指向創(chuàng)造力培養(yǎng)的小學科學教學路徑探尋

【摘 要】小學階段是培養(yǎng)學生創(chuàng)造力的關鍵時期，科學課堂則是激發(fā)學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)造力的主陣地。小學科學課堂中，重視學生創(chuàng)造力的培養(yǎng)具有極為重要的教育意義。以《制作我的小樂器》一課的教學為例，教師引導學生“聚焦核心問題、呈現(xiàn)多元方案、選定最優(yōu)方案、物化解決方案、審視學習過程”，從而促進創(chuàng)造力的逐步提升。

【關鍵詞】創(chuàng)造力；課堂教學；小學科學

創(chuàng)造力是人類智慧的重要體現(xiàn)，它不僅是產生新思想、發(fā)現(xiàn)新事物的能力，也是一個國家興旺發(fā)達、民族進步的源泉。小學階段是激發(fā)學生創(chuàng)造力的關鍵時期，科學課堂則是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)造力的主陣地。小學生天生具有濃厚的好奇心和探究欲望，樂于對任何引起其興趣的事物進行觀察與體驗。因此，在小學科學課堂中，重視學生的創(chuàng)造力培養(yǎng)，具有極為重要的教育意義。而在解決問題過程中培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力，被視為一個高效且實用的創(chuàng)造力培養(yǎng)路徑。在教學過程中，教師可為學生搭建一個激發(fā)創(chuàng)造力潛能的平臺，引導學生經歷完整的學習過程，促進創(chuàng)造力提升。筆者以教科版小學科學四年級《制作我的小樂器》為例，詳細且系統(tǒng)地闡述指向創(chuàng)造力培養(yǎng)的科學教學路徑。

一、依托情境，聚焦核心問題

創(chuàng)造力產生的過程往往始于對問題的發(fā)現(xiàn)和洞察，而學會解決問題則首先要求學生具備發(fā)現(xiàn)問題并聚焦核心問題的能力。教師應深入挖掘真實情境與學科核心知識之間的聯(lián)系，將學科本質問題植根于具體情境中，引導學生依托情境，發(fā)現(xiàn)問題并聚焦核心問題。在教學《制作我的小樂器》時，科學教師可在學校舉辦的迎國慶音樂會和聲音產生的原理之間建立關聯(lián)，然后創(chuàng)設一個情境，即學校迎國慶音樂會要求四年級學生自制小樂器，并參與演奏活動，以此激發(fā)學生主動思考并提出問題。

學生在閱讀迎國慶音樂會海報后，紛紛提出了自己的問題。

生1：我們需要制作怎樣的小樂器？

生2：一個合格的小樂器應該具備哪些條件？

生3：我們用什么材料來制作小樂器？

生4：該如何利用小樂器來演奏呢？

……

核心問題的界定決定了解決方案的方向與深度。在教師的引導下，學生逐步深入分析、理解情境的主要元素和矛盾點，經過思維的碰撞，明晰了核心問題，進而為問題的解決鋪設了明確的突破路徑。

師：這么多問題中，哪一個才是我們首先要明確的問題呢？

生5：我認為首先要明確“一個合格的小樂器應該具備哪些條件？”這個問題，然后才能選擇材料進行設計、制作。

生6：我也同意他的想法。制作小樂器的核心問題是合格樂器的標準，明確了這個問題，我們才能往下研究。

二、提供支架，呈現(xiàn)多元方案

如果學生無法自主明確解決問題的方法，獨立尋找解決路徑，那么即使他們能復述出一些正確的答案，仍然無法真正學到什么知識。獨立思考并制定解決方案的過程是培養(yǎng)學生創(chuàng)造力的關鍵環(huán)節(jié)。它要求學生充分發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)新能力，同時他們還需掌握一定的科學知識和實踐能力。在這個階段，教師可提供豐富的材料、圖式記錄單等支架，助力學生發(fā)散思維，展示自己解決問題的方案。

（一）材料前置使解決方案有物可依

面對同一個問題，通常存在多種解決方法。然而由于課堂時間和環(huán)境的限制，有些方法無法實施。在學生正式開始設計小樂器前，教師可提供一系列結構化且豐富的材料。這樣，學生在分析可用材料的基礎上，可設計出切實可行的解決方案。材料的豐富性不僅能給學生提供解決問題的機會，還能激發(fā)他們突破限制，打破邊界，從而探索出各種各樣的可能性方案。

