結合小學科學探究學段目標培養學生創造性思維

黃婉純 鄭子山

摘 ?要 小學科學是一門以培養小學生科學素養為宗旨的科學啟蒙課程，肩負著培養小學生創造力的最重要使命，倡導以探究為主的學習方式。科學探究學段目標強調的八個要素模擬了科學家研究的過程，每個探究環節對學生的創新性思維都有促進作用。科學教師要巧設課堂教學，結合科學探究學段目標，發揮小學科學課程對小學生創新意識培養的優勢。

關鍵詞 小學科學;科學探究;學段目標;創造性思維;實驗

中圖分類號：G623.6 ? ?文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）13-0084-03

1 前言

小學科學課程是發展小學生創造性思維的極好載體，《小學科學課程標準》指出，科學探究的學段目標由提出問題、做出假設、制訂計劃、搜集證據、處理信息、得出結論、表達交流、反思評價這八個要素構成，強調探究式學習的理念，明確讓學生遵循提出問題—做出假設—設計方案—進行實驗—處理信息—得出結論—表達交流這一類似科學家進行科學研究的過程。課堂上，這種探究模式就相當于一個創新活動的過程，每個探究環節無疑能激發學生的創新意識，發展與創造性思維相關的思維方式。

2 結合小學科學探究學段目標培養創造性思維的具體方法

優秀的科學課教師往往具備高超的教學技巧、創造性的思維方式，能以自身的創新意識、思維去感染和帶動學生，在小學生創造性人格的塑造方面影響深遠。因此，科學教師要努力做好學生科學探究過程中的有心人，發揮好組織者、引領者、指導者的作用，結合科學探究的學段目標，精心準備和巧妙設計課堂教學。

教會學生提問題，培養問題意識 ?提出問題是學段目標的一個起始要素。問題是開啟科學探究的一把鑰匙，提出問題是科學探究的出發點，問題不明確，科學探究就無法展開[1]。在傳統教學中，一般只注重在知識傳輸過程中努力解決學生的疑問，卻很少教學生如何提問題，導致學生對問題不夠敏感，難以發現有價值、可探尋的問題。長此以往，學生的問題意識會被漸漸地消磨，更談不上創新力的培養。《義務教育小學科學課程標準》要求學生能通過對身邊事物的觀察，從中發現問題并提出問題，進而展開一些類似科學研究的情境和過程。問題是創造的源泉，愛因斯坦曾說過：“世界上許多發明創造都源于疑問，提出一個問題往往比解決一個問題更有成效。”所以，小學科學教師應結合課程內容精心創設問題情境，引導學生通過觀察與思考發現問題，積極討論和聚焦問題，進而提出有探究價值的問題，在此過程中潛移默化地培養他們的問題意識，鍛煉思維的靈活性與獨立性，促進創新性思維的發展。

如在“熱脹冷縮”這一課的教學中，教師可以通過導入環節呈現給學生兩種乒乓球，一種是癟了的乒乓球，另一種是破裂的乒乓球，并用開水燙的方式對兩種乒乓球進行處理，引導學生觀察現象并鼓勵學生認真思考，大膽提出問題，培養問題意識。學生的問題可能五花八門，如“為什么癟了的乒乓球能恢復原狀，而破裂的乒乓球不能恢復原狀”“破裂的乒乓球是失去彈性不能恢復了嗎”“是不是破裂的乒乓球中的氣體已經跑光了，無法將乒乓球撐回原狀了”“是不是破裂的乒乓球受熱時氣體會從裂縫跑出去，所以恢復不了原狀”，等等。這時，教師要從學生的發問中提取有效問題，引導學生將問題聚焦在“破裂的乒乓球受熱時氣體是否從裂縫處逸出”這個問題上，并以這個問題為導向，展開實驗驗證過程。

鼓勵學生大膽假設，培養發散性思維 ?假設是科學探究程序的第二個基本環節。牛頓曾說過：“沒有大膽的假設就做不出偉大的發現。”如魏格納翻閱世界地圖時發現，南美大陸東海岸凸部與非洲大陸的西海岸凹部形狀有相吻合的特征，堅信不是湊巧，于是提出一個偉大的假設——大陸漂移假說，開創了人類對地球史認識的新階段。可見，做出假設這一科學認知程序對創造性思維培養有著重要的意義。

