立足自主探究 提升思维能力

小学科学课程是一门具有活动性质的课程，能够最大限度地将科学探究活动过程呈现在课程内容中，只有给学生提供更多自主选择的学习空间和充分的探究机会，才能发挥学生的主体作用；才能促使学生主动观察、发现、思考、解决问题、总结创新；才能在培养学生科学素养的同时提升其创新思维能力。下面就立足自主探究提升思维能力，结合教学实际从四个方面谈一下自己的浅显做法：

一、在课堂观察活动中提升思维能力

前苏联教育家苏霍姆林斯基曾指出：“观察是智慧的源泉，是知识理解和技艺掌握之母。”由此可见，观察是科学探究的重要组成部分，没有观察,就没有发现，更没有研究和认识。不论是科学课中的观察课,还是实验课,观察都是必不可少的,尤其对学生的学习行为和创新思维的培养具有重要性,从而有助于学生科学素养的提高。

因此，在科学课的观察活动中我都寻找最佳的激发学生观察兴趣的渠道引导学生学会自主观察。具体做法结合以下三个课例谈一谈：

1、《细胞》一课中，我让学生自行取洋葱表皮细胞观察，没有告诉学生取内表皮还是外表皮，学生在观察过程中有两种不同的发现，一个是外表皮细胞，一个是内表皮细胞。这样的观察方式，一下激发了学生的观察兴趣，提高了学生进一步观察的主动性。然后观察其他动植物的细胞标本，使学生在观察中发现细胞的形态、种类多种多样。在讨论交流中还认识了动物细胞的形状是不固定的，而植物细胞的形状是固定的，在这个观察交流过程中学生的发散思维得以提升。

2、《蜡烛燃烧》一课，我引导学生按照“蜡烛燃烧前”→“蜡烛燃烧中”→“蜡烛燃烧后的结果鉴定”的顺序进行观察。学生把烧杯倒扣在蜡烛火焰的上方，观察到本来干燥的烧杯内壁及烧杯底部有水雾出现并从烧杯底部向四周慢慢消失。

此时学生提出疑问：蜡烛的火焰周围温度很高，为什么本来干燥的烧杯内壁及底部会有水雾出现呢？由此引发学生质疑和思考，寻找水的来源。根据学生在生活中对此类现象的观察，例如下雨时，车内温度高玻璃壁上会起雾，是车内水蒸气遇冷凝结形成的，认为蜡烛燃烧时烧杯壁上形成的水雾也是火焰周围的水蒸气遇到比较冷的烧杯壁凝结形成。

为诱发学生的深度思维，我在这里增加了一步观察，先给烧杯预热，再把烧杯扣在火焰上方进行观察，学生在观察中发现烧杯壁、和烧杯底部还是出现了水雾，由此，学生经过讨论分析认识蜡烛燃烧中会有水生成。

这个观察活动，推翻了学生的常规思维，超越了原有的认知水平,形成认知层面的更新。

3、观察《春夏星空》时我给学生提供了一组星空图片，让学生展开想象思维，自己根据观察到的星星勾画图案，形成自己的星座，并给星座取名字。一下激发了学生的观察兴趣。之后再出示一些形象的图片，引导学生认识不同季节的显著星座。自我感觉效果还是不错的。后来发现的虚拟天文馆软件，更是感觉身临其境，就像真实的画面一样，这个软件还弥补一些因天气原因、光污染、观察时间的局限性等带来的不足，对学生来说也会更加震撼，会让其很快融入其中。利用这个软件引导学生对宇宙进行课内外观察效果会更好。

在这些类型的观察活动中学生会把观察到的现象与思维活动有机结合在一起。以思维引导观察活动，在观察活动中提升学生的思维能力。

二、在自主实验探究中提升思维能力

《科学课程标准》中指出：“科学探究是科学学习的中心环节。科学探究不仅可以使学生体验到探究的乐趣，获取自信，形成正确的思维方式。还确立了“培养学生科学素养”的宗旨，在这一宗旨下，《科学》的教学目标和任务即定为“以探究为核心，鼓励和组织学生像科学家那样探究，通过探究既让学生获得准确的科学知识，又让他们学习科学的探究方法，发展他们科学探究的能力；既让学生感受科学探究的过程，又改善了学生的自我管理意识，提升了学生的思维能力。

