科学课中培养学生发散思维的途径

宁贻欣

发散思维作为创新力的重要标志之一，其实质是“从一到多”的思维。多质多变的科技新时代要求我们训练学生沿着新方向、新途径去思考新问题，把科学创新和人文主义精神完美统一在认知过程中。如青岛版教材五年级上册《生活中的材料》一组课文注入了更多的历史的人文的因子：纸质逐渐被电子替代；曾方便了人们生活的塑料袋一度成为备受攻击的白色污染；居家的朋友陶瓷国际化竞争愈演愈烈……下面笔者就《木材》一课来谈如何培养学生的发散思维。

一、实验器材准备中培养发散思维

俗话说“巧妇难为无米之炊。”《木材》这一课需要学生充分准备各种各样的木材以备实验，否则研究过程和高效课堂就无法保证。对于实验器材的准备，学生能准备的尽量让学生自己准备，教师只需把握好“扶”和“放”的度，以给学生留足发散思维的空间，避免学生形成思维定势。教授《木材》之前，笔者在学生对研究课题充分预知的情况下，提示学生做到如下原则：有针对性地准备；生活中常见的、容易找到的；易于操作实验的；品类齐全最大化。为了体现实验思维的严谨性和准确性，特别提醒学生关注那些最易忽视的复合材料、掂起来特别沉重的红木珠或其他小工艺品，这样不仅有利于开阔学生思维，还有利于学生通过实验证明并不是所有木材都下沉，进一步巩固物体下沉与形状关系的知识。教师的“有放有扶”，给学生提供了更大的思维空间。

由于生活的背景和阅历不同，学生的想象和联想可能是完全不同的。教材给学生提示了基本实验工具箱，但我们不能就此框定学生的创新思维。对此，教师可以启发学生：除了这些还可以用什么展开实验？从而引发学生的想象力。学生由此想到了用铁锯、锤子、木蒜臼……实际上，每一样器材都体现出学生不一样的思维。

另外，教材中预设了“人们是怎样利用木材的？”这一问题，笔者建议学生从自己家找起，进而扩展到街道、商店和工厂等地方。如木表框、镜框、烧勺柄等不便不易搬动甚至是抽象的物件，笔者启发学生：“动动脑筋，想想你有什么办法拿到班上来展示呢？”由此，学生就会开动脑筋，思考可以展示各种木材的方式方法。

二、搜集、处理信息中培养发散思维

为了让学生能在搜集信息的过程中培养发散思维，这一课中笔者设计了“木材这一家子”的综合性问题，再由学生多角度、多方位、多层次地分小组提出自己的子问题。学生为了进一步明确目标和各自的任务，需要结合课外的访谈、调查和实践，利用教师开放和指定的网络网站，以及报刊等，有重点地获取信息。整个活动过程有摘记、分类、归纳整理，组内有询问有指导，有发现有修正，这些几乎都离不开思维的加工创造和共振，有利于生成新问题，形成新观点，促进探究新动力。如有一组学生在归纳整理中发现：不同地区主要出产的木材也不同，是什么原因呢？而另一组提出：日本人多用木材盖房子，这是为什么呢？另外，有的学生还提出了“木材是怎样长成的？成材需要多少年？”“木材有哪些种类、特点和用途？是不是所有的木材都有这些特性？”“焚烧废弃木制品和环境有多大关系？”等问题。在搜集以上材料信息的过程中，学生的发散思维得到了锻炼。

在小组协作分享交流信息时，调动学生的学习热情是进行发散思维训练的关键。上课伊始，笔者拿出事先准备好的一块硬木板，“啪”的一声往桌上一拍，喝道：“升堂！”学生们先是一愣，继而配合地呼道：“威武——”课堂氛围由此活跃了起来。在交流信息的过程中，通过比较，学生发现木材的相同点和不同点；通过自主探究，了解木材的来源和加工；通过小树苗成材时间长的讨论，知道木材是天然材料，要合理开发和节约使用……笔者趁热打铁安排各小组代表交流各组所查阅并批注的资料，把小组信息交流引向纵深发展：科学技术是人类社会创造的，又是为人类服务的；科技发展促进了社会的发展，同时又受到社会发展的制约；它给我们生活带来了福利，同时也带来了环境、资源等许多问题，你对这些是怎么看的？工商部门对假冒伪劣产品处理采用焚烧碾压的方法，你怎么看，你有什么更好的方法吗？你能否设计一套更适合自己学习使用的桌椅？学生在探讨交流中顺理成章得出这样的结论：我们不能靠竭泽而渔地浪费资源求发展了，我们必须要保护好现有资源，不以浪费资源为代价发展生产力。

