聚焦创新思维，提升科学素养

傅丙赐

摘要小学科学课程是一门基础性、实践性、综合性的课程，对培养学生的科学素养、创新和实践能力有重要意义。创新思维鼓励学生突破“定向”“模式”的束缚，在学习中，不拘泥于书本，遇到具体问题能运用多方法、多途径解决。下面以三年级《太阳和影子》一课为例，尝试从情境创设、自主探究、拓展延伸这三个方面分别提出相应的教学策略，让学生跳出思维的枷锁，培养创新思维，提升科学素养。

关键词 创新思维 科学素养 自主研究

中图分类号：G424文献标识码：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

小學科学课程是一门基础性、实践性、综合性的课程，对培养学生的科学素养、创新和实践能力有重要意义。创新思维鼓励学生突破“定向”“模式”的束缚，在学习中，不拘泥于书本，遇到具体问题能运用多方法、多途径解决。下面以三年级《太阳和影子》一课为例，尝试从情境创设、自主探究、拓展延伸这三个方面分别提出相应的教学策略，让学生跳出思维的枷锁，培养创新思维，提升科学素养。

创设情境，聚焦问题，让创新思维生根发芽

科学学习始于问题，没有问题就不会引发学生的思考，教师要能在课始为他们创设有趣的、符合他们心理特点的教学情境，从核心概念出发，设置适当的问题情境，引发他们的认知冲突，调动他们的积极性，使其产生强烈的求知欲望。

教学片段一：创设问题情境，导入新课

师：今天上课，老师给大家带来了一段有意思的电视节目。（播放手影视频）这段手影节目怎么样？在生活中大家有没有玩过影子？你都是怎么玩的？下面我们就在教室里玩一玩影子，比一比看哪位同学模仿的小动物最形象。（学生踊跃尝试。）

师：在玩影子的过程中，你觉得产生影子需要什么条件？

生：光和不透明的物体。

师：刚才我们看到的都是在灯光下形成的影子。日常生活中除了灯光下，什么情况下也可以形成物体的影子？

生：月光下、阳光下……

师：灯光下、月光下、阳光下都会产生物体的影子。今天我们先来研究太阳下的影子，也就是太阳和影子。

心理学研究表明，当学习内容和学生熟悉的生活实际越贴近，学生接纳知识的程度就越高。通过视频播放和课堂上玩影子游戏的形式导入新课，激发学生的学习兴趣，让学生以饱满的热情投入玩影子等一系列探究活动中，对影子有了切身的体验，“产生影子的条件”这一问题便不攻自破。由于好奇心，学生急切地想要找寻答案，积极探究，在做和想中不断碰撞出创新思维的火花，养成良好的科学素养。

优化教具，开放教学，让创新思维自由绽放

创新思维是在感性材料的基础上产生的。教师要引导学生充分调动已有认知，从多个方面寻求解决问题的答案，激发学生的创新思维。只有让学生真正参与到探究活动中，才能激发他们的好奇心与求知欲，真正调动他们的创新思维，并促使他们形成对科学的正确情感态度，养成良好的科学创新思维习惯。

教学片段二：利用模拟天空探究太阳位置变化引起影子变化的情况

师：请同学们结合生活经验回想一下，太阳早、中、晚的位置变化会引起同一物体的影子发生什么样的变化？你认为影子的方向和太阳的方向是怎样的？早、中、晚影子的长短是怎样的？

生：影子的方向和太阳的运动方向是相反的，中午影子短，早、晚影子长。

师：影子的特点究竟是不是这样的呢？我们可以通过实验来验证一下。老师这里有一个模拟的天空，手电筒模拟太阳，中间的物体模拟观测对象，模拟天空中太阳的三个不同位置（实物展示如下页图，即上午7：00，中午12：00，下午5：00）。你们觉得应该怎样做实验来验证影子的方向和太阳的方向相反？

