科學(xué)課程呼喚創(chuàng)新的課堂

實(shí)踐表明，人的創(chuàng)新能力主要是后天培養(yǎng)教育的結(jié)果。要培養(yǎng)適應(yīng)未來發(fā)展的創(chuàng)新型學(xué)生，必須靠創(chuàng)新素質(zhì)高的教師精心營造創(chuàng)新型課堂。下面就小學(xué)科學(xué)課堂如何創(chuàng)新談?wù)剛€(gè)人的看法。

一、創(chuàng)新型的科學(xué)課堂應(yīng)該是開放的

閉塞就沒有活力，固步自封就沒有動(dòng)力，唯有開放課堂，才能真正解放學(xué)生，才能給課堂注入創(chuàng)新的活力。科學(xué)課堂的開放性主要包括以下三個(gè)方面：

1.教學(xué)內(nèi)容的開放

我國小學(xué)科學(xué)教育的先驅(qū)劉默耕老師曾說過：不應(yīng)把書本知識(shí)作為第一性的教材，而應(yīng)以自然界的客觀事物作為第一性的教材；課本主要起激發(fā)兒童去探索的作用，并指導(dǎo)他們?nèi)绾稳ヌ剿鳌，F(xiàn)行的《科學(xué)》教材照顧的面比較大，具體到不同區(qū)域，情況就會(huì)發(fā)生比較大的變化，因此，各地要根據(jù)自身的實(shí)際情況，對(duì)《科學(xué)》教材進(jìn)行有針對(duì)性地改組、增刪。每節(jié)科學(xué)課，應(yīng)當(dāng)根據(jù)學(xué)校和學(xué)生的實(shí)際情況來設(shè)計(jì)教學(xué)。

如我在引導(dǎo)學(xué)生研究有關(guān)電的問題時(shí)，為了驗(yàn)證自制電池輸出電，就增加了用“微安表”來檢測微弱電流，就此事我們專門請(qǐng)教了小學(xué)科學(xué)教育界的前輩殷志杰老師，他在回信中說：“為了驗(yàn)證自制電池輸出電，用小揚(yáng)聲器好，還是用‘微安表’好，這完全取決于教學(xué)需要和學(xué)校教學(xué)設(shè)備條件，只要達(dá)到教學(xué)目的，使學(xué)生確信有電，就可以。不存在‘拔高’的問題。”

當(dāng)今時(shí)代已步入創(chuàng)新的時(shí)代，我們應(yīng)當(dāng)在基礎(chǔ)教育的課堂中，大膽引入最新的科技成果。我們應(yīng)鼓勵(lì)教學(xué)內(nèi)容更加開放，把先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)引入課堂，如把 “3D打印”“VR虛擬現(xiàn)實(shí)”阿爾法狗引發(fā)的“人工智能”等高科技成果納入教材體系，使學(xué)生的學(xué)習(xí)真正面向未來。我們的教育實(shí)踐充分證明，3D打印、智能機(jī)器人在科技社團(tuán)活動(dòng)中廣受學(xué)生的喜愛。

2.教學(xué)態(tài)度的開放

心理學(xué)研究表明：一個(gè)人的創(chuàng)造力只有在他感覺到“心理安全”和“心理自由”的條件下才能獲得最大限度的表現(xiàn)和發(fā)展。還有一些研究表明，人在輕松、自由的心理狀態(tài)下才能有豐富、自由的想象，創(chuàng)新思維中的靈感往往是在緊張?zhí)剿饕院蟮乃神Y狀態(tài)下出現(xiàn)的。可以看出，適宜于創(chuàng)新能力生長的環(huán)境應(yīng)該是寬松、民主和自由的環(huán)境。這樣的環(huán)境能夠容忍甚至鼓勵(lì)多樣性、與眾不同、標(biāo)新立異、獨(dú)特性和個(gè)性。也只有在這樣的環(huán)境中，個(gè)體才敢于甚至樂于想象、批判和創(chuàng)新。

在小學(xué)科學(xué)課堂里，教師一定要?jiǎng)?chuàng)造輕松、自由、民主的課堂氛圍，使這種氛圍成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的土壤。要允許學(xué)生在科學(xué)探究的過程中犯錯(cuò)，甚至有時(shí)要鼓勵(lì)學(xué)生犯錯(cuò)。