显而易见，巧用发散思维搜集处理资料，更有助于学生多视角地观察生活，学生思维更开阔更活跃，收获也更大。

三、猜想实验中培养发散思维

因为笔者事先不强求学生搜集材料的一致性，同时鼓励学生根据自己的兴趣、理解等采用多种研究方法，上课时，笔者发现学生收集到的木材琳琅满目，俨然一个小小博览会。如有的小组在研究木材是否容易燃烧时，让蜡烛、火柴、酒精灯、打火机甚至还有电火炉等一起登台亮相。实验中学生发现了有的木材很快就燃烧起来，有的怎么摆弄也不行。有人开始抓耳挠腮。于是，笔者引导学生们开始查找原因。在教师的指导下，学生们最终得出正确的结论：（1）所有木材都容易燃烧。（2）木材有的燃烧快有的燃烧慢，尖细的木材燃烧快，粗短的木材燃烧慢；松软的木材燃烧快，硬质的木材燃烧慢；花纹稀疏的木材燃烧快，花纹细密的木材燃烧慢。（3）使用明火和火焰的外焰燃烧快。（4）持续的用火燃烧快。

为了让木材便于燃烧，笔者进一步启发学生：“要把木材弄细弄薄用什么工具最好呢？”学生众说纷纭，最后以实验为证，确定斧头和铁锯是最佳工具。这时有学生追问：“听说铁锯早在二千多年前就有了，是谁发明的呢？”“我发现斧头的两个刃面是不对称的，为什么这样？”学生的思维再次被激活，并在新一轮的探讨中认识了木匠的鼻祖鲁班，知道了鲁班尺、鲁班锁和墨斗，还知道了他是一位了不起的武器制造专家。说到武器，男生顿时群情激奋，探究的热情空前高涨。于是，笔者利用生成的武器问题布置了发掘学生潜力的任务：“云梯自鲁班发明至今两千多年，但仍具备军用和民用的价值，虽然现在有了电动升降机，仍然避免不了它们先天的缺陷，比如攻城战中被火烧、被石头砸、被推倒，如果你是军事参谋长，你会怎样改进设计呢？”这次给学生置换了角色，学生穆然庄重，仿佛一下长大了。可能因为这一认同的使命感，让学生潜藏的人文主义情愫悄然被唤醒。

在探究木材能否在水中沉浮的环节，学生很容易得出杨木、柳木、桐木、榆木等在水中是上浮的结论。一般而言，实验到此为止也基本符合事实。但科学是严肃的，如果木材的密度大于1g/cm3则沉于水，那么密度很大的如紫檀木、乌木、鸡翅木等因其珍稀而无法找到。对此，笔者给学生播放了一段微课视频，讲明其中的道理。学生看后不无感叹：“没想到事情总有特例，实验做少了真不行啊！”

四、课外拓展中培养发散思维

课堂探究的时间毕竟是有限的，不能满足学生求知的需要，更难以进一步培养学生的发散思维。为了达到进一步培养学生发散思维的目的，在教学结束之时，我们可以准备以下问题供学生课后探究：1.从节约原材料的角度看，木材工程后的小料、余料怎么用？2.从经济的角度看，怎样使珍稀木材发挥最大的使用价值和持续增值？3.从保护的目的看，怎样使储存的木材不变形、不开裂？4.从实用的原则看，如何让弯曲的木棒变直做工具柄？5.从工作质量和消费者角度看，如何使家具板木的结合更牢实、美观？6.木炭烧烤是一种时尚美味，从环保角度看，哪种木炭产生的烟雾少？7.从艺术的角度看，利用铅笔屑可以做出哪些工艺或图画？8.从经济的可持续发展看，木材作为不可再生资源，什么可以替代木材，你有什么好的建议？9.木材都出现在哪些地方？你去过哪里，了解到什么？你计划利用什么时间到没去过的地方参观调查呢？把你的印象或建議写一写、画一画。

由于作业选择的自由度大，每名学生都可以选择其中几项进行探究，因而他们表现出了极高的学习热情。学生完成作业的过程，实际上也是培养发散思维的过程。当然，为了巩固学生的探究兴趣，对于学生作业中出现的好点子，教师还要采取不同的评价形式，如放在班级展台展墙上展示，以此肯定学生的创新思维，进一步激励学生发展发散思维。

实践证明，教师只有善于联系教材内容、教学实际和学生经验（包括学生本身的生活阅历、体验）来展开科学课教学，才能切实培养学生的发散思维能力。