在科學課堂上，假設往往是學生基于自己的觀察和聯系已有知識而提出的，科學教師要鼓勵學生大膽做出假設，發揮主觀能動性，運用想象、靈感、直覺、類比等思維方式，體驗猜想、推測等過程，即使有些假設可能是錯誤的，也會為后續或他人所提出的假設創造靈感，學生的標新立異、怪誕想法隱藏著無窮的創新潛力。科學課教師要注重引導學生搭建已知與未知的橋梁，引導學生多角度假設，充分發揮發散性思維。如教學“小車的運動”一課時，要讓學生大膽猜想影響小車運動快慢的因素，“與輪子的多少有關”“與汽車的拉力大小有關”“與路面的好壞有關”“與車子的質量有關”，等等，激發學生對小車的運動產生探究興趣，讓他們敢想、敢做，激發創新意識。

要求學生自制計劃，培養實驗設計能力 ?制訂計劃是避免盲目開展實驗的關鍵一步，也是培養學生創造性思維的重要過程。科學課教師在引導學生明確探究問題后，不要急于呈現給學生現有的實驗設計步驟，而是鼓勵學生通過小組交流討論，制訂小組實驗設計方案，在此過程中鍛煉學生的實驗設計能力，激發創新意識。再者，教師提供給學生的實驗材料可以盡量多樣化，如可以在科學課堂上組織一個“材料超市”，提供全面、典型、科學、貼近生活的實驗器材，吸引學生主動挑選材料，開動腦筋，發揮創造性思維，思考摸索哪些材料可以發揮哪些作用，利用自己選擇的材料制訂實驗計劃。此外，可以讓學生動手準備有能力準備的、低成本的實驗器材，給他們更多發揮創造力的空間。

如在上述講到的“熱脹冷縮”教學環節，教師可以引導學生思考如何探究“破了的乒乓球受熱時氣體是否從裂縫處逸出”，并提供給學生完好的乒乓球、破裂的乒乓球、飲料瓶、氣球、冷水、熱水等實驗器材，讓學生動腦思考，選擇材料，設計實驗方案。有些學生思路比較寬廣，意識到直接用破裂的乒乓球難以操作或觀察到的實驗現象不夠明顯，因此可以借助模擬實驗：直接用去掉瓶蓋的飲料瓶模擬破裂的乒乓球，在瓶口處套上氣球并放入熱水中，發現氣球鼓起，以此推論氣體受熱時會從乒乓球破裂處逸出，無法將乒乓球撐回原狀。因此，科學教師要做學生課堂上的有心人，精心設計實驗器材，留給學生自主探究、設計實驗的時間，擴大學生發揮想象力和創造力的空間。

實行分組合作實驗，提高動手操作能力 ?實驗在小學科學課堂教學中占據主要地位，是培養學生動手實踐能力的關鍵環節。科學教師要充分發揮實驗教學的優勢，不要采用播放視頻或者教師演示的形式代替學生動手操作實驗，盡量讓每位學生都有參與機會，并充分體現以學生為主體、面向全體學生的教學理念，采用當今課堂組織探究活動常用的小組合作形式，根據實際情況進行小組合理搭配，實行分組實驗，使學生在合作探究中相互信任、取長補短，在團隊意識的驅使下認真完成實驗，為小組的探究活動獻策獻力，努力施展自身的才智，激發創新意識[2]。此外，教師在實驗過程中可以巧設障礙，促使學生積極運用聯想性思維、獨創性思維等創新思維能力，暢所欲言，民主評議，達成解決策略，形成集體智慧的結晶，創造性地克服困難，解決問題。教師要以賞識的眼光對待每一位學生，對他們在創造過程所取得的成就哪怕很微小也要給予重視、表揚，培養他們的創造熱情、創造意識和創造態度等。

如在進行“擺”的一課教學時，學生通過實驗探究得出擺的快慢只與擺線的長短有關，而與擺錘的重量和擺幅的大小無關。這時教師可以巧設實驗障礙，提供給學生兩個擺線長度相同、擺錘的長度不同的擺，讓學生操作觀察并解釋這兩個擺擺線長度相同，為何速度卻有快有慢呢？讓學生產生認知沖突，積極調動思維，與組內成員合作，互相討論、相互啟發，激發創新意識，攻破難題。

強調做好實驗記錄，培養創造性處理信息的能力 ?科學強調用證據說話，如實地記錄實驗過程中產生的現象和測量所得的數據是進行科學研究必不可少的環節。偉大的科學家都會嚴謹地進行科學記錄，如哥白尼之所以可以推翻“地心說”，是基于他通過比較、分析自己與前人科學研究的數據而發現矛盾，從而建立“日心說”這一革命性理論體系。可見，實驗記錄對科學素養影響重大、意義深遠。

