利用科学探究 培养学生创造思维能力

摘要：顺应科学学科特点，利用科学探究过程中的“问题”、“实验”、“应用”三个环节对学生进行发散思维的培养训练，是在科学教学中进行创新教育的良好契合点，通过在“问题的提出”、“实验设计”、“结论应用”等环节对学生的发散思维训练，使学生的创造性思维得到有效的提高。
　　
　　关键词：科学探究；创新教育；发散思维
　　
　　在自然教学中培养学生的创新精神要顺应自然学科自身特点——科学探究。科学探究一般要经历发现问题、做出假设、设计方案、实验验证、归纳总结、结论应用的过程。创造性思维的核心是发散思维，如何将发散思维训练融入到科学探究的过程当中去，是在小学科学课堂教学中培养学生创新精神的关键。笔者认为：应巧妙利用科学探究过程中的“发现问题”、“设计方案”、“结论应用”三个环节，培养和发展学生的发散思维能力。
　　
　　一、新课导入，以“情境”为发散点
　　
　　“学起于思，思源于疑”。问题是科学探究活动的起点和动力。牛顿从“苹果落地”的问题，发现“万有引力定律”；瓦特提出“壶盖为什么会动”的问题，将人类带入了工业革命时代。善于发现问题、提出问题是一个人优良创造品质的具体表现，所以在导入阶段，要精心创设问题情境，培养和锻炼学生发现问题、提出问题的能力。
　　
　　在《彩虹的秘密》一课导入时，让学生回忆讨论看到彩虹的情景。从多角度提出对彩虹感兴趣的问题，学生纷纷举手发问：“彩虹是怎样形成的?”，“为什么彩虹过一会儿就消失了?”，“为什么彩虹是拱形的，而且颜色各不相同?”，“为什么喷泉的上方也有一道彩虹?”，“对着太阳喷水为什么也会出现彩虹?”，“为什么油滴在水上也是五颜六色的?”，“为什么吹出的泡泡也是色彩斑斓?”，“为什么光盘看上去也有彩虹一样的颜色?”
　　
　　在教学《电磁铁》时，初步完成电磁铁的制作后，让学生对电磁铁的性质进行猜想，学生就会提出：“电磁铁有没有南北极?”，“电磁铁的磁力大小是由什么决定的?”，“电磁铁在生活中有什么应用?”等，而后由学生探究这些问题的答案由于是学生自己发现的问题，在探究时学生也会格外认真积极。
　　
　　例如在《热传导》一课，教师提供给学生的是各倒入三分之一左右热水的金属杯、瓷杯、塑料杯、玻璃杯，让学生在通过摸杯子获得丰富感受的基础上提问题，于是学生提出了“热是怎样传递出来的?”，“为什么不同材料的杯子温度不同?”，“为什么杯子的同部位温度不同?”，“为什么用手摸暖水瓶的外壁就不热?”等问题。
　　
　　这现象是人们司空见惯的现象，但又是人们极少思考的问题。这样熟悉的现象，陌生的问题，使学生进入迫切想解疑的心理状态，激发了学生的学习兴趣，为接下来的实验探究奠定了良好的基础。通过这样的训练，学生逐渐会由不愿提问题向愿意提问题、由能提一般性的问题向能提出有研究价值的问题转变。
　　
　　二、设计实验，以“材料”为发散点
　　
　　由于学生自身知识、能力、社会经历的差异，学生分析问题、解决问题的思路、措施也不尽相同。为此，在实验时我们不必拘泥于教材上的实验方法，而应为学生提供可达到学习目标的不同方案所需的实验材料，鼓励学生用自己的方式思考问题。设计出多种实验方案，培养发散思维的能力。
　　
　　例如存《热传导》一课，教师提供了铁片、铁棒、铁丝、凡士林、几支温度计、铜丝、铁架台、酒精灯、火柴等多种实验材料，让学生自己设计同体传热方式方向的实验。由于提供了充足的材料，使学生在研究过程中有所选择，有所取舍，一些精妙的方法被学生采用：如将火柴头依次摆放在铁片上观察被烤燃顺序、用温度计测量铁棒不同位置的温度、在铁丝上涂满凡士林油观察熔化顺序等。
　　
　　在《物体的热胀冷缩》中，为学生提供大烧杯、试管、单孔胶塞、玻璃管、塑料瓶、纸饮料盒、气球、透明胶带、线、红墨水、热水和冷水，让学生设计实验，证明空气热胀冷缩的性质。在充足实验材料的启发下，学生的积极性极高，共想出了十余种不同的实验方法。
　　
　　在《空气占据空间》实验2中的第3个文验时：拿一只瓶子，瓶口塞紧带漏斗的瓶塞，把水倒进漏斗，水流不进瓶子内，这时可让学生思考：用什么方法能让水流进瓶子里?这样学生就会想出多种方法。通过这样的训练，使学生思维越来越活跃，这正是创造性思维具有的特征。
　　
　　三、巩固应用，以“应用”为发散点
　　
　　将学到的知识与生活实际相联系，解释生活中的现象、解决生活中的问题，是探究活动的最终目的，是强化知识的最佳途径。所以在知识应用阶段，要为学生提供易于发散思维的材料、情境或问题，充分培养学生发散思维能力。
　　
　　例如：学习《生物的启示》一课中，让学生根据生物的一些特殊本领进行发明设想，解决生活中的不方便问题。有的同学受壁虎断尾再生的启示，要研制提取一种药，使损坏的机器、受伤的人体在短时间内修好、愈合好，有的同学要利用壁虎脚的原理研制用于擦洗摩天大楼的机器人，有的同学要利用蚊子叮人不疼的现象研制打针不疼的注射器。
　　
　　再如：在学过《摩擦起电》之后，提问学生：“这里有一些混有锯末的大头针，用什么方法能把它们分开?”有同学提出“摩擦塑料尺，可吸走锯来”有的说：“可用磁铁吸出大头针。”也有同学说：“把它们放在水里，浮在上面的是锯末，沉在下面的足人头针。”还有同学说：“用嘴轻轻吹开锯末，它们就分开了。”也有同学说：可以用簸箕将锯末簸出来、可以用筛子筛出锯末，可以用火烧、用扇子扇、可以把大头针一根根挑起来。
　　
　　又如：《地球的自转和公转》中，可以问学生：“如果地球停止自转或公转或地轴不再倾斜，将会出现什么情况?”在学了《摩擦力》之后，让学生对自行车进行观察研究，看哪些地方、哪些构造是为了增大摩擦力，哪些构造是为了减小摩擦力?
　　
　　总之，在课堂教学中，只要我们根据教学内容，巧妙在“导入、实验、应用”三个阶段进行发散思维的训练，就一定能够有效地培养学生发散思维能力，从而使创新教育落实到科学课课堂教学之中。