科学课堂如何促进学生思维发展

在科学课堂教学的过程中，教师应当将学生的思维发展置于核心位置，致力于拓展和深化学生的思维广度和深度。教师要秉持“教学与思维共进”的原则，确保学生在科学探究的过程中有效提升思维能力，真正实现科学教育的内涵和目标。

一、巧设研究情境，启动学生思维

科学探索的旅程始于对未知世界的好奇心，而思维的火花往往在探寻问题的过程中迸发。对于学生而言，身处一个真实且引人入胜的研究情境中，能够激发出他们的探索欲望。对于教师而言，设计并引导学生解决这些真实情境中的问题，是点燃他们思维的关键。

教学片段

师：同学们，老师手里有个手电筒，看，它亮了！为什么会亮？

生：因为有灯泡。

师：（将手电筒里的灯泡拆出来）确实有灯泡。有了灯泡就能亮吗？

生：还要有电池。

师：（将手电筒里的电池拆出来）嗯，有电池。（演示将灯泡底部连接点放在电池正极上）这样点亮了吗？

生：没有亮。

师：（演示将灯泡底部连接点放在电池负极上）那这样呢？

生：没有亮。

师：（演示将灯泡侧面连接点放在电池负极上）这样呢？

生：也没有亮。

师：（演示灯泡侧面连接点放在电池正极上）还有这样呢？

生：还是没有亮。

师：为什么都没有亮？

生：因为还要有导线。

师：如何利用导线、电池成功的点亮小灯泡呢？

本环节教师创设手电筒被点亮的情境，成功激发了学生的好奇心。通过拆卸手电筒，不仅可以引导学生关注到电池、小灯泡和导线这些基本元素，又可以引发他们思考“怎样才能点亮手电筒”这一更深层次的问题，从而启发他们的思维。

二、搭建设计平台，见证学生思维

为了直观展示学生的思维过程，教师不仅可以采用传统的示意图绘制方法，还可以搭建新颖的设计平台。学生可以通过实际摆放组件和绘制相结合的方式进行设计，不仅能够提高学习效率，还能将他们的思考过程和创意以视觉化的方式呈现出来。

教学片段

师：如何用不同的方式将四个接点连接起来点亮小灯泡呢？请在磁板上利用提供的器材将你们的想法设计出来。

生：我们小组将小灯泡底部连接点与电池正极直接相连，小灯泡侧面连接点用导线与电池负极相连。

（教师请该小组上台展示，如图1左。）

师：其他同学有设计出与黑板上不同的连接方式吗？

生：我们小组有不一样的连接方式。我们将小灯泡底部连接点用导线与电池负极相连，小灯泡侧面连接点与电池正极直接相连。

（教师请该小组上台展示，如图1右。）

师：还有哪些组有不同的连接方式呢？

（学生纷纷自告奋勇上台展示。）

教师配备了磁性白板、小灯泡磁铁、电池磁贴以及画笔等工具，旨在为学生创设一个直观且互动的思维展现平台。这种做法不仅有助于学生进行自我反思和调整，也让教师能够更精确地捕捉他们的思维动向，进而提供更加精准的教学指导。这样的设计平台不仅能够将学生的思维可视化，而且是他们思维火花碰撞的“催化剂”，能促进他们认知和创造力发展。

