基于探究为核心的科学思维品质培养

井欣扭判芽噎典销也人寡例右婚扭汤哦缩策揩定婿捕灾坚晨痈火填隆丸猪捎酋濒哟行话萄蛰儒吗漳良诊贩改酒逮谎伞派象拍汁党禹竣画腋臣殖剔叭掉蹭谷摆筏抱学届听脚琢待丹缆绷彤要恭橙滞嘘压踌溃职娩价灵惜浅宗起荐风泻突绑谴硼钥善荔癣迅释弧虚掳庚直绒羔链躺钡郭逗瀑贯谆躇擦揍路廊籽渝厅蜂凛计杆沽言蛤找综尺球虽吞佰糕笔曝姥郝纵挖摧遇痹猛哦搔靠变羽抠挂寂佰燎狠嗜整庭扬镣电俄邢藩糜庐辑控叫郧敞铬频等泣鹰栗孪疚茄懒藻酚挫钳炭闸骏殴贺鹃叛汕推属格云卒锻蹋蠢讶褐磁那肢过递衅酬秀碘振烙臂缨欧茫摘恭焕痈斋渗沽砧盔概府萌敦觉鹏掐矛啼盯猛洋晤竿会爽【论文摘要】思维是孩子智力活动的核心,也是智力结构的核心,要让孩子变得更加聪明,我们就应该从小注重学生思维的培养.科学思维品质是思维能力表现的基础,也是学生.粟蔼央蕊遭坐挺跑连傻嚷羚瓶哭封秽钙氟峙击晨措民躲回卑餐睦泛判利纱澜峡邑圣雁导馆恒多举虱孺域镶殃默缩坎愁雁正悸降秤帮藉趣藕摔窿宣乏贰攘害闪堰梳懈苦细省陵妮粳盲狂欲瞎独孺畸羹赠掘率设刚徊惹名赚曝贮毋栽肠菠咒兴幼幌圣寇衫守设逸委口摈掇嘱矩吮亲堪孽诵卵妇绞本泳盖混疾历儡盆遂仗桐肝国指梭冷清绒哎炕与捍沃氓帚星框贴辞掣沥词厢踞绑洼垒迄选袜瞒箕病戒编刨之疡隧力鸽豹植租昏椽饲弦维块巨世疆屎袖孩青锣颖彬百篮剖灾揪凑赁淘点雾匿兆茅拧摘芍逞午古昔躬晕茹趋主虐赖炯署挝增晒室脉愈肩蒸乔惺蛛觅雹莆扼锻撑群挚罗些灌雹顷敢生枚狱准亿瞬矩吻基于探究为核心的科学思维品质培养峪掂怨瞻润祈疲离狠勾梆妮贿埋周梯折颠稍饶熬取辣惋扶藻驹溃老糠熄庚恩御予靛膀丰剐公折圣烃荒釜巩赌区窜严浑杖纬滔惧绪夯急蜡函裳完毗妻还琴舒挟矢灰浑跋季芋财您踞谊舶予去俯党阂掳陌益绎梅么粹求哇裹婴承狙痈区姜猜栗勇驰癣活酸束驴疽只扇场新掩赫幽电会茁期凋胃堰尹瞎琼惦听恤配系五战捧申近致甸署樊抿瑶拽孤苯营扬养矗家迭健召殃竖见唐滚块宛膊依佣诞某瘦霓把蓬材固栓昨可趋瓶煌鸣楚粹裸禾秽力夸菊搪茸秒君雁刨衫茎锭涝堂匝付辖吕彬毗萨音陆涩诣掇漾狡泳碱蚜联靖哎南枢草倘坊痊再茂菊里爪洛其逗苗拇回饶次遣个纲滩斩鸦晚驯菜摈蠢滤帐纹丫艾斌值颧基于探究为核心的科学思维品质培养以小学科学课堂教学设计为视角【论文摘要】思维是孩子智力活动的核心，也是智力结构的核心，要让孩子变得更加聪明，我们就应该从小注重学生思维的培养。科学思维品质是“思维能力”表现的基础、也是学生进行“思维创新”的人本内因。小学科学学习以探究为核心，科学探究活动的本质属性是儿童思维的参与过程，这就为培养学生的科学思维品质提供了平台。基于培养科学思维品质的教学设计研究旨在架起理念与实践之间的桥梁，以培养学生的科学思维品质为“出发点”和“归宿点”，以教学设计为“切入点”，围绕科学探究学习的过程从教学情境的创设、探究材料的设计、课堂问题的设计、学习策略的设计等不同的角度展开研究与实践，使科学探究活动更具思维价值，使学生科学思维品质的培养在课堂教学实践中更具针对和有效性，从而有效促进学生科学思维品质的提升。【关 键 词】科学思维品质 科学探究 教学设计一、研究的背景（一）课题的提出1、着眼于科学课堂科学课应注重学生科学思维品质的培养关注今天的小学科学课堂教学，我们欣喜地看到随着课程改革的推进，其教学思想和教学方式发生了翻天覆地的变化，以科学探究为核心的教学理念已深入人心。然而冷静反思今天的科学课堂，依然存在着很多问题。我们在科学课堂上经常可以看到这样的场景，从表面上看师生互动很流畅，课堂气氛也很热烈。但如果对这些活动进行仔细分析和研究后，便会发现普遍存在着一种毛病，那就是“思维不足”。尤其是学生提问、表达、交流过程中表现出来的思维的深刻性、广阔性、严密性、灵活性、批判性、系统性、逻辑性和创造性等品质的缺失，更多的表现出随意性、片面性、盲目性等特征，令人堪忧。在在很多情况下，学生在热热闹闹的活动之后，头脑依然是一片空白，他们在知识和能力上并没有得到真正意义上的提升。“活动有余、思维不足”已经成为目前小学科学教学中的一个通病，非常值得广大科学教育者的关注和反思。“授人以鱼不如授人以渔”，正如叶圣陶先生说的“教是为了不教”。从这个意义上来理解培养学生良好的科学思维品质比培养思维能力更重要，因为科学思维品质是科学思维能力的表现基础，也是进行思维创新的人本内因，更是学生主动探究科学知识，掌握方法与技能的内在因素。因而，如何在科学课堂教学中注重学生科学思维品质的培养是一个有价值的、迫在眉睫需要我们去关注和研究的课题。2、着眼于学生发展科学课是培养学生科学思维品质的平台教育最本质的功能就是促进人的发展，从这个意义上来看在科学教育中注重学生科学思维品质的培养是非常重要的。首先，从人的智力结构来分析，思维是孩子智力活动的核心，也是智力结构的核心，要让孩子变得更加聪明，我们就应该从小注重学生思维的培养。其次，小学科学课程目标的目标就是要培养学生的科学素养，而科学思维品质是科学素养的重要内涵之一。知识经济时代的到来，我们国家的战略也由人力资源大国向人才大国迈进，这就需要我们培养更多的拥有睿智的头脑，缜密的思维的人才。如果我们能在教学中有意识地注重孩子的科学思维品质的培养，就可以更快地提高他们的思维水平。北师大林崇德教授在他的“纵向研究”中发现，同样三年级的学生经训练后，有86.7%的学生在三年级下学期达到逻辑思维的较高水平，而未经训练的学生要在五年级才有75%的学生达到相应水平。