基于思维培养的小学科学课探究式教学模式——以“电路暗箱”一课为例

孙春燕 （江苏省南通市通州区实验小学）

小学科学是培养学生科学素养的启蒙课程，以探究式学习为主要方式。探究式学习是一种研究性学习，学生通过做、思结合的方法去探索问题，自己建构知识。科学探究不仅倡导学生动手做、做中学，而且强调做思融合，思维是科学探究的核心，做只是其中的一种手段，思维是探究的起点与归宿。思维能力是关键能力的核心，在科学教学中，既要培养学生动手实践能力，又要培养学生的科学思维、数学思维、技术思维、工程思维等方面的思维能力。如今部分科学课堂出现两种极端现象：一种是忽视动手做，只给学生讲解，引导学生推理，却很少让学生动手做，探究缺少实践操作的支撑；另一种是过分强调动手操作，忽视科学思维，忽视数据分析与逻辑推理。最好的科学探究是做思合一，以实践操作为手段，以思维培养为核心，在做中思，以做促思，在思中做，以思助动。指向思维培养的科学探究教学有着独特的模式，笔者结合“电路暗箱”一课教学，谈谈基于思维培养的小学科学课探究式教学的具体操作模式。

一、创设情境，引发认知冲突

情境催生情感，情境促进认知，情境对学生思维具有暗示启迪作用。具体形象的场景，可以刺激学生视听感官，容易吸引学生注意，唤起学生情感体验，点燃学生思维火花。科学教学离不开情境，情境是开启兴趣与思维大门的钥匙。科学课堂中创设的情境，要有趣味性，能够引起学生好奇，激发学生兴趣，调动学习动机。科学课堂中创设的情境，要有思考性，能够诱发学生思考，打破思维平衡，引起认知冲突，激发探究欲望。

创设情境，引发认知冲突，是科学探究式教学的第一个环节。科学教学情境不仅要能激发学生兴趣，激起学生内在动机，使他们成为科学探究的主人，还要能引发学生认知冲突，让学生已有认知结构与当前情境之间产生矛盾和冲突，驱使他们的旧知与新知之间产生差距从而造成心理失衡，以触发和激活学生的思维。引发认知冲突是培养思维的前提，而情境是最好的引思策略，在情境的土壤中，思维的种子更容易萌芽，思维之花绽放得更加艳丽。创设的情境要真实，要有生活味道，要有思疑性，要能够对学生原有认知产生刺激，以促使学生认知产生强烈冲突，从而驱动学生产生新的内需，促进他们问题探究意识的形成。在教学“电路暗箱”一课时，可以创设这样一个问题情境：“小强不小心把心爱的玩具小汽车摔坏了，里面的两根导线都露出来了，大家能想办法判断这两根导线哪条是断开的，哪条是连接的吗？”笔者边讲述边出示玩具小汽车，同时显露出求助的表情。“用检测器来检验，如果灯泡亮，说明导线连接，如果灯泡不亮，说明导线断开。”情境激发了学生认知冲突，同时唤醒了已有学习经验，他们联想到前一课中检测物体导电性的电路检测器，认为可以借助检测器来判断暗箱中的通路和断路。

二、合作探究，促进思维互动

“交流往往比闭门劳作更能启迪心智。”交流是一种合作性交谈，是思想汇聚的重要路径。思维发展需要合作交流，合作能够释放出巨大的力量与智慧，交流能够碰擦出耀眼的思维火花。基于思维培养的科学教学，需要合作探究，以促进学生思维互动，分享碰撞。合作探究，促进思维互动，是科学教学的第二个环节。

（一）小组讨论制定计划

“预则立不预则废。”有效的科学探究不能打无准备之仗，要预先设定好探究计划，准备好探究路线图，有了计划学生才有明确的目标和方向，探究活动才会得心应手，才能获得成效。因此，教师首先引导学生猜想假设，请各小组讨论探究方案，制定研究计划，在有了精心而合理的设计后，再让学生实施操作探究。