生：用手电筒照射观测的物体。

师：对！用手电筒照射观测的物体是一个非常简单有效的方法。请你上来为大家演示一下——观察上午7：00物体的影子。注意：我们要将太阳的位置线和时间线对齐。

（学生指出观测物体的影子位置并用笔画出物体的影子，用直尺测量影子的长度。）

师：摆放模拟天空时，一定要注意和实际天空的方向保持一致。方向一致可以帮助我们确定方向，易于观察太阳和影子的方向变化和填写实验记录单。

（学生开始实验探究。）

师：实验结束，请整理好实验器材，哪个小组到前面分享一下你们的发现？

生：影子和太阳的方向相反，早、晚影子長，中午影子短。

“工欲善其事，必先利其器。”教师要为学生动手动脑亲历科学探究过程提供必要的时间、空间和材料。如果实验器材和教具不能满足这种需要，就要求教师开动脑筋，利用生活中的易得材料自制教具进行实验。在本课的教学中用了手电筒、KT板、量角器等材料，制作了“模拟天空”，有效地辅助了课堂教学，让学生观察同一物体在不同季节的同一时间太阳和影子的关系，把长时间的观察才能看到的实验现象，瞬间呈现出来。

开放的教学模式不仅能锻炼学生的自主探究、合作学习能力，还能发挥他们的创新潜能。在小组合作自主设计实验并探究的过程中，教师只是掌握着课堂的主线，在恰当的时候给予引导，让学生的思维在“放”中得到释放，让课堂的节奏基本由学生掌控，在看似放松的课堂氛围中，发展学生的创新思维。

联系生活，有效迁移，让创新思维开花结果

科学源于生活，把教学内容与生活实践结合起来，给学生创造机会，有助于创新思维的培养。创新思维对学生来说也是运用已有的知识进行设计创造事物的能力。鼓励学生利用身边常见的用品或废弃物自制器材也是锻炼创新思维的一种方式，让学生动手动脑，既巩固了知识，又培养了他们的实践能力和创新能力。

教学片段三：探究太阳位置的变化与生活的关系

师：太阳除了能帮助我们辨别方向、知道时间外，它的位置变化还与我们的生活有哪些关系？

生：太阳能给我们带来光明和温暖，利用影子可以乘凉，太阳能使湿衣服变干……

师：其实，太阳的位置变化与我们的生活息息相关。老师这里也搜集了相关的资料，让我们一起去看看：

塑料大棚（中午天气热，卷起草帘；早晚天气冷，就放下草帘。）

太阳能热水器、光伏发电站（它们都是利用太阳能来工作的，可以节约很多能源。）

太阳、影子和我们的生活息息相关，掌握了太阳和影子的相关知识，可以更好地服务于我们的生活。

这个环节的教学设计，不仅培养了学生用科学的眼光看问题、用科学的思维分析问题的能力，而且还提高了他们用科学知识解决实际问题的水平。同时，还让学生真切地感受到了科学离我们并不遥远，它就在我们身边。蔬菜大棚、太阳能热水器、光伏发电等高技术成果展示，以及无影灯的无影效果，让学生充分感受到了科技的魅力，不但能激发学生学科学的兴趣，而且更激起学生利用科学进行创新、创造的欲望，对培养学生的创新思维大有益处。

教学片段四：拓展延伸

师：大家看，这是医院手术室里的无影灯，给病人手术时打开能产生无影的效果，医生动起手术来，就可以操作自如。为什么无影灯会没有影子？它的设计原理是什么？

生：可能和发光强度有关。

师：感兴趣的同学课下可以上网查阅资料，动手制作一个无影灯，下节课带过来我们一起交流。

本课在教学过程中注重课内外相结合，课内观察与长期观察相结合，学生观测记录与研讨相结合，意在让学生主动建构知识，自主掌握科学学习的方法，发现科学现象的规律，本课的主要活动有：看手影、玩影子、模拟太阳位置变化、模拟实验连续观察记录一天中太阳在天空中的位置及影子的运动变化。通过这些活动，学生享受到成功的喜悦，交流分享自己的发现，建立对宇宙的情感，从而激发探究宇宙的热情。