聚焦創(chuàng)新思維，提升科學(xué)素養(yǎng)

傅丙賜

摘要小學(xué)科學(xué)課程是一門(mén)基礎(chǔ)性、實(shí)踐性、綜合性的課程，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新和實(shí)踐能力有重要意義。創(chuàng)新思維鼓勵(lì)學(xué)生突破“定向”“模式”的束縛，在學(xué)習(xí)中，不拘泥于書(shū)本，遇到具體問(wèn)題能運(yùn)用多方法、多途徑解決。下面以三年級(jí)《太陽(yáng)和影子》一課為例，嘗試從情境創(chuàng)設(shè)、自主探究、拓展延伸這三個(gè)方面分別提出相應(yīng)的教學(xué)策略，讓學(xué)生跳出思維的枷鎖，培養(yǎng)創(chuàng)新思維，提升科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞 創(chuàng)新思維 科學(xué)素養(yǎng) 自主研究

中圖分類(lèi)號(hào)：G424文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.05.023

Focus on Innovative Thinking and Improve Scientific Literacy

——Take the lesson "sun and shadow" as an example

FU Bingci

（Weihai Putuo Road Primary School， Weihai， Shandong 264203）

Abstract： Primary school science course is a basic， practical and comprehensive course， which is of great significance to cultivate students’ scientific literacy， innovation and practical ability. Innovative thinking encourag？ es students to break through the shackles of "orientation" and "mode". In learning， they do not stick to books， and can use multiple methods and ways to solve specific problems. Taking the third grade "sun and shadow" as an example， this paper attempts to put forward corresponding teaching strategies from the three aspects of sit？ uation creation， independent exploration and extension， so as to let students jump out of the shackles of think？ ing， cultivate innovative thinking and improve scientific literacy.

Keywords： innovative thinking； scientific literacy； independent research

小學(xué)科學(xué)課程是一門(mén)基礎(chǔ)性、實(shí)踐性、綜合性的課程，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新和實(shí)踐能力有重要意義。創(chuàng)新思維鼓勵(lì)學(xué)生突破“定向”“模式”的束縛，在學(xué)習(xí)中，不拘泥于書(shū)本，遇到具體問(wèn)題能運(yùn)用多方法、多途徑解決。下面以三年級(jí)《太陽(yáng)和影子》一課為例，嘗試從情境創(chuàng)設(shè)、自主探究、拓展延伸這三個(gè)方面分別提出相應(yīng)的教學(xué)策略，讓學(xué)生跳出思維的枷鎖，培養(yǎng)創(chuàng)新思維，提升科學(xué)素養(yǎng)。

創(chuàng)設(shè)情境，聚焦問(wèn)題，讓創(chuàng)新思維生根發(fā)芽

科學(xué)學(xué)習(xí)始于問(wèn)題，沒(méi)有問(wèn)題就不會(huì)引發(fā)學(xué)生的思考，教師要能在課始為他們創(chuàng)設(shè)有趣的、符合他們心理特點(diǎn)的教學(xué)情境，從核心概念出發(fā)，設(shè)置適當(dāng)?shù)膯?wèn)題情境，引發(fā)他們的認(rèn)知沖突，調(diào)動(dòng)他們的積極性，使其產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望。

教學(xué)片段一：創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，導(dǎo)入新課

師：今天上課，老師給大家?guī)?lái)了一段有意思的電視節(jié)目。（播放手影視頻）這段手影節(jié)目怎么樣？在生活中大家有沒(méi)有玩過(guò)影子？你都是怎么玩的？下面我們就在教室里玩一玩影子，比一比看哪位同學(xué)模仿的小動(dòng)物最形象。（學(xué)生踴躍嘗試。）

師：在玩影子的過(guò)程中，你覺(jué)得產(chǎn)生影子需要什么條件？

生：光和不透明的物體。

師：剛才我們看到的都是在燈光下形成的影子。日常生活中除了燈光下，什么情況下也可以形成物體的影子？

生：月光下、陽(yáng)光下……

師：燈光下、月光下、陽(yáng)光下都會(huì)產(chǎn)生物體的影子。今天我們先來(lái)研究太陽(yáng)下的影子，也就是太陽(yáng)和影子。

