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(fā)他們對科學探究的興趣,激活他們的創(chuàng)造力,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維。
優(yōu)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(fā)學生的創(chuàng)新思維。優(yōu)化情境設計,教師可以從以下幾方面入手:
1.真實性
教師創(chuàng)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(fā)他們的創(chuàng)新思維。例如,現(xiàn)在馬路上汽車多,追尾事故時有發(fā)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(fā)等。這樣貼近日常生活的真實情境,能更好地激勵學生創(chuàng)新。
2.挑戰(zhàn)性
情境創(chuàng)設的任務要有一定的挑戰(zhàn)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(zhàn)性、競爭性的情境任務,更能激發(fā)學生創(chuàng)新。如學習毛細現(xiàn)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(chuàng)設的情境任務要貼近學生的經(jīng)驗、認知水平,因為學生對熟悉的事物更能產(chǎn)生興趣,也易于進行聯(lián)想、遷移、變革等創(chuàng)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(chǎn)生憂慮,不利于活躍其思維,激勵其創(chuàng)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?shù)惹榫?,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(chuàng)新。
優(yōu)化問題設計
問題是思維的基石,是創(chuàng)新的出發(fā)點。教學中,教師必須注意優(yōu)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(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。
1.內生性
要促進學生的創(chuàng)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(chuàng)設情境或引出觀察現(xiàn)象、事物后,可以通過創(chuàng)設沖突來激發(fā)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(fā)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(chuàng)新思維的空間。例如教師可以提問:你認為水的蒸發(fā)快慢與哪些因素有關?理由是什么?而不宜提問:水的蒸發(fā)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(chuàng)新思維空間,培養(yǎng)他們的發(fā)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(yǎng)學生的創(chuàng)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(fā)散思維的訓練,也注重遷移等創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。
優(yōu)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(chuàng)新思維培養(yǎng)。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(chuàng)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(xiàn)學生自己的思維,促進他們迸發(fā)創(chuàng)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(xiàn)象,從而獲得更多的發(fā)現(xiàn)。
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(jīng)歷、過程與體驗,而多樣的材料可以豐富學生的經(jīng)歷體驗,也可以讓學生產(chǎn)生不同的方法,獲得不同的發(fā)現(xiàn),給學生更多的創(chuàng)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(yǎng)學生的創(chuàng)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(chuàng)新的辦法。
3.選擇性
每個學生的興奮點、創(chuàng)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(fā)現(xiàn),產(chǎn)生了不同的意見:有的發(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)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。