2016年，我參加了河南省小學(xué)科學(xué)優(yōu)質(zhì)課觀摩研討會(huì)，發(fā)現(xiàn)一些執(zhí)教老師不敢放開學(xué)生的思維，讓學(xué)生有所創(chuàng)新，就好像手中始終拽著一根線，牢牢控制著天空中貌似自由飛翔的風(fēng)箏。學(xué)生亦步亦趨地在老師的引導(dǎo)下完成教學(xué)的每個(gè)環(huán)節(jié)，不敢越雷池一步，怕砸了老師的場子。我們的科學(xué)課要給學(xué)生播下創(chuàng)新的種子，讓學(xué)生沉浸在無限的又充滿樂趣的科學(xué)探究中。

科學(xué)課在某種程度上是在還原人類探索科學(xué)的歷史，在科學(xué)探索的歷史長河中人類不知犯過多少錯(cuò)誤，甚至出現(xiàn)過嚴(yán)重的違背科學(xué)事實(shí)的理論。所以，科學(xué)教師在上課時(shí)千萬不要粉飾太平，要允許學(xué)生探究失敗，尊重學(xué)生實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，幫助他們找到探究失敗的原因。

如本次研討會(huì)有節(jié)大象版《科學(xué)》一年級(jí)的研討課《分工合作找證據(jù)》，教師設(shè)計(jì)了闖四關(guān)的游戲，在第四關(guān)總結(jié)時(shí)請(qǐng)了一個(gè)未能順利闖過第四關(guān)的小組談?dòng)螒蜿J關(guān)的感受。老師可能是忘了哪個(gè)小組闖關(guān)成功，她問這個(gè)小組：“為什么分工合作后闖關(guān)順利了？”這個(gè)小組在沒有分工合作前是順利闖關(guān)成功的小組，但分工合作后卻由于個(gè)別學(xué)生的誤數(shù)，導(dǎo)致整個(gè)小組的數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤，學(xué)生正在沮喪中，此時(shí)正需要老師的關(guān)懷。

其實(shí)，這個(gè)組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題，正是這節(jié)課老師要機(jī)智處理的一個(gè)環(huán)節(jié)，既要找到失敗的原因，更要為其他組今后更有效地分工合作總結(jié)出經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。本節(jié)課共有8個(gè)小組，順利闖四關(guān)的有5個(gè)小組，另3個(gè)小組都出現(xiàn)了計(jì)數(shù)錯(cuò)誤，可見這是由于一年級(jí)學(xué)生初涉科學(xué)課，不懂得如何分工合作，只是一味求快，在老師規(guī)定的1分鐘闖關(guān)時(shí)間里用了不到半分鐘就完成任務(wù)了。老師在分工時(shí)，可以讓一個(gè)學(xué)生完成自己負(fù)責(zé)的任務(wù)后再去監(jiān)督其他小組成員的計(jì)數(shù)，有了分工，再加上有效的監(jiān)督，就能防止一個(gè)學(xué)生計(jì)數(shù)錯(cuò)誤導(dǎo)致整個(gè)小組出現(xiàn)失誤，這才是真正的分工合作。

3.教學(xué)方法的開放

教學(xué)有法但無定法，無法之法乃為至法。面對(duì)富有靈性的兒童，我們的教學(xué)方法應(yīng)當(dāng)具有靈活性和創(chuàng)新性，創(chuàng)新型科學(xué)課堂的教學(xué)方法應(yīng)當(dāng)是有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的方法。

（1）問題情境法

良好的情境設(shè)置，可以使學(xué)生產(chǎn)生一種心理上的期待感，形成對(duì)問題探索的激情，這是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的重要條件。教師在科學(xué)課上可以綜合運(yùn)用提問、操作、演示、實(shí)驗(yàn)等方法創(chuàng)設(shè)問題情境。