科學課教師要意識到實驗記錄的重要性，結合學生的心智特點，科學合理地制定實驗記錄單，并重視對學生記錄過程的指導以及記錄結束后的評價，讓學生明白實驗記錄單不是僅僅用于簡單地記錄數據，更是內化操作過程所獲信息的過程，要充分發揮自己的創造力，交替運用文字、圖畫、符號、表格等方式創造性地記錄數據，加工數據，以此鍛煉并提高創造性地收集、處理、加工信息的能力[3]。

如在進行“導體和絕緣體”一課的教學時，要先讓學生討論判斷要檢測的物品名稱，填寫到記錄單上;再預測這些物品是否可以導電，填寫在預測一欄;隨后用簡易電路檢測器檢測物品，將測得的現象記錄，最后填寫檢測結論并展示。讓實驗記錄單成為學生探究的軌跡，作為學生假設、分析、實驗得出結論的事實依據，而不是流于形式。

又如教學“冷熱與溫度”，在測量一杯熱水溫度時，不僅可以鼓勵學生運用表格的形式記錄一段時間內水溫的變化數據，也可以對數據進行加工，制成曲線圖的形式，直觀地看出水溫的下降是先快后慢的，甚至可以配上文字，詳細說明水溫先快后慢的下降趨勢是如何體現的。鼓勵學生個性化地記錄和處理數據，有效發揮學生的想象力，不斷提高其探究能力，相信這是一個挖掘他們潛在的創造力，開發他們的創造性思維的重要環節。

強化學生表達交流，培養批判性思維 ?批判性思維與創新性思維息息相關。科學教師需要強化表達與交流這一探究環節，提倡學生的反思性評價，在正式結論公布之前再次引起學生的討論，注重創造一個開放性的交流氛圍，讓學生匯報實驗探究所得的結論結果。更要把重點放在圍繞探究活動過程中發現的問題或獲得的信息進行分析、反思、評價，甚至分享探究過程中自己的情緒情感體驗，對整個探究過程進行總結概括，實現感性思維到理性思維質的飛躍。在學生匯報結束后，教師不要急于直接評價學生，先采取生生互評的形式，引導學生運用批判性的眼光聽取其他小組的匯報，鼓勵他們發現不足時勇于指出并闡明理由，有不同想法時也要敢于表達出來，在互評中促進各小組的學生不斷地深入問題，以反思促發展、促提高，讓他們的思維在這一碰撞摩擦過程中迸發出創新的火花。

如在進行“電動機”的教學時，在學生實驗結束后，隨機抽取某小組的學生到講臺上匯報研究“是什么力讓轉子轉動”的實驗結果，交流實驗過程中發現的信息。可能學生匯報的結論大有不同，如“我們認為是電磁力使轉子轉動起來，我檢測過電磁鐵，同極相斥、異極相吸，沒有電會被吸引停下來，電能避免磁力吸住轉子”“我認為是銅片傳電使得轉子轉動，沒有銅片轉不起來”等。學生可能抓住了“換向器”這個關鍵部件，但是認識還不到位。教師這時既要給其他組的學生做出評價、發表批判性意見的機會，讓學生在不斷的交流碰撞中修正想法，也要適時運用表揚的手段來調動學生的積極性，從態度、過程、進步等方面夸贊學生，培養學生的批判性思維，激勵學生敢于表達自己、突破自己，培養創造性思維。

3 結語

總之，小學科學教師要充分發揮學科優勢，在教學中注重結合科學探究的學段目標來培養學生的創造性思維，根據教學內容靈活選擇教學方式。通過精心創設問題情境，鍛煉學生提出問題的能力;通過鼓勵大膽做出假設，培養學生的發散性思維;通過引導學生自行制訂計劃，發展學生的實驗創新設計能力;通過鼓勵學生分組動手實驗，促使學生積極運用創造性思維動手實驗;通過強調做好實驗記錄，培養學生創造性處理信息的能力;通過強化表達交流的環節，培養學生的批判性思維，讓科學探究的每一個環節都能成為激發學生創造欲、發展創造性思維的“催化劑”。

參考文獻

[1]朱娜娜.芻議小學科學課中培養學生問題意識的對策[J].中國校外教育，2018（4）：90-91.

[2]何國堯.讓動手操作和過程探究成為小學科學課教學的主旋律[J].教學與管理，2014（17）：48-49.

[3]張玉平.小學科學實驗課的實驗記錄改進及優化研究[J].河南教育學院學報：自然科學版，2014，23（2）：76-80.