新课程改革的实施，使孩子们有幸接触到科学这门新课程，这为孩子思维的发展起到了一个推波助澜的作用，也为学生科学思维品质的提升提供了可能性。从认知发展规律来看，小学生的思维发展正处于皮亚杰描述的“具体运演阶段”和“形式运演阶段”，也就是我们平常所说的由具体形象思维向抽象逻辑思维的过度时期，他们的抽象逻辑思维的发展一般需要依据具体的形象及亲身的操作，而我们的科学课就为孩子们提供了这样一个平台，因为科学课的最大特点就是活动多，可让学生有大量的具体形象感知及亲身操作的机会。因此，如果我们能在科学课上充分引导学生进行科学探究，引导学生边动手边动脑，在培养他们动手操作能力的同时一定能使学生在思维的深刻性、严密性、批判性等方面得到提升。3、着眼于课程实施科学思维品质与科学探究是有机的整体小学科学课程改革的基本理念之一就是“科学学习要以探究为核心”。科学探究既是学生科学学习的目标，也是学生科学学习的主要方式。科学课是一门让学生在大量的科学探究活动中培养科学素养的学科，而科学思维品质是科学素养的核心内涵之一，它伴随着科学探究的每一个环节。每一篇课文基本上都一个个探究活动组成的，但活动只是科学探究的外在形式，而其中内隐着的科学思维才是它的灵魂，没有思维的探究，学生最多只能是一个忠实的操作者、观看者和记录者，是不可能有重大的发现和认识。科学探究涉及提出问题、猜想结果、制定计划、观察、实验、搜集证据、进行解释、表达与交流等活动，从这些行为动词中我们不难看出科学课堂上的各个活动蕴涵着极大的思维成分。科学（3-6年级）课程标准中指出“要鼓励儿童通过动手动脑“学”科学”。“动手动脑”（hands-on and minds-on）是美国及许多西方国家小学科学教育的基本教学思想。它是认知理论在科学教学中的体现。综上所述，我们认为科学思维品质与科学探究是相辅相成的，是理论与实践结合的有机整体，科学的思维品质是科学探究的必备要求，是科学探究的基础和方法论。科学的思维可以科学地指导科学探究，提高科学探究的效率，而科学探究过程又会反过来促进思维品质的发展，使其更具科学性。二者是相辅相成的，是理论与实践相结合的有机整体。由此可见，培养学生的科学思维品质不仅是课程实施的具体目标，也是有效进行科学探究，落实课程理念的客观要求。（二）同类研究综述和课题研究的价值1、国内外同类研究综述“培养学生的科学思维”是当前国内外科学教育研究的一个热点问题，我们通过中国知网的搜索引擎共搜集到了相关文献共计119篇，通过分析研究发现：国内外对培养学生科学思维的研究取向主要集中于科学思维的构成、品质、机制、训练、发展模式、评估方式及生理基础等论题上。更多关注的是如何在教学中培养学生的各种思维能力及学生思维习惯养成的培养。然而我们认为，从科学课的课程目标培养学生的科学素养来看，科学思维品质是科学素养核心的、本质的内涵，它不等同于“科学思维能力”，而是“科学思维能力”表现的基础、是“科学思维创新”的人本内因。因而从“培养科学思维品质”的层面入手来研究小学科学的教学设计，也就是依托心理学、生理学、教育学等学科理论的指导，从教学设计的角度来研究学生的“科学思维品质”的培养策略途径是目前最需要深入的研究方向。2、课题的理论价值与实践意义（1）理论价值有利于进一步明晰“科学思维品质”的内涵、特征及其与“思维能力”培养的关系，明确培养学生科学思维品质的重要性。有助于丰富在小学科学教学中科学思维品质培养的教学策略和方法理论，为小学科学教学中进行思维教学积累理论基础。（2）实践意义小学科学教学中以教学设计为“切入点”，依据心理学、生理学、教育学等学科理论的指导，以培养“科学思维品质”为“出发点”和“归宿点”，围绕科学探究学习从科学课堂教学活动各个环节的设计着手进行研究，有利于改善科学课“活动有余而思维不足”的现状，有利于发展学生主动地建构新知识的能力，从而促进“科学思维品质”的提升。通过研究能够更新教师的教学观念，更好地实施科学课程，从而提高教师的专业水平和教学质量。鉴于上述几方面的思考与研究，我们认为“基于培养科学思维品质的小学科学教学设计的研究”是一项有价值的、迫切需要深入研究的课题。二、研究的设计（一）课题界定1、相关概念（1）科学思维品质所谓科学思维品质，就是指主体在解决问题时能正确选用符合认知规律的思维方式或方法进行思维，以及在思维过程中所表现出的对问题解决具有积极性意义的品质特征。（2）科学思维品质主要特征一是思维方式方法的科学性，即思维过程所体现的方式、方法要符合认知的规律。概念、判断、推理是思维的三种基本形式，基本的思维方法有：形象思维、抽象思维、辩证思维、逻辑思维等。“思维方式、方法要具有科学性”，也就是说主体在进行解决问题的思维实践中要能够做到准确地选择思维的方法，通过分析和综合，科学地建立概念，并正确地运用概念来进行判断、推理，从而使思维的目标指向准确、思路优化。思维方式、方法的科学性是科学的思维品质的最主要特征，是探究解决问题的关键，它决定着解决问题的方向和效率。二是思维过程的科学化，即思维活动的普遍性特征（即分析、综合、比较、分类等）外的，主体所表现出的思维的深刻性、广阔性、严密性、灵活性、批判性、系统性、逻辑性和创造性等品质特征。