優化教學設計 促進思維創新

盛桂興

小學科學是一門綜合性、實踐性很強的學科，其課程內容貼近學生的日常生活，符合學生的興趣和需要，具有很強的實用性和趣味性。在教學中，教師要保護學生對世界萬物的好奇心、求知欲和探索精神，讓學生通過觀察身邊事物，親自動手操作，解決實際問題，進一步激發他們對科學探究的興趣，激活他們的創造力，培養他們的創新思維。

優化情境設計

情境是促進學生主動學習的重要手段，也是活動化、探究式學習的起點，好的情境可以更好地激發學生的創新思維。優化情境設計，教師可以從以下幾方面入手：

1.真實性

教師創設的情境應盡可能地貼近真實世界，建立與真實世界的連接，讓學生感覺有實際意義和價值，這樣可以激發他們的創新思維。例如，現在馬路上汽車多，追尾事故時有發生，在學生學習磁極之間的相互作用后，教師可以讓學生設計磁性防撞小車;水果店的水果要保鮮，可以讓學生設計各種方案以減少水分蒸發等。這樣貼近日常生活的真實情境，能更好地激勵學生創新。

2.挑戰性

情境創設的任務要有一定的挑戰性，要能鼓勵學生利用所學知識，完成某些設計制作，尤其是具有挑戰性、競爭性的情境任務，更能激發學生創新。如學習毛細現象、空氣的壓力等知識后，要求學生分小組設計制作自動澆水裝置;學習滑輪、輪軸等知識后，要求學生設計制作相應的簡單機械裝置，開展吊運物品比賽;開展“暗盒游戲”，設想盡可能多的方法，推測暗盒中的物品等。

3.貼切性

創設的情境任務要貼近學生的經驗、認知水平，因為學生對熟悉的事物更能產生興趣，也易于進行聯想、遷移、變革等創新活動。如果要求過高，或情境任務遠離學生的日常生活、過于復雜，會讓學生產生憂慮，不利于活躍其思維，激勵其創新。教師要讓學生跳一跳能摘到果實，體會成功的喜悅，如教學運動的變化時，設置學生跑步比賽、汽車運輸等情境，引導他們探究怎樣比較誰跑得快，鼓勵他們設計各種比較物體運動快慢的方法——相同時間比距離、相同距離比用時等，以此激勵學生創新。

優化問題設計

問題是思維的基石，是創新的出發點。教學中，教師必須注意優化問題設計，以豐富多樣的、有層次、有一定思維量的問題培養學生的創新思維。

1.內生性

要促進學生的創新思維，首先要讓學生主動思考、多提問，而不只是被動回答問題。教師在創設情境或引出觀察現象、事物后，可以通過創設沖突來激發學生自我提問，如為什么用一個手指能輕松翹起杠桿另一端的重物？可能與哪些因素有關？怎樣更省力？沉在水中的物體是否受到浮力，怎樣才能證明？在引發學生生疑、爭議后，再讓他們設想各種可能，想出各種辦法去證明自己的猜想。

2.開放性

在引導學生探究的過程中，教師的問題要有一定的開放性，要鼓勵學生提出不同的意見、想法，給學生更多創新思維的空間。例如教師可以提問：你認為水的蒸發快慢與哪些因素有關？理由是什么？而不宜提問：水的蒸發快慢是否與溫度以及空氣的流動有關？類似的開放性問題還有很多，如有哪些辦法可以使水果保鮮，你還有什么不同的辦法？怎樣使沉的物體浮起來，有哪些辦法？如何使靜止的小車運動，有哪些辦法？……開放性的問題可以給學生更多的創新思維空間，培養他們的發散思維。

3.遞進性

為了進一步激活學生的思維，教師還可以設計系列化的問題，形成問題鏈，通過不斷追問、層層遞進，更好地培養學生的創新思維。例如，在《搭框架》一課中，各小組學生分別用4根、5根、6根吸管作斜桿支撐，搭出不同的框架結構，并都能承受一定的重量。在學生有所體驗的基礎上，教師進一步提出問題：框架承重能力與什么有關？怎樣加大承重能力？材料方面與什么有關？結構、連接方式還可以如何改進？怎樣的結構可以增加承重本領？系列化的問題能讓學生逐步深入思考，想得更多，想得更細。這樣既注重發散思維的訓練，也注重遷移等創新思維的培養。

優化材料設計

小學科學以探究活動為主要的學習方式，教師精心準備實驗材料，可以豐富活動內涵，增加思維含量，促進學生的創新思維培養。實驗的材料不能局限于教材中的實驗，要做到開放性、多樣性、選擇性。教師要善于利用不同的材料幫助學生開展探究，并適應不同的探究方案。

1.開放性

為了激勵學生創新，教師提供的探究活動材料要具有開放性，不應局限于教材。開放的材料能更多地展現學生自己的思維，促進他們迸發創意和靈感。如探究磁鐵的特性時，除了教師提供的幾種材料，可以讓學生嘗試利用身邊的各種物品，如文具盒、鉛筆、桌椅的腳、口袋里的不同鑰匙、硬幣、飲料罐等進行實驗，看能否被磁鐵吸引。還可以鼓勵學生自由嘗試，隔著不同厚度的紙張、書本用磁鐵吸引回形針，比較不同的現象，從而獲得更多的發現。

2.多樣性

科學探究不只是為了得出一個科學結論，更重要的是為學生提供探究的經歷、過程與體驗，而多樣的材料可以豐富學生的經歷體驗，也可以讓學生產生不同的方法，獲得不同的發現，給學生更多的創新空間。例如，在探究怎樣讓沉的物體浮上來時，可以準備泡沫塊、木板、空塑料袋、土豆、橡皮泥、裝水的小瓶、食鹽等多種材料，并引導學生設想盡可能多的方法，大膽嘗試，記錄各種成功的方法，然后整理歸納，分析物體上浮背后的科學原理，提高學生運用知識解決問題的能力，培養學生的創新思維。又如，在用保鮮袋抓空氣后，提問：如何感知里面有空氣？如果直接讓學生交流，他們可能想不出幾種方法，但如果提供了牙簽、羽毛、泡泡液、紙條、水等材料后，他們的想法會變得更豐富，會想出各種各樣創新的辦法。

3.選擇性

每個學生的興奮點、創新點是不一樣的。在活動中，教師在提供豐富多樣、開放性的材料的同時，還應該注意材料的選擇性。教師應該允許學生自主選擇實驗的方法和材料。例如，在學習《磁鐵》時，教師可將學生分為幾個小組，每個小組可以到教室一角的“材料超市”自主選擇不同的實驗材料進行實驗，有的小組選擇了磁鐵、塑料片、塑柄剪刀以及鐵片，有的選擇了回形針、鑰匙以及小木頭，有的則選擇了磁鐵、各種易拉罐等。學生通過自主嘗試，有了不同的發現，產生了不同的意見：有的發現剪刀的頭部能被磁鐵吸引，而后面的塑料柄不能被吸引，所以要看具體的材料，只有鐵的能被吸引;有的發現不是所有的易拉罐、鑰匙都能被磁鐵吸引，不是所有的金屬都能被磁鐵吸引等。通過爭議、交流，學生獲得了更清晰的認識。

由于課堂時間有限，有時教師也可以讓學生自主選擇研究內容，選擇對應的實驗材料開展探究，如研究影響電磁鐵磁性強弱的因素。當學生研究自己感興趣的內容時，學習也會更深入。因此，教師需要選擇結構性較強的實驗材料，讓學生自主選擇、自主實驗，從而更好地激活他們的思維。