虞美莲
浙江省临海市邵家渡中心校
【内容摘要】
小学科学课程标准指出学生是科学学习的主体、科学学习要以探究为核心，自主、探究已成为小学科学教学中的核心教学方式。《科学课程标准解读》中又指出探究强调动手做，但更强调动脑筋，真正的探究应该发生在学生的头脑中，课堂的重心应该是着力培养学生的科学思维力。因此，我们科学教师要依据小学生的思维特点，充分挖掘教材中学生思维训练的典型课例，给他们创造适宜的思维环境，以“动手”为手段，自动地促进学生“动脑”，使他们养成良好的思维习惯，学会用科学的思维方式解决自身学习、日常生活中遇到的问题。
【关键词】模型 探究 思维训练
探究式教学是小学科学教育的一种有效方法，有利于促进学生对科学知识的理解与应用，提高学生科学探究能力、思维能力、以及合作学习能力。小学科学教材中有许多单元都安排了作为总结应用类设计制作模型的课文。这类课文是对单元所掌握的科学概念的应用，是让学生用科学知识动手解决实际碰到的问题，是提升学生科学思维能力的重要途径。为了探索借助模型训练思维的策略，我选取了六年级上册《形状与结构》单元的第八课《用纸造一座“桥”》这一内容进行实践研究。通过创设情境、锚定目标、设计——验证——评价——修正模型，训练学生的思维，提升学生的思维能力。
一、创设情境，训练学生思维的发散性
发散性思维又称求异思维、辐射思维,是指从一个目标出发,沿着各种不同的途径去思考，探求多种答案的思维。科学教学应该回归社会、回归生活，强调以学生的现实生活为基础，科学与生活的联系紧密，生活中处处有科学。创设生活情境，拉近科学学习与日常生活的距离，有助于学生利用所学的科学知识解决实际问题，在解决问题中提升学生的思维能力。如在教《用纸造一座桥》一课中，教师可以利用两三分钟时间与学生聊聊近年来发生的重特大桥梁垮塌事件。
通过情境的创设让学生感性认识事故的惨痛教训，然后围绕“可能是什么原因造成的？”这一问题，让学生根据所学知识大胆设想。学生思考后，讨论非常热烈,有的说是“偷工减料”，有的说是“设计不合理”，有的说是“超载”，有的说是“材料问题”……这一过程，学生凭着自己的生活经验对桥梁垮塌事故进行猜测，其思维是开放的、发散性的。这样的发散性思维过程也为课中对纸桥的设计与制作留下了要“周全考虑”的痕。
二、锚定目标，训练学生思维的定向性
定向思维是在动力定型驱使下的按照既定方向或程序进行思维的活动过程，它与发散思维相对。上课开始，要向学生提出制作模型的具体技术功能指标和评价量规，这是开展设计制作的方向和目标。
如教《用纸造一座桥》一课，首先要让学生明确任务：用1张《台州日报》报纸、30厘米胶带建造一座桥，要求桥能跨越30厘米宽的河面，宽度大于10厘米，能承载200克重的车辆。这是一个具有挑战性的任务，需要综合考虑的因素很多，如材料的特性和数量，形状和结构，部件的组合和连接等等，因此学生往往无所适从。这时教师要把学生的思路引向本单元《形状与结构》的相关科学知识，让学生思考：从任务的字面理解，你想到了什么？说说要完成任务需要解决的最关键的问题是什么？学生就会对本单元学到的相关知识进行梳理、分析、整合。通过教师的引导，师生的共同讨论，学生明确需要解决的最关键的问题是“纸桥在小车压力的作用下不发生弯曲和破坏”。锚定这一目标后，学生后续的设计、制作、评价等就有章可循，思维就不会漫无边际。
学生完成制作后，在展示与交流的过程中要锚定量规，以评价量规为引导，进行现场检测，检验所制作的纸桥是否达到了预定目标，评价纸桥达到了哪个等级。这样学生的评价、反思才会有的放失，思维就不会迷失方向。
三、设计模型，训练学生思维的深刻性。
