优化教学设计 促进思维创新

盛桂兴

小学科学是一门综合性、实践性很强的学科，其课程内容贴近学生的日常生活，符合学生的兴趣和需要，具有很强的实用性和趣味性。在教学中，教师要保护学生对世界万物的好奇心、求知欲和探索精神，让学生通过观察身边事物，亲自动手操作，解决实际问题，进一步激发他们对科学探究的兴趣，激活他们的创造力，培养他们的创新思维。

优化情境设计

情境是促进学生主动学习的重要手段，也是活动化、探究式学习的起点，好的情境可以更好地激发学生的创新思维。优化情境设计，教师可以从以下几方面入手：

1.真实性

教师创设的情境应尽可能地贴近真实世界，建立与真实世界的连接，让学生感觉有实际意义和价值，这样可以激发他们的创新思维。例如，现在马路上汽车多，追尾事故时有发生，在学生学习磁极之间的相互作用后，教师可以让学生设计磁性防撞小车;水果店的水果要保鲜，可以让学生设计各种方案以减少水分蒸发等。这样贴近日常生活的真实情境，能更好地激励学生创新。

2.挑战性

情境创设的任务要有一定的挑战性，要能鼓励学生利用所学知识，完成某些设计制作，尤其是具有挑战性、竞争性的情境任务，更能激发学生创新。如学习毛细现象、空气的压力等知识后，要求学生分小组设计制作自动浇水装置;学习滑轮、轮轴等知识后，要求学生设计制作相应的简单机械装置，开展吊运物品比赛;开展“暗盒游戏”，设想尽可能多的方法，推测暗盒中的物品等。

3.贴切性

创设的情境任务要贴近学生的经验、认知水平，因为学生对熟悉的事物更能产生兴趣，也易于进行联想、迁移、变革等创新活动。如果要求过高，或情境任务远离学生的日常生活、过于复杂，会让学生产生忧虑，不利于活跃其思维，激励其创新。教师要让学生跳一跳能摘到果实，体会成功的喜悦，如教学运动的变化时，设置学生跑步比赛、汽车运输等情境，引导他们探究怎样比较谁跑得快，鼓励他们设计各种比较物体运动快慢的方法——相同时间比距离、相同距离比用时等，以此激励学生创新。

优化问题设计

问题是思维的基石，是创新的出发点。教学中，教师必须注意优化问题设计，以丰富多样的、有层次、有一定思维量的问题培养学生的创新思维。

1.内生性

要促进学生的创新思维，首先要让学生主动思考、多提问，而不只是被动回答问题。教师在创设情境或引出观察现象、事物后，可以通过创设冲突来激发学生自我提问，如为什么用一个手指能轻松翘起杠杆另一端的重物？可能与哪些因素有关？怎样更省力？沉在水中的物体是否受到浮力，怎样才能证明？在引发学生生疑、争议后，再让他们设想各种可能，想出各种办法去证明自己的猜想。

2.开放性

在引导学生探究的过程中，教师的问题要有一定的开放性，要鼓励学生提出不同的意见、想法，给学生更多创新思维的空间。例如教师可以提问：你认为水的蒸发快慢与哪些因素有关？理由是什么？而不宜提问：水的蒸发快慢是否与温度以及空气的流动有关？类似的开放性问题还有很多，如有哪些办法可以使水果保鲜，你还有什么不同的办法？怎样使沉的物体浮起来，有哪些办法？如何使静止的小车运动，有哪些办法？……开放性的问题可以给学生更多的创新思维空间，培养他们的发散思维。

3.递进性

为了进一步激活学生的思维，教师还可以设计系列化的问题，形成问题链，通过不断追问、层层递进，更好地培养学生的创新思维。例如，在《搭框架》一课中，各小组学生分别用4根、5根、6根吸管作斜杆支撑，搭出不同的框架结构，并都能承受一定的重量。在学生有所体验的基础上，教师进一步提出问题：框架承重能力与什么有关？怎样加大承重能力？材料方面与什么有关？结构、连接方式还可以如何改进？怎样的结构可以增加承重本领？系列化的问题能让学生逐步深入思考，想得更多，想得更细。这样既注重发散思维的训练，也注重迁移等创新思维的培养。

优化材料设计

小学科学以探究活动为主要的学习方式，教师精心准备实验材料，可以丰富活动内涵，增加思维含量，促进学生的创新思维培养。实验的材料不能局限于教材中的实验，要做到开放性、多样性、选择性。教师要善于利用不同的材料帮助学生开展探究，并适应不同的探究方案。

1.开放性

为了激励学生创新，教师提供的探究活动材料要具有开放性，不应局限于教材。开放的材料能更多地展现学生自己的思维，促进他们迸发创意和灵感。如探究磁铁的特性时，除了教师提供的几种材料，可以让学生尝试利用身边的各种物品，如文具盒、铅笔、桌椅的脚、口袋里的不同钥匙、硬币、饮料罐等进行实验，看能否被磁铁吸引。还可以鼓励学生自由尝试，隔着不同厚度的纸张、书本用磁铁吸引回形针，比较不同的现象，从而获得更多的发现。

2.多样性

科学探究不只是为了得出一个科学结论，更重要的是为学生提供探究的经历、过程与体验，而多样的材料可以丰富学生的经历体验，也可以让学生产生不同的方法，获得不同的发现，给学生更多的创新空间。例如，在探究怎样让沉的物体浮上来时，可以准备泡沫块、木板、空塑料袋、土豆、橡皮泥、装水的小瓶、食盐等多种材料，并引导学生设想尽可能多的方法，大胆尝试，记录各种成功的方法，然后整理归納，分析物体上浮背后的科学原理，提高学生运用知识解决问题的能力，培养学生的创新思维。又如，在用保鲜袋抓空气后，提问：如何感知里面有空气？如果直接让学生交流，他们可能想不出几种方法，但如果提供了牙签、羽毛、泡泡液、纸条、水等材料后，他们的想法会变得更丰富，会想出各种各样创新的办法。

3.选择性

每个学生的兴奋点、创新点是不一样的。在活动中，教师在提供丰富多样、开放性的材料的同时，还应该注意材料的选择性。教师应该允许学生自主选择实验的方法和材料。例如，在学习《磁铁》时，教师可将学生分为几个小组，每个小组可以到教室一角的“材料超市”自主选择不同的实验材料进行实验，有的小组选择了磁铁、塑料片、塑柄剪刀以及铁片，有的选择了回形针、钥匙以及小木头，有的则选择了磁铁、各种易拉罐等。学生通过自主尝试，有了不同的发现，产生了不同的意见：有的发现剪刀的头部能被磁铁吸引，而后面的塑料柄不能被吸引，所以要看具体的材料，只有铁的能被吸引;有的发现不是所有的易拉罐、钥匙都能被磁铁吸引，不是所有的金属都能被磁铁吸引等。通过争议、交流，学生获得了更清晰的认识。

由于课堂时间有限，有时教师也可以让学生自主选择研究内容，选择对应的实验材料开展探究，如研究影响电磁铁磁性强弱的因素。当学生研究自己感兴趣的内容时，学习也会更深入。因此，教师需要选择结构性较强的实验材料，让学生自主选择、自主实验，从而更好地激活他们的思维。