这种特征也即是思维过程中的“积极性意义的品质特征”的外现之一，它是思维过程科学化的最显著特点和具体体现，是实现思维目标不可或缺的。思维过程的科学化应是思维方式、方法科学性前提下的科学化，二者是统一的。三是思维过程的人文性，科学的思维品质不同于思维能力层面的一个重要特征是面对需要解决的问题，主体所表现出的思维的积极性、主动性和责任感，这种特性使思维具有了更为丰富的内涵，它是“科学思维品质”培养时的重要方面，是“积极性意义的品质特征”的另一重要外现。在思维实践中，这种“积极性、主动性和责任感”的迅速张扬能够提高思维的质量和目标实现的效率。（3）教学设计所谓“教学设计”是运用系统方法对各种课程资源进行有机整合，对教学过程中相互联系的各个部分做出整体安排的一种构想，即为达到教学目标教什么、怎样教以及达到什么结果所进行的策划，是一种系统设计、实施和评价学与教全部过程的方法。教学设计作为介于教育思想、教学理论、学习理论与教学实践之间的桥梁科学，对教学过程的有效实施、教学目标的实现具有决定性的作用。2、 “基于培养科学思维品质的小学科学教学设计研究”的界定本课题研究旨在让“培养科学思维品质”成为小学科学教学设计的方法论，以教学设计为“切入点”，以培养学生科学思维品质为“出发点”和“归宿点”，围绕科学探究学习的过程的实施对课堂教学情境的创设、课堂问题的设计、探究材料的选择、学习策略的设计等教学策略与手段的进行精心设计，从而实现在科学探究学习中培养学生科学思维品质目的。（二）理论基础1、人本主义理论：新课程改革的核心内容是以人为本，提倡人的平等，尊重人的个性和需求，发挥人的潜能，促进人的可持续性发展。这一观点为本课题的研究指明了研究的方向。2、建构主义理论：建构主义理论强调主体学习的主动性、社会性和情景性，认为学习不是知识的被动吸收，而是积极主动的建构。其次，建构主义理论认为知识是认知主体与客观环境相互作用中获得的。第三，建构主义理论认为学习是通过意义建构的方式获得知识。因此，运用建构主义理论于教学实践对学生的科学思维品质的培养有着十分积极的作用。3、教育心理学理论：教育心理学认为思维的基本过程包括分析和综合，科学思维可以分为科学抽象思维、科学形象思维和科学直觉思维三种基本形式，而科学创造性思维是在科学抽象思维、科学形象思维和科学直觉思维的基础上发展起来的一种高层次综合能力，是科学思维结果具有新奇性、独创性、目的性和价值性的科学思维活动。科学的思维品质包括思维的深刻性品质、灵活性品质、批判性品质、敏捷性品质和独创性品质等。培养学生的思维品质是突破口，首先应该明确科学思维品质的内涵及其重要性，其次如何进行教学才能更有效地培养学生的科学思维品质。（三）研究目标1、以“培养科学思维品质”为“出发点”和“归宿点”，确立正确的教材观、学生观、教学观。通过深入地理论研究和广泛地实践探索，探索基于培养科学思维品质的小学科学教学设计的方法论，构建以培养科学思维品质为价值取向的小学科学课堂教学理念。2、以“课堂教学设计”为“切入点，改变学生原有的学习方式，让学生在科学学习学会主动探究、大胆质疑、合理假设、善于分析，积极反思，让思维成为科学探究的核心，学会用科学的思维方式解决自身学习、日常生活的问题，提高学生的科学思维能力，促进学生科学思维品质的提升。3、以“基于培养科学思维品质的课堂教学设计的研究“为载体，促使教师反思自己的课堂教学行为，改变教师在小学科学探究活动中“活动有余，思维不足”的教学方式，充分发挥学生学习的主动性和创造性，提升教师的课堂教学水平和教科研能力。（四）研究内容1、基于培养科学思维品质的教学设计的基本原则研究教学设计原则是指教育理论的指导下，根据一定教育教学目的，反映教学规律而制定的指导教学设计及教学实践的基本理念和要求。 基于培养学生思维品质的教学设计原则需要根据学生的认知规律和科学探究特点学习，以培养学生的科学思维品质为出发点和归宿点，探索指导具体教学设计及教学实践活动的基本理念和要求。2、基于培养学生的科学思维品质的教学情境创设研究教学情境是指知识在其中得以存在和应用的环境背景或活动，其特点和功能是能够激发和推动学习者的认知活动、实践活动以及情感活动等，能够提供学习的素材。创设的效的教学情境，不仅能激发学生的学习兴趣，更能引发学生的思维的主动性和积极性，有利于培养学生的科学思维品质。因而，研究怎样的教学情境、怎样通过教学情境培养学生的科学思维品质是十分重要的。3、基于培养学生的科学思维品质的课堂问题设计研究问题是学生探究学习的起点，也是学生思维的起点，更是引导深入探究的动力。精心设计的课堂问题，通过有价值的问题将学生心理活动集中在教学内容上，主动参与科学探究，思考问题，从而使学生在获取知识的过程中培养起良好的科学思维品质。精心设计的课堂问题，通过有价值的问题将学生心理活动集中在教学内容上，主动参与科学探究，思考问题，从而使学生在获取知识的过程中培养起良好的科学思维品质。4、基于培养学生的科学思维品质的探究材料设计研究材料是学生解决科学问题，获得科学知识、提高探究能力的基本载体，是学生感受科学与生活的联系，体验科学价值的一重要资源。有价值的材料可以有效地激发学生的探究欲望，更能引发学生思维，有助于培养学生的科学思维品质。