我在引導(dǎo)學(xué)生探究熱傳遞問題時(shí)，讓學(xué)生做游戲。我把形狀相同的木塊、塑料塊、鐵塊放在一個(gè)不透明的布袋里，讓學(xué)生上臺(tái)只靠手摸來區(qū)分三個(gè)不同材料的物體，學(xué)生僅靠這三個(gè)不同物體傳熱性能不同就能區(qū)分出來，我順勢(shì)問全班同學(xué)：你想知道上臺(tái)的同學(xué)是怎么區(qū)分這三個(gè)不同物體的嗎？這個(gè)問題引起了學(xué)生強(qiáng)烈的探究愿望。

（2）發(fā)散提問法

發(fā)散思維是從已有的事實(shí)出發(fā)，通過知識(shí)、觀念的重新組合，思維向各個(gè)方面擴(kuò)散，找出更多更新的可能的答案，設(shè)想和解決問題的方法。發(fā)散思維鼓勵(lì)標(biāo)新立異，追求解決問題的多種方式。

如在課堂上我經(jīng)常問：“對(duì)于這個(gè)問題，你還想到哪些可能的解決方法？”“此外，你還有什么不同的想法？”“你怎么看的？”我在引導(dǎo)學(xué)生探究液體之間的溶解現(xiàn)象時(shí)，學(xué)生用注射器做完液體之間的溶解實(shí)驗(yàn)后，我及時(shí)追問：對(duì)于注射器，你還有什么新的發(fā)現(xiàn)？在問題的驅(qū)動(dòng)下，學(xué)生的思維發(fā)散開了，說出了十幾種新發(fā)現(xiàn)。有的說：注射器可以發(fā)出聲音（前面用手堵住，用力向后拔出活塞）；有的說：注射器可做汽槍，注射器可當(dāng)氣筒，注射器可以寫字，注射器可以產(chǎn)生風(fēng)……這樣，有助于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力。

（3）延遲評(píng)價(jià)法

延遲評(píng)價(jià)是美國創(chuàng)造學(xué)家奧斯木倡導(dǎo)的“智力激勵(lì)法”中的一條原則。學(xué)生在尋求新穎獨(dú)特方法解決問題時(shí)，其思維過程猶如機(jī)器啟動(dòng)一樣，有個(gè)慢慢展開的過程。在學(xué)生思維啟動(dòng)過程中，別人的、特別是教師的過早評(píng)價(jià)，往往會(huì)成為學(xué)生思維展開的抑制因素。在科學(xué)課教學(xué)中，許多時(shí)候，對(duì)學(xué)生的觀點(diǎn)、行為等，我們不要急于評(píng)價(jià)，耐心地等一會(huì)再評(píng)價(jià)，效果更好。

二、創(chuàng)新型的科學(xué)課堂應(yīng)該是高效的

如何提高課堂教學(xué)的效率已成為教師關(guān)注的焦點(diǎn)，科學(xué)課堂的創(chuàng)新更要追求高效。

1.制作高效學(xué)具

為了幫助學(xué)生高效探索科學(xué)現(xiàn)象，我除了給學(xué)生提供有結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)材料外，還經(jīng)常制作一些學(xué)具，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)，使他們能更好地發(fā)現(xiàn)科學(xué)規(guī)律。

如我在引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)電能從哪里來時(shí)，就把小電珠、小揚(yáng)聲器和小微安表做成一個(gè)有機(jī)玻璃實(shí)驗(yàn)組合件，學(xué)生用該組合件一次可做三個(gè)實(shí)驗(yàn)，節(jié)省了時(shí)間，提高了效率，為他們留出了更多的時(shí)間進(jìn)行創(chuàng)新活動(dòng)。高效學(xué)具的制作也體現(xiàn)了教師的創(chuàng)新能力，有創(chuàng)新能力的教師才能培養(yǎng)更多具有創(chuàng)新能力的學(xué)生。

2.避免重復(fù)操作

有的科學(xué)教師害怕學(xué)生實(shí)驗(yàn)失敗，在學(xué)生實(shí)驗(yàn)前要做演示實(shí)驗(yàn)，而且把實(shí)驗(yàn)步驟講解得非常詳細(xì)，甚至還要請(qǐng)學(xué)生上臺(tái)操作一遍，確保正確無誤后再讓學(xué)生機(jī)械地模仿教師的演示實(shí)驗(yàn)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。殊不知，這樣做不僅浪費(fèi)了寶貴的教學(xué)時(shí)間，而且阻礙了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和發(fā)展。