制定计划的过程实际上是一个思维训练的过程，组内成员之间相互讨论，纷纷献计献策，分享各自观点，提出不同意见，修正完善计划，计划方案是小组集体智慧的结晶。在教学“电路暗箱”一课时，引出电路检测器后，笔者又提出新问题：“如果把灯泡、电池连入检测器中，灯泡亮度会有怎样的变化？”在学生猜测后，笔者让学生小组合作，动手操作验证。合作探究完善了电路认知，促使学生的潜在思维从微观转向宏观。接着，出示电路暗箱，提出本课的核心任务：设计暗盒，交换检测。笔者没有急于让学生动手，仍然让各组学生讨论设计方案，制定检测计划。

（二）分组实验搜集证据

实验是科学探究的基本方法，是借助专门的仪器设备模拟或者改变研究对象，使一些现象发生或过程再现，旨在为分析提供信息，为结论的获得提供证据。分组实验是科学探究的必备环节，把学生分成若干小组，利用集体的智慧和力量，完成比较复杂的实验任务。

分组实验是一个动手做的环节，是执行方案计划的阶段，该阶段也是学生比较活跃的时候，为了提高分组实验的有效性，教师必须发挥好主导作用，让学生明确实验要求，掌握实验步骤。要求小组合理分工，精诚合作。在学生实验过程中，教师要眼观六路，耳听八方，及时组织课堂纪律，对学生实验予以指点，为学生的实验安全以及任务的完成保驾护航。在教学“电路暗箱”一课中，当各组将空暗盒设计成连接有各种电路元件的暗盒之后，笔者让相邻两组交换电路暗盒，并且互相检测暗盒里的电路，边检测边记录，根据检测结果画出电路图。在学生动手实验之前，笔者提出几个注意点，如“不准打开暗盒”“检测有序，不重复、不遗漏”，让学生再次明确实验要求，以提高实验完成的有效性。在学生实验过程中，教师来回巡视，监督指导，为学生实验助力加油。

（三）共同研讨得出结论

共同研讨是合作探究的第三步，是在分组实验的基础上，各小组展示汇报各自的实验过程与结果，展开互动交流，一起对实验中搜集到的信息进行分析讨论，进行归纳概括，从而得出结论。该环节是一个集体合作的过程，是一种全体互动交流，是成果分享与思维碰撞的过程，该环节既训练了学生表达能力，又促进了学生思维互动，培养了学生思维能力。

在交流研讨过程中，教师既要“让”又要“引”，要让出位置和时间，让学生成为交流的主体，同时要发挥好导向性，设计好讨论的问题，适当启发点拨，以提高学生研讨的实效性。在教学“电路暗箱”一课中，在各组实验结束之后，笔者先让小组成员内整理记录材料，分析实验现象，画出暗箱电路图。接着，组织各组汇报交流，分享探究成果。让小组代表说说检测现象，展示电路图，同时请其他小组学生进行评价，判断他们的检测是否有道理，说说出现的每种检测结果的依据。该过程为学生提供了展示表达以及思维交锋的机会，促使学生思维从无序走向有序状态，充分培养了学生的逆向思维、批判思维与发散思维，使他们的思维更具严密性与系统性。

三、反思调节，实现思维进阶

自我反思是自己回过头来思考，是一种思维的凝练，可以实现思维进阶，达到经验积累。反思调节是基于思维培养的小学科学探究教学模式的最后一环，即学生对学习过程与学习成果进行自我反思，反思自己的成败得失，并且在反思的基础上，不断调节自己，不断完善自己，实现融会贯通，学会应用迁移，从而使自己得到质的飞跃，迈向更高的一个层次。

在教学“电路暗箱”一课中，当各组学生充分研讨交流之后，笔者让学生亲手打开暗箱，看暗箱里到底是怎样的电路，是否与绘制的电路图一致。在观察验证结果之后，笔者引导学生回顾实验过程，找出当初出错的原因所在，重新检测电路，修正完善电路图。让学生反思自己的探究经历，谈谈解电路暗箱时还需要注意什么？说说有什么收获和感想？引导学生进一步总结得出：不同的连接方式会出现不同的现象，同一种现象也可能存在不同的连接方式。反思让教学有始有终，学生在反思中调节思路，优化思想，反思为教学画上圆满句号，同时促进学生的思维进阶。

基于思维培养的科学教学是思维型课堂，需要教师更新教学理念，优化教学模式，引导探究式学习，通过情境激引思维，合作强化思维，反思凝聚思维，在以思维为核心的教学中提升学生科学素养。