心理學(xué)研究表明，當(dāng)學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)生熟悉的生活實(shí)際越貼近，學(xué)生接納知識(shí)的程度就越高。通過(guò)視頻播放和課堂上玩影子游戲的形式導(dǎo)入新課，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生以飽滿(mǎn)的熱情投入玩影子等一系列探究活動(dòng)中，對(duì)影子有了切身的體驗(yàn)，“產(chǎn)生影子的條件”這一問(wèn)題便不攻自破。由于好奇心，學(xué)生急切地想要找尋答案，積極探究，在做和想中不斷碰撞出創(chuàng)新思維的火花，養(yǎng)成良好的科學(xué)素養(yǎng)。

優(yōu)化教具，開(kāi)放教學(xué)，讓創(chuàng)新思維自由綻放

創(chuàng)新思維是在感性材料的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。教師要引導(dǎo)學(xué)生充分調(diào)動(dòng)已有認(rèn)知，從多個(gè)方面尋求解決問(wèn)題的答案，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。只有讓學(xué)生真正參與到探究活動(dòng)中，才能激發(fā)他們的好奇心與求知欲，真正調(diào)動(dòng)他們的創(chuàng)新思維，并促使他們形成對(duì)科學(xué)的正確情感態(tài)度，養(yǎng)成良好的科學(xué)創(chuàng)新思維習(xí)慣。

教學(xué)片段二：利用模擬天空探究太陽(yáng)位置變化引起影子變化的情況

師：請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)回想一下，太陽(yáng)早、中、晚的位置變化會(huì)引起同一物體的影子發(fā)生什么樣的變化？你認(rèn)為影子的方向和太陽(yáng)的方向是怎樣的？早、中、晚影子的長(zhǎng)短是怎樣的？

生：影子的方向和太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)方向是相反的，中午影子短，早、晚影子長(zhǎng)。

師：影子的特點(diǎn)究竟是不是這樣的呢？我們可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證一下。老師這里有一個(gè)模擬的天空，手電筒模擬太陽(yáng)，中間的物體模擬觀測(cè)對(duì)象，模擬天空中太陽(yáng)的三個(gè)不同位置（實(shí)物展示如下頁(yè)圖，即上午7：00，中午12：00，下午5：00）。你們覺(jué)得應(yīng)該怎樣做實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證影子的方向和太陽(yáng)的方向相反？

生：用手電筒照射觀測(cè)的物體。

師：對(duì)！用手電筒照射觀測(cè)的物體是一個(gè)非常簡(jiǎn)單有效的方法。請(qǐng)你上來(lái)為大家演示一下——觀察上午7：00物體的影子。注意：我們要將太陽(yáng)的位置線(xiàn)和時(shí)間線(xiàn)對(duì)齊。

（學(xué)生指出觀測(cè)物體的影子位置并用筆畫(huà)出物體的影子，用直尺測(cè)量影子的長(zhǎng)度。）

師：擺放模擬天空時(shí)，一定要注意和實(shí)際天空的方向保持一致。方向一致可以幫助我們確定方向，易于觀察太陽(yáng)和影子的方向變化和填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)記錄單。

（學(xué)生開(kāi)始實(shí)驗(yàn)探究。）

師：實(shí)驗(yàn)結(jié)束，請(qǐng)整理好實(shí)驗(yàn)器材，哪個(gè)小組到前面分享一下你們的發(fā)現(xiàn)？

生：影子和太陽(yáng)的方向相反，早、晚影子長(zhǎng)，中午影子短。

“工欲善其事，必先利其器?！苯處熞獮閷W(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦親歷科學(xué)探究過(guò)程提供必要的時(shí)間、空間和材料。如果實(shí)驗(yàn)器材和教具不能滿(mǎn)足這種需要，就要求教師開(kāi)動(dòng)腦筋，利用生活中的易得材料自制教具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在本課的教學(xué)中用了手電筒、KT板、量角器等材料，制作了“模擬天空”，有效地輔助了課堂教學(xué)，讓學(xué)生觀察同一物體在不同季節(jié)的同一時(shí)間太陽(yáng)和影子的關(guān)系，把長(zhǎng)時(shí)間的觀察才能看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，瞬間呈現(xiàn)出來(lái)。