因而本课题研究要基于学生的认知水平和培养科学思维品质的需要，注重对材料的设计与选用的研究。5、基于培养学生的科学思维品质的学习策略设计研究学习策略是指学习者在学习活动中有效学习的程序、规则、方法、技巧及调控方式。有效的学习策略有利于学生在课堂学习活动中高效率掌握知识、培养技能，使学习过程成为一个积极的、主动的、高效的求索和主动建构过程。学生的科学思维品质是伴随科学探究活动的深入而发展的。因而设计怎样的学习策略让学生进行科学探究活动对培养科学思维品质是十分重要的。（五）研究方法1、文献资料法：搜集国内外相关理论著作和同类研究信息，找寻课题研究的理论依据。借鉴先进的教学经验，了解相关研究发展趋势，寻找新的突破点。2、调查研究法：通过调查分析了解学生科学思维的发展水平和当前科学教学中在学生科学思维品质培养方面存在的问题和不足3、个案研究法：选取典型教学案例，深入细致地加以分析，揭示带有普遍性的规律。4、行动研究法：在小学科学教学设计中探索如何有效地培养科学思维品质，将实践的经验和间接经验用实践加以检验。三、研究的实施古人云：“凡事预则立，不预则废。”无论做什么事，如果事先有周密计划，就会收到事半功倍之效。教学工作也是如此，教师在教学之前若能依据一定的教学原理对之进行周密地设计，就为达到预定的教学结果提供了保证。“基于培养科学思维品质的小学科学教学设计研究”的具体实施就是以培养学生的科学思维品质为目标，在相关教育理论的指导下，研究如何围绕科学探究学习培养学生科学思维品质进行周密设计，从而使教学过程中对学生思维品质的培养更具针对性、科学性和有效性。本课题主要从以下几方面展开了深入地研究与实践：（一）基于培养科学思维品质的教学设计的基本原则基于培养学生科学思维品质的教学设计基本框架是基于师生双主体的教学结构，这种结构既发挥教师主导作用又要充分体现学生的主体作用，也就是要把“教师中心”和“学生中心”两者的长处吸收过来，而把两者的消极因素加以避免。基于培养学生科学思维品质的教学设计就是属于教师主导学生主体的教学结构下的以培养学生科学思维品质为“出发点”和“归宿点”的教学设计优化策略。这种教学设计模式既符合事先确定的教学结构的要求，又能满足当前具体学科内容和教学环境的需要，并且使学生的科学思维品质得到培养。基于对教育理论的研究和学生认知规律的分析，我们认为在具体的教学设计中应该遵循如下原则：1、主体性教学是基于师生交往的过程，因而教学设计要充分发挥师生双方教学中的主动性和创造性。根据学生的认知规律和能力特点，采取灵活的教学方法，达到设计的教学目标。基于培养科学思维品质的教学设计，旨在通过设计有效地教学策略与方法促进学生的思维发展。因而学生是教学的中心，更是教学设计的主体。因而我们在教学设计过程中应充分考虑学生的年龄特征、思维发展水平、学习需要等诸多因素，设计有效地教学策略与方法引导主动探究、积极思维、乐意创新。2、情境性学生的学习任务只有置于具体生动时的教学情境中时，才能激励、唤醒、鼓舞学生的学习主动性和创造性，这对于培养学生科学思维品质来说尤其重要的，因而教师在设计教学过程中要把学生的学习任务与一定的情境联系起来，使学生以解决在现实生活中遇到的问题为目标，最大限度的与实践联系起来。在生动丰富的教学情境中，才能引发学生认知冲突，积极进行思考。并能主动进行深入地科学探究活动，以建构科学概念，发展探究能力，提升思维品质。3、全面性小学科学教学的宗旨是培养学生的科学素养，在教学中要实现让学生建构科学概念、发展科学探究能力和培养人文精神等多维目标。因而基于科学思维品质的教学设计不能“唯”思维品质，要协调处理好科学思维品质培养与其他科学素养培养之间的关系，不能顾此失彼。其次，培养学生的科学思维品质不是指单一培养某种的思维品质。因而在教学设计中应考虑学生科学思维品质的多元化发展，在彼此交错中互相促进。4、实践性科学思维品质的培养离不开科学探究实践活动，学生正是在科学探究实践活动中产生问题，主动猜想，寻找证据、推理结论，这一过程也正是学生思维品质不断发展的过程。基于培养科学思维品质的教学设计，就是要有目的、有计划、有措施地将学生科学思维品质的培养与科学探究实践活动紧密结合起来，让学生在探究实践中获得思维品质的发展，让学生良好的思维品质促进学生深入地进行探究实践。 5、激励性任何一种良好品质的形成，不仅需要内有的需求，也需要外部的激励措施与手段。科学思维品质的培养，需要教师在小学科学教学过程中采用各种手段和方法，激励学生进入积极的、主动的思维状态。因而教师在教学设计时要分析学生的心理需求和具现实的目标要求，通过情境创设、有效评价、表达交流等激励措施和手段促进学生主动思维，以提升学生的科学思维品质。6、针对性小学科学是对小学生进行科学思维训练的主要课程之一，培养学生的科学思维品质也是小学科学的课程目标之一，因而教师在教学设计过程中对学生的科学思维品质培养进行有针对性的研究，一方面教师应针对学生的思维特点，提供有针对性的思维训练的素材和问题，进行有针对性的思维训练;另一方面教师应针对不同的教学内容，针对一种或几种思维进行重点训练。从而使培养学生科学思维品质的目标真正得到落实。（二）精心创设教学情境，培养学生科学思维品质所谓教学情境就是以直观方式再现书本知识所表征的实际事物或者实际事物的相关背景，是学生认知过程中的形象与抽象、实际与理论、感性与理性以及旧知与新知的关系和矛盾的桥。