在实践中培养科学思维
——实验小学教育集团城东小学 赵烨
在假期里，有幸阅读了胡卫平教授主编的《义务教育科学课程标准2022解读》一书，书中将科学思维置于科学教育的核心地位。而今，在知识爆炸的时代，单纯的知识灌输已无法满足未来社会对人才的需求，培养学生的科学思维能力和创新精神成为当务之急。
一、定义：何为创新思维？
创新思维是一种解决问题的有效思维心理过程，既包括直觉思维、灵感思维、顿悟等非逻辑思维形式，也包括逻辑思维和批判思维等思维形式。在新课标中，明确提出科学思维主要包括模型建构、推理论证、创新思维等，其中创新思维体现在：从不同角度分析、思考问题，提出新颖而有价值的观点和解决问题的方法。
创新思维作为人的一种核心素养，具有可塑性，应贯穿在学生自主发展过程当中。在新课标背景下的小学科学教学中，应该要贯彻新课标精神、把握新教材特点，通过科学概念的建构、探究实践的落实、学习情境的创设等多方面来培养学生的创新思维。
二、实践：多重角度培养创新思维
1、科学概念是培养创新思维的基础
创新思维的灵感和顿悟不可能是凭空产生的，是要在一定的知识、经验支撑下才有可能产生。从科学教学角度看，就是要建立在科学概念基础上。所以，授课时要从学生的生活经验出发，在教授“光的折射”这一概念时，可以引用教材中关于“筷子在水中看起来弯折”的案例。通过这一案例，可以引发学生的好奇心，使他们想要探究其中的原因，从而激发学习兴趣。
2、探究实践是培养创新思维的关键
书中提出小学科学课程的重要特点是实践性，学生思维的发生与发展，尤其是创新思维的培养，离不开探究实践这一重要载体。因此，在科学教学中要充分发挥科学探究和技术与工程实践对学生创新思维培养的关键作用，设计有利于学生积极参与、主动实践、激发创新的活动，让学生亲历“做中学”“做中研”“做中创”的思维与实践历程。
①设计科学问题，培养学生的独立思考能力
现阶段，学生在科学课堂中收获更多是的做实验的乐趣，甚至对部分同学而言这是一节“玩”的课。在老师布置实验任务后，课堂往往较为热闹，学生只会吵着去做，忙着去体验新奇事物，学生获得主动思考和自主探究的机会比较少，不利于其学习主观能动性的发挥，整个课堂教学效率也会随之降低。因此，在探究活动开始阶段，教师可以设计一个难度适宜的探究问题，提供充足的思考探索时间，使其顺利展开科学猜想。
【案例三】《斜面》一课中探究“自下往上搬运是否同样省力”环节
教师：就像同学们汇报的一样，利用凹槽这样的装置往下搬运课桌可以省力。但如果是把新课桌往上搬运呢？这样的办法也同样可以省力吗？
学生1：不可以省力，肯定需要更多的力气。
学生2：我认为依然是省力的。
教师请支持省力的同学站起来，随机采访持有两种不同观点的同学，再讨论期间学生自由改变观点。
教师：你为什么觉得自下而上搬运是费力的呢？
学生1：我觉得像凹槽这样的装置是一个一边高起来、一边低下去的结构。那这个就和我们生活当中骑着自行车往斜坡上面走很像，我会觉得好累，骑不上去，这个时候我就感觉是费劲的，而我在平地上面骑的时候，我就是觉得很轻松。所以往上搬运应该就是费力的表现吧。
（期间有同学坐下，支持费力的观点）
学生2：老师，我还有不一样的想法，我认为是省力的，我们现在的目的是要把一个东西搬到上面，其实和平地是不一样的。平地是在往前走，但我们现在是要往上走，应该是要把斜着往上和笔直往上去比较，那这个就和我们走楼梯一样，我们要到二楼不会是爬墙面笔直往上走的，肯定绕着圈，走楼梯上去的，这里肯定也是省力的体现。
学生自主激烈讨论......
教师：嗯，看来我们每个人都已经有了自己的想法，那么我们可以利用黑板上的材料设计实验来验证猜想吗？
学生：就像我刚才支持的观点一样，就通过这些材料模拟搬运课桌，一个就笔直的往上拉嘛，另一个我们就自己搭建一个斜的结构出来，然后用弹簧测力计看看是不是省力的。
一般来说，探究活动是围绕某个问题展开的，整个探究活动也体现着学生分析问题、解决问题的能力。如果老师抛出问题后能提供足够多的思考时间和学习材料，那么学生是能够发散思维，深入探讨问题的。他们会从自己的生活经验出发，说出自己的认知，当大家不同的观点碰撞在一起后，学生才能学会分析，敢于判断，真正实现长足进步。
②创设实际情境，唤起学生的生活记忆
小学生的人生经验不充足是不争的事实，但是如果学生在科学课上难以回忆起自己的生活经历，那么便难以顺利展开活跃思考，甚至难以准确理解科学概念的实际意义。因此，在探究导入阶段，便要思考如何才能唤起学生的生活记忆，积极创设真实的教学情境，让学生积极投身于探究活动中，从而让学生真正实现有效学习。
如在教科版《科学》六年级上册《工具和技术》一章第2节《斜面》一课导入环节中，我分别以情景式导入和传统提问导入进行两次授课。其中“情景式导入”是创设开学初实验室需要更换课桌椅的真实生活场景，让学生根据提供的材料，寻找解决办法；“传统提问导入”则是以书本上水渠运水的照片提问，提出这样的结构是斜面。
【案例一】
导入环节，创设情境：
教师：开学的时候，实验室需要更换课桌椅，旧的得从上往下搬走，新的又要往上重新搬进实验室，一张又一张，实在是太累了，同学们有什么好办法来解决这个难题呢？
学生1：我们可以找月半师傅借三轮车，把新的桌子搬到教学楼下，再找及格力气大的男生把旧桌子搬下去。
学生2：可以多几个同学一起来搬，人多力量大
学生3：可以绑在楼梯上滚下来
学生4：我们可以找一些工具，比方说那种比较大的布，旧桌子就可以直接从上面滑下去，新的桌子可以拉上来。
教师：让学生自由发挥，老师既不肯定也有否定
总结实验，突破难题：
教师：通过刚才的探究，斜面可以帮助我们解决学校搬运课桌的难题吗？
学生：可以
教师总结：理论上而言是可以的，但由于课桌有许多四个突出的角，出于安全方面的考虑，一般不会采取这样的方式。那在工厂里，这样的斜面就十分常见了，斜面的一高一低的结构很好的达到了省力的效果。
【案例二】
教师：同学们，这是什么结构，你们都认识吗？
学生：这是水渠引水的取水装置
教师：其实像这样一个一边高、一边低的结构，我们可以把他称为“斜面”。
两节课堂采用不同的教学模式，传统提问式导入的教学不能充分调动学生的积极性，从一开始就给了学生“老师会将答案告诉你”的思维定式。而情景式教学则与之不同，搬运实验室课桌椅的情境复合学生的生活实际，在研究活动开始之前能成功唤醒学生的好奇心，促使让学生从被动思考问题向自主分析问题转变，为后续探究教学的展开开个好头。此外，整个课堂所有的实验都是为了解决“搬运课桌”这个真实存在的问题，巧妙地将科学知识融入到生活中，提高了学生解决生活问题的能力。
在学习中进阶，在教学中实践。立足科学观念，培养科学思维！