在制作小樂器時，教師可為學生準備多種材料，如皮筋、紙盒、小木柱等彈撥類樂器材料，酒瓶、玻璃杯、紅墨水、水槽、筷子、漏斗等打擊類樂器材料，吸管、試管、軟木塞、剪刀、膠帶等吹奏類樂器材料。課前，教師也可鼓勵學生自己收集材料。學生可以按照自己的意愿篩選材料，獨立設計并堅守自己認可的解決方案。這一實踐不僅強化了學生的獨立思考能力，還充分體現(xiàn)了他們在問題解決中的主導性。

（二）設計支架使解決方案有徑可循

在尋找解決方案的過程中，教師要注重學生的自主性、參與性。鑒于小學生的認知規(guī)律與成年人不同，他們缺乏豐富的經驗，以及在表達方面的能力尚不成熟，教師可提供解決問題的設計支架，引導學生循著支架思考，進而清晰表達自己的設想。

在本課中，教師準備了“我的小樂器設計方案”作為支架（如圖1），內容包括樂器類型、材料選擇、設計要求等。這些內容旨在引導學生采取合理的方式，并運用所學的科學知識來闡釋自己的解決方案。例如，他們需要了解不同材料的振動特點，思考如何調整樂器的結構來優(yōu)化聲音效果等。

在設計支架的指導下，學生能獨立構思并記錄自己解決問題的方案。這不僅有助于深化學生對知識的理解，還能提高他們的實踐能力，為后續(xù)的交流奠定基礎。

三、組織論證，選定最優(yōu)方案

在選擇最優(yōu)方案的過程中，學生將學習如何權衡利弊，并做出決策。教師需在這個環(huán)節(jié)，鼓勵學生多交流與分享，并組織學生對問題解決方案進行論證，使每個學生都有機會表達自己的想法和觀點。教師會發(fā)現(xiàn)學生提出的方案存在差異性，而這種差異性有助于學生更深入理解問題的多樣性和復雜性，并深刻感受“創(chuàng)造力”在學習生活中的重要性。

（一）組內分享交流，突破思維限制

組內分享交流能給每個學生提供表達自己想法的機會。這有助于學生感受不同思維、觀念的碰撞與激蕩，從而突破自己固有的學習桎梏。

本課教師組織組內分享交流活動時，可鼓勵學生對各自的設計方案進行深入的分析和討論，并在這個過程中，學會傾聽他人的觀點，清晰表達自己的想法和論據(jù)。與此同時，教師需不斷巡視，當某些小組出現(xiàn)分歧時，引導學生在尊重他人觀點的基礎上提出自己的見解。

通過分享和交流，學生將發(fā)現(xiàn)各自設計方案的優(yōu)點和不足。這不僅讓學生可以從他人的方案中汲取靈感，還增強了他們的合作溝通能力。隨后，學生共同選出小組里公認的最優(yōu)方案并對其進行修改和完善，最優(yōu)方案將放在畫架上展示。

（二）組織觀摩活動，拓展思維深度

在各小組對解決方案進行完善和優(yōu)化后，教師邀請各組將他們認為的最優(yōu)方案展示在教室周圍的畫架上。學生有序地進行觀摩，并在紅色便利貼上寫上優(yōu)點，在藍色便利貼上寫上建議。與此同時，各組方案的主創(chuàng)要留在組內，負責給其他小組介紹方案和回答問題。這種觀摩的形式可以在有限的時間內擴大交流的范圍，讓更多學生參與集體的交流討論，拓展思維的深度。

在觀摩時，教師要引導學生認真觀察和分析各個小組的解決方案，挖掘其中的奇思妙想和創(chuàng)新火花。這些方案不僅反映學生各自獨特的思維方式和創(chuàng)新能力，同時也為教師提供了寶貴的教學資源。在觀摩活動結束后，學生快速鎖定大家一致贊同的設計方案，并闡述其優(yōu)點和不足。在綜合考量其創(chuàng)新性、實用性、可操作性和美觀性等多個因素后，學生對自己的解決方案進行二次優(yōu)化，以達成小組最優(yōu)方案。

