于表达自己、突破自己，培养创造性思维。

    3 结语

    总之，小学科学教师要充分发挥学科优势，在教学中注重结合科学探究的学段目标来培养学生的创造性思维，根据教学内容灵活选择教学方式。通过精心创设问题情境，锻炼学生提出问题的能力;通过鼓励大胆做出假设，培养学生的发散性思维;通过引导学生自行制订计划，发展学生的实验创新设计能力;通过鼓励学生分组动手实验，促使学生积极运用创造性思维动手实验;通过强调做好实验记录，培养学生创造性处理信息的能力;通过强化表达交流的环节，培养学生的批判性思维，让科学探究的每一个环节都能成为激发学生创造欲、发展创造性思维的“催化剂”。

    参考文献

    [1]朱娜娜.刍议小学科学课中培养学生问题意识的对策[J].中国校外教育，2018（4）：90-91.

    [2]何国尧.让动手操作和过程探究成为小学科学课教学的主旋律[J].教学与管理，2014（17）：48-49.

    [3]张玉平.小学科学实验课的实验记录改进及优化研究[J].河南教育学院学报：自然科学版，2014，23（2）：76-80.