科學課堂如何促進學生思維發展

在科學課堂教學的過程中，教師應當將學生的思維發展置于核心位置，致力于拓展和深化學生的思維廣度和深度。教師要秉持“教學與思維共進”的原則，確保學生在科學探究的過程中有效提升思維能力，真正實現科學教育的內涵和目標。

一、巧設研究情境，啟動學生思維

科學探索的旅程始于對未知世界的好奇心，而思維的火花往往在探尋問題的過程中迸發。對于學生而言，身處一個真實且引人入勝的研究情境中，能夠激發出他們的探索欲望。對于教師而言，設計并引導學生解決這些真實情境中的問題，是點燃他們思維的關鍵。

教學片段

師：同學們，老師手里有個手電筒，看，它亮了！為什么會亮？

生：因為有燈泡。

師：（將手電筒里的燈泡拆出來）確實有燈泡。有了燈泡就能亮嗎？

生：還要有電池。

師：（將手電筒里的電池拆出來）嗯，有電池。（演示將燈泡底部連接點放在電池正極上）這樣點亮了嗎？

生：沒有亮。

師：（演示將燈泡底部連接點放在電池負極上）那這樣呢？

生：沒有亮。

師：（演示將燈泡側面連接點放在電池負極上）這樣呢？

生：也沒有亮。

師：（演示燈泡側面連接點放在電池正極上）還有這樣呢？

生：還是沒有亮。

師：為什么都沒有亮？

生：因為還要有導線。

師：如何利用導線、電池成功的點亮小燈泡呢？

本環節教師創設手電筒被點亮的情境，成功激發了學生的好奇心。通過拆卸手電筒，不僅可以引導學生關注到電池、小燈泡和導線這些基本元素，又可以引發他們思考“怎樣才能點亮手電筒”這一更深層次的問題，從而啟發他們的思維。

二、搭建設計平臺，見證學生思維

為了直觀展示學生的思維過程，教師不僅可以采用傳統的示意圖繪制方法，還可以搭建新穎的設計平臺。學生可以通過實際擺放組件和繪制相結合的方式進行設計，不僅能夠提高學習效率，還能將他們的思考過程和創意以視覺化的方式呈現出來。

教學片段

師：如何用不同的方式將四個接點連接起來點亮小燈泡呢？請在磁板上利用提供的器材將你們的想法設計出來。

生：我們小組將小燈泡底部連接點與電池正極直接相連，小燈泡側面連接點用導線與電池負極相連。

（教師請該小組上臺展示，如圖1左。）

師：其他同學有設計出與黑板上不同的連接方式嗎？

生：我們小組有不一樣的連接方式。我們將小燈泡底部連接點用導線與電池負極相連，小燈泡側面連接點與電池正極直接相連。

（教師請該小組上臺展示，如圖1右。）

師：還有哪些組有不同的連接方式呢？

（學生紛紛自告奮勇上臺展示。）

教師配備了磁性白板、小燈泡磁鐵、電池磁貼以及畫筆等工具，旨在為學生創設一個直觀且互動的思維展現平臺。這種做法不僅有助于學生進行自我反思和調整，也讓教師能夠更精確地捕捉他們的思維動向，進而提供更加精準的教學指導。這樣的設計平臺不僅能夠將學生的思維可視化，而且是他們思維火花碰撞的“催化劑”，能促進他們認知和創造力發展。