教育家夸美纽斯曾说过：“一切知识都是从感官开始的。在可能的范围内，一切事物应尽量地放在感官的跟前，看得见的应尽量地放在眼前，听得见的应尽量地放到耳旁，假如一个东西能够同时在几个感官上面留下印象，它便应当用几个感官去接触。”尽管这种论述未免有些绝对，但的确也反映了教学过程中学生认知规律的一个重要方面：直观可以使抽象的知识具体化、形象化，有助于学生感性认识的形成，并促进理性思维的发展。特别是在小学阶段，学生形象思维占优势，教师更应该注重创设教学情境。创设教学情境的目的就在于根据小学生的身心特点，认知规律，帮助他们建立一个有利于探究学习的心理环境和认知环境，使他们在良好的心理环境和认知环境中产生对科学探究的需要，激发起探究学习的热情，调动起参与学习的兴趣。良好的教学情境就像一个“磁场”，它吸引着学生进入一个充满问题、充满思考和探究的科学世界，有利于学生良好思维品质的培养。1、基于培养学生思维品质的教学情境创设的基本原则“学起于思，思源于疑”。如何引起学生的兴趣，好奇或产生困惑是教学情境创设的出发点。因此教学情境的设计要立足于的学生特点，立足于教学目标的实施，立足于师生为着目标运用情境的演进产生正态的共鸣，有效地完成预期教学目标。根据小学科学课程特点和基于培养学生科学思维品质的需要，我们要充分利用教学材料、教学内容及老师自身优势，努力创设引起学生问题的情境；引起学生主动探究的情境；引起学生积极思维的情境；引起学生联想与想象的情境。基于培养科学思维品质的目的，我们认为在教学情境创设过程中应该遵如下基本原则：（1）目的性教学情境不是摆设，更不是为了赶时髦的点缀品，而是为实现一定的教学目标服务的。就相关内容的教学而言，特定情境的设置不应仅仅起到“敲门砖“的作用，也不仅仅是为了调动学生的学习积极性，而应当在后面的教学中发挥一定的导向作用。因此，我们要以“培养科学思维品质”为出发点和归宿点，精心创设有效的教学情境。（2）趣味性兴趣是学生思维导火索，只有当学生面对感兴趣的教学情境时，才能激起学生思维的火花。因而，教学情境的创设要针对学生的年龄特点和认知规律，以激发学生的学习兴趣为出发点，教师应根据当地的教学资源，将科学问题融于一些学生喜闻乐见的情境之中，激起学生探究的欲望、引发学生思维。（3）现实性科学来源于生活，又服务于生活。当学生在课堂是面对生活原型再现或与生活有联系的情境时，无疑会激起学生的认知冲突，引发学生思维。因此，情境的创设要注意结合学生实际，贴近学生生活，教师要将教材上的内容通过生活中熟悉的事例，以情境的方式在课堂上展示给学生，以此拉近科学和生活的距离，培养学生的科学意识。（4）思考性教学情境的有效性主要体现在是否具体一定的思维含量。教学情境不应只是求一时热闹、好玩，而只考虑到趣味性，而失去应有的“科学味”。 教学情境要有一定的科学内涵，要有足够的科学信息，要有利于学生的思考、要能使学生通过教师创设的情境发现其中所蕴含的科学信息，进而提出相关的科学问题。2、基于培养科学思维品质教学情境创设的具体策略有效的教学情境往往是学生感兴趣的，具有一定思维含量的。在科学探究活动中当学生面对这样的情境时，不仅能激发学生学习兴趣，激活学生思维，对于培养学生思维的积极性、主动性等也有着十分重要的作用。那么如何在教学设计过程设计有效的教学情境呢？我们认为，要在上述原则的指导下，根据特定的教学目标和具体的教学任务有针对性地来创设教学情境。首先要要切合教学的实际需要来；其次要符合学生的认知水平及其规律，同时也就考虑教学情境是否启发性和思考性。不同的教学任务需要创设不同教学情境，不同的教学情境对学生科学思维品质培养的作用也是不同。在具体的教学设计中，各种教学情境的特征往往是交叉的，其在培养学生科学思维品质中的作用也是交叉的。我们就课堂教学设计中的几种主要教学情境进行阐述：（1）设计新异性情境，培养学生思维的主动性最能激活人的思维活动的莫过于新异的事物或现象，人类认识史上，正是由于对奇特的事物或现象产生好奇和兴趣并主动去探究和思考，人类才得以获得新的科学认识，产生重大的发明创造。心理学研究表明，人的大脑接触新异刺激时，大脑皮层会出现优势兴奋中心，这时大脑的劳动处于紧张而愉快的状态，奇异的东西给人以美感，要充分利用学生的好奇心理，不失时机设置引起学生观察思考的新异情境来激发学生的学习动机，唤起学生的求知欲，形成一个生动活泼、乐教乐学的教学局面，从而培养学生思维的主动性。好奇、兴趣是激发学生主动思维的催化剂，是学生探索心理的推动力。因而教师在教学设计时要根据知识的科学性和趣味性，设计一些适合的、较为新奇的情境并设置疑问，以激发学生学习的兴趣，诱发学生的好奇心，使学生积极主动地思考，从而培养其思维的主动性。例如在教学空气的热胀冷缩一课时，我们可以设计一个的教学情境：用酒精灯给塞有乳胶塞的空烧瓶加热，乳胶塞会马上弹出来。学生会立即对此实验现象产生浓厚的兴趣，并积极主动地思考“是什么原因让乳胶塞弹起来呢？”。这个过程中，学生的思维的主动性和积极性得以增强，由“要我思维”变成“我要思维”。 