開(kāi)放的教學(xué)模式不僅能鍛煉學(xué)生的自主探究、合作學(xué)習(xí)能力，還能發(fā)揮他們的創(chuàng)新潛能。在小組合作自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并探究的過(guò)程中，教師只是掌握著課堂的主線(xiàn)，在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)候給予引導(dǎo)，讓學(xué)生的思維在“放”中得到釋放，讓課堂的節(jié)奏基本由學(xué)生掌控，在看似放松的課堂氛圍中，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維。

聯(lián)系生活，有效遷移，讓創(chuàng)新思維開(kāi)花結(jié)果

科學(xué)源于生活，把教學(xué)內(nèi)容與生活實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，給學(xué)生創(chuàng)造機(jī)會(huì)，有助于創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。創(chuàng)新思維對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)也是運(yùn)用已有的知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)造事物的能力。鼓勵(lì)學(xué)生利用身邊常見(jiàn)的用品或廢棄物自制器材也是鍛煉創(chuàng)新思維的一種方式，讓學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦，既鞏固了知識(shí)，又培養(yǎng)了他們的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

教學(xué)片段三：探究太陽(yáng)位置的變化與生活的關(guān)系

師：太陽(yáng)除了能幫助我們辨別方向、知道時(shí)間外，它的位置變化還與我們的生活有哪些關(guān)系？

生：太陽(yáng)能給我們帶來(lái)光明和溫暖，利用影子可以乘涼，太陽(yáng)能使?jié)褚路兏伞?/p>

師：其實(shí)，太陽(yáng)的位置變化與我們的生活息息相關(guān)。老師這里也搜集了相關(guān)的資料，讓我們一起去看看：

塑料大棚（中午天氣熱，卷起草簾；早晚天氣冷，就放下草簾。）

太陽(yáng)能熱水器、光伏發(fā)電站（它們都是利用太陽(yáng)能來(lái)工作的，可以節(jié)約很多能源。）

太陽(yáng)、影子和我們的生活息息相關(guān)，掌握了太陽(yáng)和影子的相關(guān)知識(shí)，可以更好地服務(wù)于我們的生活。

這個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)，不僅培養(yǎng)了學(xué)生用科學(xué)的眼光看問(wèn)題、用科學(xué)的思維分析問(wèn)題的能力，而且還提高了他們用科學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的水平。同時(shí)，還讓學(xué)生真切地感受到了科學(xué)離我們并不遙遠(yuǎn)，它就在我們身邊。蔬菜大棚、太陽(yáng)能熱水器、光伏發(fā)電等高技術(shù)成果展示，以及無(wú)影燈的無(wú)影效果，讓學(xué)生充分感受到了科技的魅力，不但能激發(fā)學(xué)生學(xué)科學(xué)的興趣，而且更激起學(xué)生利用科學(xué)進(jìn)行創(chuàng)新、創(chuàng)造的欲望，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維大有益處。

教學(xué)片段四：拓展延伸

師：大家看，這是醫(yī)院手術(shù)室里的無(wú)影燈，給病人手術(shù)時(shí)打開(kāi)能產(chǎn)生無(wú)影的效果，醫(yī)生動(dòng)起手術(shù)來(lái)，就可以操作自如。為什么無(wú)影燈會(huì)沒(méi)有影子？它的設(shè)計(jì)原理是什么？

生：可能和發(fā)光強(qiáng)度有關(guān)。

師：感興趣的同學(xué)課下可以上網(wǎng)查閱資料，動(dòng)手制作一個(gè)無(wú)影燈，下節(jié)課帶過(guò)來(lái)我們一起交流。

本課在教學(xué)過(guò)程中注重課內(nèi)外相結(jié)合，課內(nèi)觀察與長(zhǎng)期觀察相結(jié)合，學(xué)生觀測(cè)記錄與研討相結(jié)合，意在讓學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)，自主掌握科學(xué)學(xué)習(xí)的方法，發(fā)現(xiàn)科學(xué)現(xiàn)象的規(guī)律，本課的主要活動(dòng)有：看手影、玩影子、模擬太陽(yáng)位置變化、模擬實(shí)驗(yàn)連續(xù)觀察記錄一天中太陽(yáng)在天空中的位置及影子的運(yùn)動(dòng)變化。通過(guò)這些活動(dòng)，學(xué)生享受到成功的喜悅，交流分享自己的發(fā)現(xiàn)，建立對(duì)宇宙的情感，從而激發(fā)探究宇宙的熱情。