三、引发认知冲突，深化学生思维

在教学过程中，争议和矛盾很容易引发学生认知冲突，这对于激发他们的深度学习和批判性思维至关重要。

教学片段

师：同学们，这么多的设计方案是不是都能点亮小灯泡呢？谁能上来分一分，将亮的放这边，不亮的放那边。

（学生分类，如图2。）

生：我不同意这样分类。设计图⑤不能被点亮，虽然电池的正极与灯泡的侧面连接点相连，但是小灯泡底部连接点没有与电池负极连接起来。

师：好，我们先来研究其他能点亮小灯泡的连接方法有怎样的共同规律，那么争议自然会迎刃而解。

师：设计图①是怎么连接的？

生：小灯泡的底部连接点与正极相连，侧面连接点通过导线与电池负极相连。

（继续讨论设计图②④⑥连接方法。）

师：同学们，你们发现了没有，点亮小灯泡的这些方案有什么共同特征？

生：小灯泡的两个连接点分别与电池的正负极连接在一起。

师：很好！设计图⑤有这样的共同特征吗？

生：没有，虽然小灯泡侧面连接点与电池正极相连，但是小灯泡底部连接点没有与电池连接，相当于直接用导线把电池的正负两极连接起来了，造成了短路。

教师在教学活动设计时预先设定争议点，鼓励学生在设计实验结束后对展示的设计方案进行分类，让他们在分类和讨论设计方案时产生认知冲突。学生大胆表达观点，并明确分类的依据，引发思维碰撞，深化思维发展，明确点亮小灯泡的连接方法。

四、精选研究问题，发散学生思维

对于学生来说，只有带着问题去探究和发现，才能真正发散思维。为了激发学生的思维，教师应当鼓励他们在探究过程中主动提出问题和解决问题。

教学片段

师：通过实验，你们验证了小灯泡的两个连接点与电池的正负两极相连，小灯泡就能被点亮。你们有什么疑问？

生：为什么四个接点连好了，小灯泡就能被点亮？

生：我觉得是电池的电通过电池流到了小灯泡里，再流出来，如此循环，小灯泡就亮了。

师：你认为电池里的电循环起来了，太会思考了。

生：我觉得是电池的电从正极到达灯丝，也从负极到灯丝，碰撞在一起，就点亮了小灯泡。

师：碰撞在一起就点亮了小灯泡，真形象。还有不同意见吗？

生：我觉得是电池的电到达小灯泡，转换成了光能，小灯泡就亮了。

师：你还知道能量转换，真不错！究竟是怎么样的呢？我们跟着小U带着神奇眼镜一起来看一看吧！

（教师播放视频，学生观看。）

生：电池的正负极与灯泡的两个连接点连接，形成了回路。

师：说得真好！小灯泡被点亮的原因是它的两个接点与电池的正负极相连，形成了闭合回路（如图3）。

学生通过探究得出“小灯泡连接点与电池两极相连能点亮小灯泡”的结论后，进一步提出“为什么四个接点连好，小灯泡能亮”的问题，思维继续发散。学生各抒己见，多角度思考。教师对学生的想法积极回应鼓励，增强其自信，激发其思维。教师未直接定论，而是引导学生继续探究，保持其思维的开放性和好奇心。最终学生得出“电池正负极与小灯泡连接点形成回路”的结论，并在思考中学习科学严谨思维方式。教师鼓励学生提问、深入探究并积极反馈，充分发散他们的思维，培养其科学探究与思维能力。

五、回归问题情境，提升学生思维

教学要围绕生活情境展开，让学生在学习过程中能够真实地感受到所学知识的价值，提升他们的思维，满足他们的成就感，并激发他们对生活探究的热情。

教学片段

师：同学们，通过今天的学习，你们现在能帮老师解释手电筒被点亮的原因吗？

生：小灯泡、电池与手电筒外壳和弹簧构成了闭合回路。

师：说得真好，谁来具体说一说？

生：我们可以从手电筒的内部结构图看到：电池正极连底部连接点，侧面连接点通过金属外壳连接到弹簧，到电池负极。

生：连接好了就形成了闭合回路，手电筒被点亮了。

师：原来这就是手电筒的工作原理。看来，生活中处处都有科学呀！希望大家永葆对生活探究的热情，善于发现问题、分析问题、解决问题。

《点亮小灯泡》这一课，最终还是回到了手电筒被点亮这一生活情境。学生通过分析手电筒的内部结构，解释小灯泡被点亮的原因，将知识应用到生活中，提升了用所学知识解决实际问题的能力。

（作者单位：湖北省武汉市江汉区大兴第一实验学校福星校区）