思维的深刻性是反映了人类思维活动的深度、广度和难度，是一切思维品质的基础。在科学教学中要特别重视对学生思维深刻性的培养。如教《用纸造一座桥》一课，在学生明确任务后，教师要想办法激活学生头脑中对解决这一问题所储存的相关科学知识。如我们学过哪些增加抗弯曲能力的方法？在这些方法中，哪些适宜用在今天造纸桥中的？为什么？要选择什么样的形状和结构？学生开始想到的是通过改变纸的形状来增加抗弯曲能力。
他们也会想到通过改变桥的结构增加抗弯曲能力，例如拱形、索桥等。但这里学生设计所涉及的知识点都比较肤浅，思维没有打开，所思考的问题还不够深入，没有把本单元学到的知识和已有经验联系起来。因此教师要引导学生通过纸结构的组合和桥结构的组合来解决问题。
通过深入思考，学生会想到许多组合方法，并会根据任务和相关概念进行构思和设计。在构思和初步设计的基础上，经过讨论、选择，确定方案，画出草图。在这个过程中，学生要思考哪个方案最可行，哪个方案最节省材料，因为材料仅为一张报纸。这一环节是学生对多种方案进行筛选优化的过程，也是思维由浅入深的过程。
四、验证模型，训练学生思维的灵活性
思维的灵活性是指能根据情况的变化，及时地调整和改变原有的思维进程和方向，它表现在对具体问题的解决能从实际出发，能随机应变，能根据问题的具体特点采取行之有效的解决方法，而不是墨守成规。
如在教《用纸造一座“桥”》这一课中，这一环节是学生根据设计的模型将其制作成作品，将图纸的模型变成实物，是思维的外显过程。教师要注意鼓励学生先根据自己的方案进行验证，看看自己原来的设计可不可行，问题出在哪里，怎样解决，经过小组研讨或借鉴别人的长处进行修改。如果在制作过程中有新的创意，要及时加以调整完善。但在实际的操作中，学生可能会受材料或其他小组的影响，轻易否定或更改自己的方案，甚至将原先的方案丢在一边，想到哪里做到哪里，这不利于思维的发展，教师要及时干预。
五、评价模型，训练学生思维的严密性
思维是语言的内核，语言是思维的外壳，两者有着密切的联系。课堂的评价大多指向学生的思维过程，因为学生的表达往往反映了他的内在思维过程。当学生把图纸上的模型变成作品后，对照量规进行评价，有些合格，有些良好，有些优秀，还有些可能完全没有制作成功，这为培养学生思维的严密性提供了一个机会，其中的一个策略就是多让学生充分表达和认真倾听。
六、修正模型，训练学生思维的创造性
创造性思维是重新组织已有的知识和经验，提出新的方案或程序并创造新颖、独特思维产物的思维，是一种创见的思维。在有限的课堂中，学生设计制作的纸桥往往是粗糙的，精致化程度不高，这给学生的反思改进留下很大的空间，也为学生创造性思维的训练提供了良好时机。我们既要让学生反思设计中运用知识的合理性，更要反思制作中解决问题的办法可行性。在学生评价模型后，教师出示收集到的学生制作的优秀纸桥图片让学生欣赏。
在学生欣赏后，接着问：刚才你所看到的纸桥,在设计上对你有什么启发？假如再让你们当一回设计师,你会设计出怎么样的纸桥？课后再动手试一试。这样的设计拓宽了学生的视野，激发了他们的再造灵感，开启了创造思维的“闸门”。
“冰冻三尺，非一日之寒”。提升学生的思维能力，是一个长期的过程，如果我们本着“为发展学生的思维而教”这一理念，在每一节课中找寻思维的训练点，为学生提供更多的动手、动脑机会，催化他们的思维，促进其思维的发展，为他们的终身学习打下坚实的基础。
【参考文献】
[1] 义务教育小学科学课程标准[M]·教育部·2017.2
[2] 韦钰 探究式科学教育[J]·中小学教学研究·2018.4
[3] 喻伯军主编 小学科学教学案例专题研究[J]·2019.7
[4] 徐学福 探究式学习的内涵解析 [J]．教育科学·2019.12