为充分发挥学生的主体地位，让学生学会自主探究我在教学中给了学生足够的探究自由与空间。具体做法结合下面课例谈一下：

1、《食物的营养》一课，我让学生每人带一组食物，探究时直接给学生了三种研究方法：一是，纸上擦；二是，滴碘酒；三是，火上烧。让学生每种探究方法用一组材料。并告诉学生在探究实验中，要把每种方法产生了相同现象的食物放到一起，然后直接放手让学生用这三种方法进行自主实验探究，学生在探究过程中分出了纸上留有油迹的花生和瓜子；滴碘酒变蓝黑色的馒头，米饭，土豆，还把纸也分到了里面，原来学生在实验时不小心把碘酒滴到了纸上，发现纸也变成蓝黑色；（这是一个新的发现。）在酒精灯上燃烧食物分出了具有相同气味的瘦肉和蛋白。此时也就轻松认识了食物中的脂肪、淀粉、蛋白质三大营养成分。

3、实验探究《溶解》一课，我直接让学生把沙子、粉笔末、白糖、食盐、高锰酸钾、土放入水中，（这里需要说的是各种材料准备的量约绿豆粒大小，水的量是100毫升）。学生搅拌，静置后观察。会发现产生了两种现象，一是白糖、食盐、高锰酸钾的颗粒不见了，二是沙子、粉笔末、土的颗粒还在水底。

通过对比分析这两种不同的现象，轻松认识溶解。

探究《灯泡亮了》一课我从学生熟悉的生活情景入手来激发学生自主探究的主动性。给学生放一段高青县千乘湖的夜景视频，引导学生自主提出想要研究的问题，通过筛选问题，找出探究主题：让灯泡亮起来。直接放手让学生利用实验材料试着连接一个闭合电路。在准备材料时我做了一个陷阱，那就是把灯座上小灯泡的位置移动了，目的是让学生在这个自主连接环节主动思考，寻找解决办法的同时认识小灯泡的内部构造。灯泡内部的两个连接点这样学生才能认识电流的流动路线，真正了解简单的闭合电路。

自主探究教师要学会放手，引导时间综合起来算5-8分钟为好。在探究过程中要允许学生七嘴八舌；允许学生自由走动到别的组去借鉴学习，虽然看似是乱了些，但却是乱中有序，在这种乱而有序的自主实验探究中会产生创新的操作方法、独特的思维视角，逐步提升学生的创新思维能力。

三、在整理分析数据中提升思维能力

《科学课程标准》十分强调科学学习以探究为核心，而处理数据信息是学生学习科学的有效手段。数据是一种重要的信息,“运用数据进行推断”的思考方法已成为现代社会一种普遍使用并且强有力的思维方式。学生对事物不仅要有感性认识,更要有通过分析数据得出结论的能力。

为此，我在教学中十分注重引导学生进行数据的收集、整理和分析。如：《摆的秘密》一课，探究前我为学生准备了充足的实验器材，且各组都有两根线，一根线上挂了一个钩码，另一根线上挂了两个钩码。目的是让学生在整理分析第一组数据时，在摆锤的重量上产生质疑。

实验探究环节先让学生自由制作一个单摆，教师计时，各组让单摆摆动10秒（没有规定摆线长短，摆锤轻重、摆幅大小）。收集第一组数据 7 9 6 9 10。通过对这组数据分析学生发现相同的时间，各组的摆摆动的次数不一样。由此，引导学生大胆猜想，可能是什么影响了摆摆动的快慢，学生在分析中找出影响摆摆动快慢的因素：数摆动次数的方法不一样，摆线的长短、摆锤的轻重、摆幅的大小。明确摆摆出去再摆回来是摆动一次，教师放手让学生用对比实验的方法进行第二次自主实验探究,并在实验探究中整理、收集三组数据：