前不久，我聽了一節(jié)引導(dǎo)學(xué)生探究水的浮力的研討課，教師讓學(xué)生用彈簧秤稱出了空氣中石頭的重量后，再讓他們稱出石頭沒入水中的重量，這之間的重量差說明水有浮力。這個(gè)實(shí)驗(yàn)足以說明水有浮力，但教師還讓學(xué)生用鐵夾子、橡皮等物體代替石頭重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，耗時(shí)14分鐘，這里因重復(fù)操作至少浪費(fèi)了近十分鐘。在學(xué)生做完第一個(gè)稱石頭的實(shí)驗(yàn)后，教師可以這樣提問：你還能用其他方法證明水有浮力嗎？以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

在科學(xué)課中，總會(huì)有因主客觀因素造成的實(shí)驗(yàn)失敗，教師大可不必驚慌失措，不能害怕學(xué)生失敗而講得過細(xì)，造成重復(fù)操作和時(shí)間浪費(fèi)。更不能“糊弄”學(xué)生，應(yīng)正視失敗的實(shí)驗(yàn)，分析原因，尊重事實(shí)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度，不斷磨煉學(xué)生的意志。要鼓動(dòng)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，不怕失敗，在反復(fù)試錯(cuò)中發(fā)現(xiàn)新知。

3.學(xué)生主動(dòng)才能高效

著名教育家魏書生老師曾講過他上世紀(jì)70年代末上第一節(jié)課的情形。他經(jīng)過一百多次申請(qǐng)，領(lǐng)導(dǎo)才允許他當(dāng)老師。他用一周時(shí)間備課，寫了17頁教案，但周一到教室，講了10分鐘就有人睡覺，45分鐘講完只剩2～3人抬頭聽課。課后他問學(xué)生：“我的課上得怎么樣？”學(xué)生說：“講得好！”他又問：“既然講得好，那你們?yōu)槭裁床宦犇兀俊睂W(xué)生說：“聽不懂！”魏老師并沒責(zé)怪學(xué)生，也沒就此罷休，他接著又問：“你們喜歡聽什么？”學(xué)生異口同聲地說：“唱歌！”魏老師畢竟是魏老師，他非常尊重學(xué)生的選擇，從周二開始他就教學(xué)生唱歌，一直唱到星期六。學(xué)生的心靈受到震動(dòng)，覺得這位老師尊重自己，于是把封閉十幾年的心里話告訴了老師，學(xué)生的主動(dòng)性逐漸發(fā)揮出來。從此例我們可以看出，教師要善于研究學(xué)生，設(shè)身處地地站在學(xué)生的角度上想一想，在課堂上要把大量的時(shí)間讓給學(xué)生，要重視培養(yǎng)學(xué)生自行獲取知識(shí)的能力，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)提出問題、小組合作探究，直至解決問題。

有一次，我引導(dǎo)學(xué)生探究浮力問題，在導(dǎo)入環(huán)節(jié)做完演示實(shí)驗(yàn)后，我要求學(xué)生提出問題。學(xué)生討論后提出：“在水中下沉的物體受到水的浮力嗎？”“不同物體在水中受到的浮力一樣嗎？”“水是液體，其他液體也有浮力嗎？”于是，我根據(jù)學(xué)生的提問改變了原定的教學(xué)計(jì)劃，把全班學(xué)生分成三組，讓他們自行研究自己提出的問題，學(xué)生非常主動(dòng)，整堂課興趣盎然。三組同學(xué)都圓滿地解決了自己提出的問題，其收獲遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于我事先設(shè)計(jì)的教學(xué)。

4.運(yùn)用多媒體手段

多媒體集光、電、聲、形于一體，可以多渠道傳遞信息，從而使學(xué)生高效獲取信息。在科學(xué)課中，有些抽象的知識(shí)，如地球與宇宙領(lǐng)域的教學(xué)，用多媒體手段制作課件，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)，效果非常好。在科學(xué)課教學(xué)中，我們應(yīng)當(dāng)盡可能讓學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用多媒體手段制作學(xué)件，與人高效交流，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