四、付諸實踐，物化解決方案

將精心選定的最優(yōu)方案付諸實踐是本課教學中的核心環(huán)節(jié)之一。學生將直接體驗理論和實踐的距離，并在這個環(huán)節(jié)中完善樂器作品。他們將逐步培養(yǎng)出一種能力，即在思維中發(fā)現(xiàn)新問題，聯(lián)結舊知，繼而解決問題。這個物化解決方案的過程體現(xiàn)了從“單一知識”邁向“綜合知識”的轉變，它不僅能提升學生的知識遷移運用能力，還能強化他們綜合分析的能力和創(chuàng)造力。

回到《制作我的小樂器》一課，在經過上述多個環(huán)節(jié)后，各組學生已經選出制作小樂器的最優(yōu)方案。盡管解決方案已經經歷了兩次優(yōu)化，但受限于學生的經驗、制作技術等，作品的性能無法立即達到預期水平。教師可根據(jù)學生的具體情況預留相應的時間，確保學生有充足的時間動手制作和展示模型。在學生制作小樂器時，教師應在活動區(qū)域內巡視，進行有效指導。如學生發(fā)現(xiàn)自己的解決方案存在不太合理之處時，教師可通過追問等方式進行引導，幫助學生思考解決方法，及時改進方案。

五、評估反思，審視學習過程

學生的學習不應僅限于解決某個問題，他們還應深入審視自身的學習過程。審視學習過程將幫助他們掌握和理解解決問題過程中所涉及的學科核心知識，并體會和運用這些知識創(chuàng)造性地解決問題。

（一）量表評估，支持成果迭代

在深入探討制作小樂器的核心問題之后，教師可引導學生思考和討論合格小樂器的標準，并從學習成果和學習過程兩方面設計評價量表（如表1）。評價量表涵蓋了使用材料、產品質量、創(chuàng)新性與可行性、現(xiàn)場展示等多個方面，并且明確了不同等級和對應標準。此外，還從小組分工合作的角度評估了學生在學習過程中的卷入程度及其在團隊中的具體表現(xiàn)。評價量表幫助學生明確制作小樂器的具體目標，合理選擇學習策略，自覺監(jiān)控學習過程。評價量表不僅促進了學生自主學習能力的提升，還激發(fā)了他們的學習興趣和熱情。

（二）反思總結，助推創(chuàng)造力優(yōu)化

教師還應基于評價量表進一步指導學生共同回顧在問題解決全過程中產生的亮點、遇到的問題以及自己的解決方法，從而總結經驗和不足。助推學生通過反思與總結，繼續(xù)優(yōu)化解決問題的方法以及提升實踐能力。

在展示小樂器時，每個小組除了需要在全班面前演奏小樂器外，還要圍繞以下問題說一說：我的小樂器是通過什么物體振動發(fā)出聲音的？我通過改變什么使小樂器發(fā)出了高低不同的聲音？我的小樂器有哪些亮點？我已經解決了哪些問題？還存在什么困惑？而其他學生需要認真傾聽，觀察比較，并提出相應的意見和建議，幫助展示者解決困惑。

當所有小組展示結束后，教師需鼓勵學生根據(jù)自身的反思和其他學生的建議，對原先的設計方案進行修改和完善，努力制作出更加出色的作品，并將反思總結的成果應用到下一輪的創(chuàng)作中。這將進一步增強學生的創(chuàng)造力和實踐能力。

綜上所述，本次教學實施路徑可遷移到小學科學的常態(tài)教學中。它并非是簡單的線性操作步驟，而是蘊含縝密的邏輯關系。教師在課堂教學過程中應當分階段、分程度引導學生“聚焦核心問題、呈現(xiàn)多元方案、選定最優(yōu)方案、物化解決方案、審視學習過程”，逐步培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力。

參考文獻：

［1］王鑫.指向高階思維的六步問題解決法教學探析［J］.教育理論與實踐，2024，44（5）：51-55.

［2］臧鶯.創(chuàng)造力是中國學生的“短板”：時報專訪國際著名數(shù)學家丘成桐［J］.基礎教育論壇，2012（8）：37-38.

［3］ 朱小虎.基于PISA的學生問題解決能力研究［D］.上海：華東師范大學，2016.

［4］邵鋒星，王紅燕. 指向創(chuàng)造力培養(yǎng)的課堂教學改革行動［J］.中小學管理，2021（9）：35-37.

（浙江省杭州市臨平區(qū)教育發(fā)展研究學院）