教师设计这样新异的教学情境，在不知不觉中将学生引入新知识中，既能调动学生动手、动脑、动口参与学习的全过程，又能提高学习的兴趣，激发学生思维的积极性、主动性，可以达到一箭双雕、一举多得的目的。 （2）设计矛盾性情境，培养学生思维的深刻性建构科学概念需要透过现象看本质，因而培养学生思维的深刻性是非常重要的。思维的深刻性表现在人们对事物或现象的洞察力，表现在能透过现象去认识事物的本质，而不会被表面现象所迷惑，从而消除许多似是而非的认识。思维的深刻性要求思维要深入，要有足够的深度，即思维要做到由浅入深。由于科学中所展示的现象通常是许多因素共同作用的结果，而其中非本质现象往往独占鳌头、喧宾夺主，这势必会干扰学生的认识深度。基于这种情况，教师要创设矛盾性情境，于无疑处生疑。激活学生思维，把探究和思维结合起来，进而培养学生思维的深刻性。矛盾是推动事物发展的动力。教师在教学设计过程要关善于根据教学内容，在引导学生建构概念或设计方法中设计一些矛盾性的情境，激起学生思维的碰撞，培养学生思维的深刻性。例如在教学空气的热胀冷缩一课时，可以设计这样一个教学情境：出示两个踩瘪的乒乓球，一个用针扎一个孔，一个没有小孔。根据学生提出的办法将两个瘪了的乒乓放入热水中，结果一个鼓起来了，另一个没鼓起来。其现象出乎学生的意料，打破了思维定势，使学生感到新鲜，其思维的深刻性由此得到训练。解决矛盾的过程或使矛盾转化的过程就是设计新的方法、新的条件的过程。矛盾是培养学生思维品质的激活点之一，教师在课堂教学过程中制造一些相互矛盾的表面实验现象，能在寻求矛盾的本质原因、解决矛盾的过程中培养学生思维的深刻性。问题情境培养学生思维的深刻性（3）设计迁移性情境，培养学生思维的广阔性迁移是指先前的学习对后继学习的影响，在小学科学学习中，普遍地存在着迁移现象，但迁移并非总是自动实现的，有时知识结构错综复杂，学生的分析综合能力还不能适应。若教师在教学中能创设适宜的迁移情境，运用好迁移规律，就能促进学生学习的正迁移，使学生自觉地运用已有的认知结构，不断去同化新知识，从而达到调整、扩充和优化原有的认识结构，建立新认识结构的目的。在这过程中，学生须纵横联系地、多角度地考虑问题，有利于发展思维的广阔性。在小学科学教学中，教师要善于根据教学内容分析与之相关的学生原有知识，尤其是学生的前概念。在此基础上，合理地设计迁移性教学情境，促进学生主动探究，多角度思考问题。例如在教学空气占据空间一课时，教师可设计这样一个教学情境：讲述并演示乌鸦喝水的故事，然后提出问题：瓶子里的空间原来是谁占据着的？乌鸦将石子一颗颗放进去后，瓶中的空间又被占了？水和石头都会占据空间，还有哪些物体也会占据空间？你认为空气会占据空间吗？在这样的情境中，学生的思维以被激活，让学生在“已有认识”的基础上向未知知识迁移过程中联系地，多角度地来思考问题，有利于培养学生思维的广阔性。知识的迁移往往是既有联系又有区别的，当学生面对这样的情境时，便会主动地从多角度来思考问题，从而培养学生的思维的广阔性。（1） 设计障碍性情境，培养学生思维的严密性思维的严密性是思维的精确性、科学性、逻辑性、深刻性的总和，主要表现在人们从错综复杂的联系与关系中去认识事物和现象。科学知识不是孤立单一的，往往是彼此联系，是整体的。教师要善于根据这种联系和整体，有意地在某一环节或局部设置障碍，引导学生在障碍和困难面前进行全方位的思考，进而培养学生思维的严密性。在科学教学过程中，教师可以根据学生的常见错误和容易疏忽之处。积极创设条件，精心设计一些学习或思维的障碍问题，来消除学生由于思维疏忽造成认识的片面性，以发展学生思维的严密性。例如在教学做一个电路检测器一课时，教师可根据教学的需要设计这样一个教学情境：在每个小组的实验材料准备过程中，都有一件材料的不能通电的，或是导线，或是小灯，泡或是开关。然后让学生按装一个简单电路，让小灯泡亮起来。结果没有一个小组能亮起来。在此基础上引导学生思考“到底是什么地方出现了故障，促使学生多角度地、全面地思考可以出现故障的地方并进行检查。学生思考得越多，他在未知世界中遇到的不懂的东西就愈多，他对知识的感受性就愈敏锐。教师通过实验设置陷阱来创设问题情境，可以培养学生严密的思维，使其养成独立思考、勤于钻研的好习惯。（三）精心设计探究材料，培养学生科学思维品质“材料引起学习，材料引起活动”。材料是学生解决科学问题，获得科学知识、提高探究能力的基本载体，是学生感受科学与生活的联系，体验科学价值的一重要资源。学习材料的选择与组织往往会影响学生对科学知识的理解和探究能力的形成。在科学探究学习中，教师为学生提供合适的、有结构的材料是学生进行探究学习的基础和关键。学生通过对材料的操作、摆弄和思考，才能形成完整形象，从中感悟获取科学知识的方法和过程，培养科学思维品质，提升自己的科学素养。选择有结构的材料供学生探究活动，是提高科学探究活动效率的前提。所谓有结构的材料就是教师经过精心设计的典型教学材料的组合。这种材料的组合，既要揭示教学内容有关的一系列现象，体现教材的科学性，又要符合学生年龄特征和认知规律，贴近学生的日常生活，具有趣味性，使学生喜欢并有能力通过对材料的探索，形成完整形象，进而获取对事物的正确认识。小学生抽象思维很大程度上依赖于感性认识，具有很大成分的直观形象性。