三、引發認知沖突，深化學生思維

在教學過程中，爭議和矛盾很容易引發學生認知沖突，這對于激發他們的深度學習和批判性思維至關重要。

教學片段

師：同學們，這么多的設計方案是不是都能點亮小燈泡呢？誰能上來分一分，將亮的放這邊，不亮的放那邊。

（學生分類，如圖2。）

生：我不同意這樣分類。設計圖⑤不能被點亮，雖然電池的正極與燈泡的側面連接點相連，但是小燈泡底部連接點沒有與電池負極連接起來。

師：好，我們先來研究其他能點亮小燈泡的連接方法有怎樣的共同規律，那么爭議自然會迎刃而解。

師：設計圖①是怎么連接的？

生：小燈泡的底部連接點與正極相連，側面連接點通過導線與電池負極相連。

（繼續討論設計圖②④⑥連接方法。）

師：同學們，你們發現了沒有，點亮小燈泡的這些方案有什么共同特征？

生：小燈泡的兩個連接點分別與電池的正負極連接在一起。

師：很好！設計圖⑤有這樣的共同特征嗎？

生：沒有，雖然小燈泡側面連接點與電池正極相連，但是小燈泡底部連接點沒有與電池連接，相當于直接用導線把電池的正負兩極連接起來了，造成了短路。

教師在教學活動設計時預先設定爭議點，鼓勵學生在設計實驗結束后對展示的設計方案進行分類，讓他們在分類和討論設計方案時產生認知沖突。學生大膽表達觀點，并明確分類的依據，引發思維碰撞，深化思維發展，明確點亮小燈泡的連接方法。

四、精選研究問題，發散學生思維

對于學生來說，只有帶著問題去探究和發現，才能真正發散思維。為了激發學生的思維，教師應當鼓勵他們在探究過程中主動提出問題和解決問題。

教學片段

師：通過實驗，你們驗證了小燈泡的兩個連接點與電池的正負兩極相連，小燈泡就能被點亮。你們有什么疑問？

生：為什么四個接點連好了，小燈泡就能被點亮？

生：我覺得是電池的電通過電池流到了小燈泡里，再流出來，如此循環，小燈泡就亮了。

師：你認為電池里的電循環起來了，太會思考了。

生：我覺得是電池的電從正極到達燈絲，也從負極到燈絲，碰撞在一起，就點亮了小燈泡。

師：碰撞在一起就點亮了小燈泡，真形象。還有不同意見嗎？

生：我覺得是電池的電到達小燈泡，轉換成了光能，小燈泡就亮了。

師：你還知道能量轉換，真不錯！究竟是怎么樣的呢？我們跟著小U帶著神奇眼鏡一起來看一看吧！

（教師播放視頻，學生觀看。）

生：電池的正負極與燈泡的兩個連接點連接，形成了回路。

師：說得真好！小燈泡被點亮的原因是它的兩個接點與電池的正負極相連，形成了閉合回路（如圖3）。

學生通過探究得出“小燈泡連接點與電池兩極相連能點亮小燈泡”的結論后，進一步提出“為什么四個接點連好，小燈泡能亮”的問題，思維繼續發散。學生各抒己見，多角度思考。教師對學生的想法積極回應鼓勵，增強其自信，激發其思維。教師未直接定論，而是引導學生繼續探究，保持其思維的開放性和好奇心。最終學生得出“電池正負極與小燈泡連接點形成回路”的結論，并在思考中學習科學嚴謹思維方式。教師鼓勵學生提問、深入探究并積極反饋，充分發散他們的思維，培養其科學探究與思維能力。

五、回歸問題情境，提升學生思維

教學要圍繞生活情境展開，讓學生在學習過程中能夠真實地感受到所學知識的價值，提升他們的思維，滿足他們的成就感，并激發他們對生活探究的熱情。

教學片段

師：同學們，通過今天的學習，你們現在能幫老師解釋手電筒被點亮的原因嗎？

生：小燈泡、電池與手電筒外殼和彈簧構成了閉合回路。

師：說得真好，誰來具體說一說？

生：我們可以從手電筒的內部結構圖看到：電池正極連底部連接點，側面連接點通過金屬外殼連接到彈簧，到電池負極。

生：連接好了就形成了閉合回路，手電筒被點亮了。

師：原來這就是手電筒的工作原理?？磥?，生活中處處都有科學呀！希望大家永葆對生活探究的熱情，善于發現問題、分析問題、解決問題。

《點亮小燈泡》這一課，最終還是回到了手電筒被點亮這一生活情境。學生通過分析手電筒的內部結構，解釋小燈泡被點亮的原因，將知識應用到生活中，提升了用所學知識解決實際問題的能力。

（作者單位：湖北省武漢市江漢區大興第一實驗學校福星校區）