三、創(chuàng)新型的科學(xué)課堂應(yīng)該是有創(chuàng)意的

傳統(tǒng)的科學(xué)課堂以知識(shí)的記憶和復(fù)現(xiàn)為基本目標(biāo)，以知識(shí)掌握的數(shù)量和準(zhǔn)確性作為評(píng)價(jià)教學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)，在這樣的課堂里，學(xué)生只是滿足于完成考卷和獲得最后結(jié)論。而在科學(xué)課堂的創(chuàng)新活動(dòng)中，知識(shí)的學(xué)習(xí)不再是唯一目的，認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)、訓(xùn)練創(chuàng)新思維、掌握獲取信息的能力應(yīng)當(dāng)受到更多的重視。在這種課堂上，強(qiáng)調(diào)的是“發(fā)現(xiàn)”知識(shí)的過程，而不是簡單地獲得最后結(jié)論；強(qiáng)調(diào)的是創(chuàng)造性地解決問題的方法和培養(yǎng)探究的精神。學(xué)生經(jīng)常面對(duì)的是不知道結(jié)論的情境，是沒有標(biāo)準(zhǔn)答案的問題，學(xué)生的創(chuàng)新能力在解決問題的過程中得到培養(yǎng)。

1.實(shí)踐中創(chuàng)新

創(chuàng)新是一種復(fù)雜的高級(jí)心智活動(dòng)，大量的研究成果表明：每個(gè)人都蘊(yùn)藏著無限的潛在的創(chuàng)新能力，普通人和天才之間沒有不可逾越的鴻溝，只是缺少一把打開這種神秘宮殿的鑰匙，而這把鑰匙就深藏于實(shí)踐之中。劉默耕老師也說過：“不管是什么能力，必須通過親自去實(shí)踐去干，在實(shí)踐中才能鍛煉出來。光靠聽老師講，能力是培養(yǎng)不起來的。”在科學(xué)課堂上要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，教師應(yīng)當(dāng)把大量的時(shí)間留給學(xué)生，讓他們像科學(xué)家那樣親自去實(shí)踐。

我在引導(dǎo)學(xué)生探究光的反射問題時(shí)，發(fā)給學(xué)生兩面小鏡子，還沒開始做鏡子反光實(shí)驗(yàn)，一位調(diào)皮的學(xué)生就大叫起來：老師，我看到一個(gè)三只眼的怪物！全班學(xué)生一片嘩然。我趕忙走到他跟前，問：你能讓我也看看那怪物嗎？他把兩面小鏡子合在一起，調(diào)整好角度，我真的看到一個(gè)三只眼的我。我在全班表揚(yáng)了他的發(fā)現(xiàn)，并讓全體同學(xué)也做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。我還問學(xué)生：“你們還有什么新的發(fā)現(xiàn)呢？”學(xué)生居然發(fā)現(xiàn)了沒有鼻子的人、耳朵長在臉上的人、沒有上嘴唇的人……看到學(xué)生探索的勁頭十足，我索性讓學(xué)生繼續(xù)探討“鏡中怪物”。后來，有的學(xué)生把三面鏡子、四面鏡子立體疊加，看到更奇怪的頭像。一直到下課鈴響，學(xué)生還在不停地探索，我趁勢(shì)布置一道課后探究題：誰能解釋魔術(shù)中的“無身活人”，甚至自己也變一下這個(gè)魔術(shù)。

2.問題即創(chuàng)新

李政道博士說得好：所謂學(xué)問，就是學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)和提出問題。提出新問題，從新的角度去思考老問題，這本身就是一種創(chuàng)新，多提問題是學(xué)生自身不斷創(chuàng)新的過程。學(xué)生能提出問題，說明他們處在積極的思維活動(dòng)中，如果一節(jié)課，學(xué)生能通過自行探索和與同學(xué)探討解決問題，他們的主動(dòng)性和創(chuàng)造性就發(fā)揮出來了，他們一節(jié)課的心情自然是非常愉悅的。

我們要愛護(hù)學(xué)生的好奇心，鼓勵(lì)他們多提問題。“蘋果為什么不向天上掉”的問題促使牛頓發(fā)現(xiàn)了地球引力，滿腦子“怪問題”的愛迪生二十二歲就成了發(fā)明家。問題會(huì)激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，善于圍繞問題進(jìn)行實(shí)踐探究能夠較好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。