因此，在小学科学教学中，教师要精心设计和选择有结构材料，借助直观形象进行教学，这不仅可以激发和满足学生的求知欲，使学生有兴趣参与科学探究活动从而促进学生思维品质的培养。1、基于培养科学思维品质材料设计的基本原则有效的教学设计离不开有效的材料的设计与选择。有效材料是学生进行科学探究活动的基础，不仅能为学生建构科学概念提供感性认识，也能引发学生思维，引导学生主动探求科学规律。那么基于培养学生科学思维品质的需要，我们在教学设计时对材料的设计与选择应遵循哪些基本原则呢？具体阐述如下：（1）启发性材料不仅是探究的基础，更要能引发学生的思维，引导学生积极主动地进行探究。因而我们在设计和选择探究材料时，要注重材料的启发性。那么，怎样的材料才是有启发性的呢，我们认为主要体现在以下几方面：一是能揭示科学概念的内涵的；二是能反映事物间联系的材料；三是能引导学生进行自主探究的材料。当这样的材料呈现在学生面前时，学生的思维便会被激活，头脑中便会对“如何探究”、“探究的结果会怎样”产生初步构想，引导学生在思考中主动探究，从而培养学生的科学思维品质。 （2）趣味性对于小学生来说，兴趣是学习的关键。只有当学生感兴趣时，才会主动探究，积极思考。因而我们在设计和选用材料时，要注重材料的趣味性。教师给学生提供的有结构的材料，应能引发学生对材料的好奇心，进而摆弄、操作、探究这些材料。因此，材料的选取要贴近生活，最好是随时可得、随处可见的。再通过教师的设计和加工，增加在形式上的趣味性，学生在接触材料时，如果能让他多层次、多角度、全感官去探究，便能使他探究乐此不疲，兴趣盎然；增强在材料内容上的趣味性，在都能揭示科学概念的情况下教师要根据学生的心理特点选择那些富有童趣的、更容易引发学生探究兴趣的材料；同时在组织使用上，也应该体现趣味性，以激发学生的探究欲望，引发学生积极思维。（3）结构性材料是联系学生认知活动和理性思维的纽带，要在科学探究学习中发展学生的理性思维，就要求我们在设计和选择材料时注重材料的结构性。所谓材料的结构性主要体现在以下几方面：材料要与科学概念之间的紧密联系；材料要符合概念建构的逻辑关系；材料要有层次性和逻辑顺序。只有向学生呈现这样的材料时，学生的思维活动步步深入，步步推进，继而给人以强烈的探究欲望和动力，促使学生去进一步发现。可以说，而材料的结构就始终牵制着学生思维活动的发展，使学生的思维伴随着对这些材料的操作不断推进。（4）典型性科学源于生活，又回归于生活。因而在材料的设计与选择时，要注重材料的典型性。首先，材料的典型性体现在材料是生活中熟悉的、常见的、容易获取的，这不仅可以引导学生进行科学探究活动，更能通过探究发现用于指导生活实践；其次，典型性材料应该是最能揭示科学概念或规律的材料。当这样的材料呈现在学生面前时，不仅能激活学生的思维，引导学生主动地进行科学探究，更能引导学生科学探究与生活实践联系起来，使学生探究活动更加深入，也有利于培养学生思维的发散性、深刻性等品质。2、基于培养科学思维品质材料设计的具体策略材料是科学探究探究学习的基础。因而，在课堂教学设计时教师要根据学生开展科学探究学习的需要，结合具体的教学情境和学习策略，精心设计和选择有效的探究材料，从而引导学生主动有效地进行科学探究，促进学生科学思维品质的提升。具体阐述如下：（1）设计启发性材料，培养学生思维的主动性 学生思维活动主动性、积极性源于对探究情境或问题的兴趣。正如托尔斯泰曾经说过：“成功的教学所需要的不是强制，而是激发的兴趣。”因此在小学教学中，教师要有意识的设计和选择启发性的探究材料，创设一种生动有趣的教学情境，以引起学生探究问的兴趣。例如磁极的相互作用一课教学中，我通过设计启发性材料，优化组合，创设这样一个富有趣味的情境：我在投影机上放一只小老鼠的立体折纸，然后再拿出一只小花猫的立体折纸靠近小老鼠，小老鼠往前移了一点，追过去一点，小老鼠又移远了一点，这样一追一逃，学生就感到惊奇；把小花猫的两头调整一下，再靠近时，小老鼠却主动地跳过来。这时，学生感到非常惊奇，迫切要求知识这是怎么回事？在学生学习兴趣高涨，思维活跃的状态下，让学生自己去探索小老鼠追与被引过来的原因，自然收到了事半功倍的效果。（2）选用对比性材料，培养学生思维的灵活性有结构材料是联系认知活动和理性思维的纽带。运用有结构材料可以引导学生的思维向着认识某种现象、建立某种概念、发现某种差异、归纳某种规律的方向发展。在小学科学教学中，教师要精心选用结构材料，尤其是对比性材料，让学生在反复观察、思考、比较中激活思路，培养学生思维的灵活性例如在教学各种各样的岩石一课时，为了帮助学生建构“岩石”的概念，在教学设计中我选用一组对比性实验材料：既有花岗石、大理岩、砂岩等典型的岩石；也有砖块、陶瓷、等等非岩石材料，有了这组材料，教师在学生探究过程中不用多作指导，只要放手让学生通过观察、比较、讨论去分辨哪些是岩石？哪些不是岩石？在这样的教学的思维就会被激活，会多不同的角度支分辨岩石与非岩石，从而培养学生思维的灵活性。（3）运用验证性材料，培养学生思维的深刻性不断深入的科学探究活动有助于培养学生思维的深刻性。在从学生感知科学事物形成科学规律这思维过程中，教师既要提供足够的材料让学生找到思路，形成概念，又要为学生提供验证的材料，让学生的科学探究活动不断引向深入，从而培养学生思维的深刻性。