引导学生横向分析三组数据，学生发现只有摆线长短不同时数据发生了变化，而摆锤轻重不同对比实验得出的两个数据相同，摆幅大小不同对比实验得出的两个数据也相同。从而轻松的找出同一个摆在相同时间里摆动的快慢与摆线的长短有关系，与摆锤的重量和摆幅的大小没有关系。

这种由简单到复杂的数据分析活动，学生会不断产生思维碰撞的火花。促使学生的思维层层递进。

再如《斜面》教学中通过垂直提起重物和在斜面上拉动重物得出第一组数据：

引导学生横向分析数据后轻松认识利用斜面可以省力。然后纵向分析这组数据，引发学生质疑，讨论认识这些数据不同是因为各组的斜面坡度不同，从而提出进一步探究主题也就是本课的学习难点利用斜面怎样才能更省力。进行实验探究并收集第二组实验数据：

引导学生横向分析这些数据进一步认识利用斜面可以省力，且坡度越小越省力。

再如：在《沸腾》一课中，学生给水加热，并根据观察用下面的折线统计图整理出相应数据：

根据统计图分析这组数据,认识给水加热时水温变化的规律是先快后慢，当给水加热到一定温度水沸腾后，即使继续加热，水温也不再上升。这时水的温度就是沸点。

科学解释只有借助于实证，才能推理出现象或结果产生的原因，而数据是学生在观察和实验中最重要的实证之一，是作出解释最重要的依据，是学生形成正确科学认识的有利武器。科学教学中，让学生充分利用数据说话，建立正确的科学认识，在数据处理中提升思维能力。

四、在资料调查活动中提升思维能力

学生学会调查搜集处理科学资料是学习科学知识一项必备的能力,是学生科学素养的重要组成部分,也是科学探索过程的重要环节之一。生活在信息时代，课本提供的资料和学生已有的生活经验已经不能满足课堂探究的需求，调查活动在科学探究中起到了必不可少的作用。

为此，在自主探究中我引导学生采用多种形式进行自主调查

活动如：在《调查家乡的植物》这课的探究中，我引导学生采用

社会调查的方式进行资料的收集。课前学生小组合作商定调查计划，找出要研究的植物，为的是避免所调查的植物出现过多的重复。进而扩大资料收集的广度。

由于大部分学生在县城生活对一些农村的植物，比如说玉米、小麦、大豆、棉花、野菜、还包括枣树等都不熟悉，我会在前一周的第二节科学课布置调查活动。为的是便于学生利用星期六星期天的时间由家长带领去自己的农村老家或者县城周边的农村去进行社会资料的调查与收集。

再如：《火山》这一课，学生无法直观获取信息，我就引导学生采用书籍调查、网络调查、询问调查等方式进行调查活动。课前我先让学生小组探究，找出要研究的相关问题像学生提出：研究火山是怎样形成的？火山在哪些地域容易发生？火山有哪些种类？火山喷出地面自然冷却后和遇到水冷却后一样吗？等等，有了这些问题作指引，学生就有了调查活动的方向，由于学生思考的角度不一样也就提升了学生调查活动的广度与深度。这节课我也是在前一周的第二节科学课布置调查活动，便于学生有充足的时间进行调查活动。

在自主调查活动中充分发挥学生的主观能动性，让他们积极思考、寻找有价值的信息，同化为自己的知识储备。扩大知识视野。在获得知识的同时提升思维能力。

总之，给学生一片自由的天空，让学生自主探究是我多年来一直秉持的教学理念。因为,有了自主探究，思维才有方向，有了自主探究，思维才有动力。所以，在科学教学中我努力做到：凡是能让学生自己去做的，老师不代替:凡是学生能讲的，老师不暗示。这样才能不断满足学生自主探究的要求，让课堂充满生机，才能真正立足于学生自主探究，提升其思维能力。