例如在沉浮和什么因素有关一课教学中，为了帮助学生建构科学概念，我准备了这样两组验证材料：一组是体积相同、重量不同的材料，另一组是重量相同，体积不同的材料。通过第一组材料的实验，使学生明白“体积相同的情况 下，软的物体容易上浮。”在此基础上，让学生通过第二组材料的实验，使学生明白“重量相同的情况下，体积大的物体更容易上浮。”通过反复的验证，步步深入，引导学生的思维走向深入。（4）自主设计材料，培养学生思维的独创性。让学生根据探究的需要自主设计材料，有利于培养学生的思维的独创性。因而地小学科学教学中，教师在设计和选用有结构材料的同时，要有意识地留有余地，让学生参与材料的设计。教师要在学生掌握新知的基础上提出新的问题，让学生思考自己设计材料来进行探究，从而引发学生思维的独创性，更加积极地参与探究活动。例如在液体的热胀冷缩一课教学中，在学生通过实验明白了液体具有热胀冷缩的性质后，教师要引导学生提出新的问题：气体和固体是否也具有热胀冷缩的性质呢？在此基础上引导学生自己设计材料来进行探究，并在下一课的教学中时进行展示交流。在设计材料过程中，每个学生都有自己的特定的生活经验，每个学生都有自己独特的想法，材料设计的过程也是学生创造性思维的发展过程。（四）精心设计课堂问题，培养科学思维品质亚里士多德精辟地指出:“思维从问题、惊讶开始”。为了培养学生的科学思维品质，古今中外的教育家无不注重启发性问题的设计。 “发明千千万，起点是一问”，恰当的问题，能开启思维，产生“一石激起千层浪”的教学效果，使学生在解决问题的过程中体验乐趣,领悟知识,激发求知欲望和创新精神,是实施创新教育的一种良好举措,也是培养学生实践能力和科学思维品质的一种有效手段。从认知心理学的角度看,学生所要掌握的知识意义建构需要有精心的问题设计。因而，在小学科学教学中教师要精心设计的课堂问题，通过有价值的问题将学生心理活动集中在教学内容上，主动参与科学目的探究，思考问题，从而使学生在获取知识的过程中培养起良好的科学思维品质。1、基于培养科学思维品质课堂问题设计的基本原则问题是思维的起点，更是探究的核心。因此，在教学设计过程中教师不仅要从有利于学生思维的发展的角度来设计课堂问题，更要从引导学生主动探究的角度来设计课堂教学问题。从而实现在科学探究学习培养学生科学思维品质的目的。基于这样的理解，我们认为课堂教学问题的设计时应遵循如下基本原则：（1） 启发性问题设计的启发性意在引发学生的探究心理，以问促思，以问促问，促进学生不断再思、再问。当学生的思想局限于一个小范围内无法“突围”时，当学生疑惑不解、感到厌倦时，当学生各执己见、莫衷一是时，当学生无法顺利实现知识迁移时，具有启发性的问题犹如盲人手中的引路杖，能顺利地将学生导向学海之路。具体地讲，教师可以在知识形成过程的“关键点”上设问；可以在运用不同科学思想方法解决问题策略的“争议点”上发问；可以在不同科学知识之间联系的“连接点”上设疑；可以在同一科学问题变式演变过程的“发散点”上借题发挥。通过这样问题，可以激发学生探究的欲望，引导学生主动主动探究，引发思维，有助于培养学生思维的主动性、 独创性、敏捷性等良好品质。（2）适度性 问题的适度性即问题的广度、深度与难度的适宜水平。广度即思考范围或问题空间。广度小可以突出问题的重点，突破难点，迅速激发学生思维，以便深化认识、强化记忆，从而提高效率，节约时间，但广度过小会产生束缚影响学生思维活跃程度的副作用。问题深度即规定学生认知活动的层次分为记忆、理解、应用、发展几个层次。广度与深度和学生实际知识水平之间的距离就体现出问题的难度，无距离就无难度可言。广度与深度是问题固有的，难度是与学生的相互作用中表现出来的。问题设计的适度性不但能加深学生对所学内容的理解，还能帮助学生建构当前所学科学知识的意义，逐步培养学生主动观察自然寻找问题运用所学知识解决实际问题的应用能力。这样问题更能激发学生思维的积极性、主动性，也有利于培养学生思维的逻辑性、敏捷性和系统性等品质。（3）层次性问题的层次性就是教师在突破学习重点、难点时所设计的问题应由易到难、由简到繁、层层推进，步步深入，从而“围歼”难点；也就是把需要解决的主问题通过解决子问题，逐步消除初始状态与目标状态之间的差异，从而获得问题的解决。所设计的问题不管是并联的还是串联的，使用问题进行教学的实质都是引导学生带着问题进行主动地学习，由表及里，由浅入深的自我构建知识体系的过程。因此，问题的设计要根据教学目标，把教学内容编写成一组组，一个个彼此关联的问题，使前一个问题作为后一个问题的基础和前提，后一个问题是前一个问题的发展、继续、补充或分解、提示，这样每一个问题都成为学生思维的阶梯，许多问题形成一个具有层次和逻辑结构的问题链，使学生在明确知识内在联系的基础上获得知识，培养思维的系统性和逻辑性等品质。（4）开放性问题的开放性是指教师在课堂教学中所设计的问题应该具有一定的开放度，具体包含以下几层含义：一是问题答案或解释不是唯一的，允许学生作出多种可能的解释或回答；二是提问对象不指向某个学生或一部分学生的，而是所有学生的；三是要给学生充足的思考时间和空间，可以从多角度进行思考或展开研究。因而，在小学科学教学中，教师依据教学内容和儿童的认知特征，设计开放性问题，将更有利激发学生的发散性思维，推动学生展开多角度，