浅谈如何在小学科学课程开展科学探究、培养创新精神
南武小学 林宇文
从小学科学课程的性质来看，它是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。从它的理念来看，它是面向全体小学生，学生是科学学习的主体，科学学习要以探究为核心，科学课程的内容要满足社会和学生双方面的需要。科学课程应具有开放性。科学课程的评价应能促进科学素养的形成与发展。
（一）创新意识即推崇创新、追求创新、以创新为荣的观念意识，是一种发现问题积极探求的心理趋向。教学中，教师首先应唤起学生的创新意识，只有在强烈的创新意识引导下，学生才会产生强烈的创新动机，树立创新目标，充分发挥创新潜力和聪明才智，释放创新激情。而爱护和培养学生的好奇心是唤起创新意识的起点，教师还应有意识地构建创新环境，扶持创新意识。
1.好奇意识的保护，唤起学生的创新意识
好奇是创新意识的潜能，是创新意识的萌芽。好奇心是推动学习的动力，学生对科学有了好奇心，就能主动的去钻研，这种好奇心如不培养和扶持，就会逐渐衰退和枯萎。因此，当学生在好奇心的驱使下而提出各种古怪的问题或做出某些荒唐的事情时，作为教师，应该在认真调查的基础上给予鼓励，并引导学生提出问题给予指导。
如教学能量的转换，认识不同形式的能量可以相互转换时，要求学生用一根铁丝把一节电池的正负极连接起来，并摸一摸铁丝，手有什么感觉？这个实验本身效果不明显，可是有的学生的效果却很突出——手很烫，原来他是用了三节电池。虽然他与实验的要求不一致，但恰恰由于这一个不一致，使他发现了电热效果明显的一种方法。因此，这时教师切不可训斥否定学生，否则就把学生创新的萌芽扼杀在摇篮里。教师应该大力表扬，并以此为契机进行启发，唤起创新意识：“除了增加电池，还有哪些办法也能使电热效果更明显呢？请你自己设计实验动手试试。”这时学生创新的意识则更强烈。正像徐康毅同志所说：“孩子能想别人没想过的，说别人没说过的，做别人没做过的。这是一种创新行为的表现，我们不仅不能批评，反而应大加称赞„„”
2.创新情境的构建，扶持学生的创新意识
科学的发现始于疑问，而发现问题，正是创新的开端。因此，在教学中教师
应巧妙构建创设情境，启发学生自己发现问题，提出问题，从而扶持创新意识。如认识常见的力，在教学大气的压力时，为引导学生自己提出问题，特意构建一个情境：一上课，老师就向学生们出示了“马德堡半球”，合上两个半球抽掉其中的空气，让学生用力向两边拉开，一个、两个、四个，直到最后到全班同学像拔河似的一齐拉，但仍拉不开。此时，教师提出问题：“你现在最想说些什么呢？”学生对这一现象感到奇怪极了，纷纷提出自己想要知道的问题：这两个半球为什么拉不开？用什么办法才能把这两个半球拉开？如果两个班的同学一起拉，能不能把它拉开？恰当的问题开启了学生思维之门，教师为学生构建创新情境，使学生的创新意识得以扶持，深入探究的愿望油然而生。
（二）对学生创新思维的启迪。
自然教改泰斗刘默耕对科学启蒙教育的目标，曾作过精辟的论述：“通过我们自然课的培养、训练，使学生头脑聪明一点，灵活一点。有个聪明的科学头脑，这个不仅是为将来学习打基础，就是干任何事，也是基础。”聪明的科学头脑，是要在教师引导下，在不断探索自然的过程中，激发和启迪出来的创新思维。对于小学生来说，创新思维主要表现在学习活动中，他们在教师启发的基础上，经过独立思考产生新的认识、发现不同的学习方法；运用以知解决实际问题且具有新颖性和独特性。当然，学生的这些表现可能不够成熟，但教师要抓住这些创新思维的火花积极引导，这将引发学生的创新能力。
1.营造良好氛围，拓展创新思维的空间
良好的教学氛围，不仅能促进求知欲的滋长，激发解决办法的兴趣，而且还会刺激新思维的开拓。因此，在教学中应改变以往的教学观念，重视营造良好的氛围，培养学生的学习兴趣和创新思维。
如教学《物体的热胀冷缩》一课时，教师设计了一个“热喷泉”实验，学生对实验现象感到非常惊奇，并产生极大的研究兴趣，在探究活动过程中，学生创新思维的火花闪现了出来，有个学生说：“如果我把做的‘铝皮风车’装在上面，不就是成为一个新型的自动风车吗？”这不正是表明：小学生也有创新潜力，完全可以培养起一定的创新精神。
2.引导发散思维，训练创新思维的能力
自然教材内容为发展学生的思维能力提供了大量的素材，作为自然教师应该
在深钻教材的过程中，更好地挖掘教材中的各个因素，培养学生的发散思维能力，在课堂教学中让学生有更多畅所欲言的机会。如教学《空气占据空间》一课时，教材实验：拿一只瓶子，瓶口塞紧带漏斗的瓶塞，把水倒进漏斗，观察水是否能流到瓶子里；再把瓶塞松一松让学生观察有什么现象发生——水流进了瓶里；你还有其它方法能让水流进瓶里吗？学生思索后，争先恐后，踊跃发言，气氛十分热烈，有的说可以在瓶塞上开一个小孔；有的说可以在瓶子上凿一个洞，还有一位学生说可以设计一个分成两格的漏斗，一边放水，一边空着„„学生的交流使他们获得了意外的信息或“灵感”。学生的畅所欲言，正是学生创新思维的结果。
（三）学生创新能力的锻造。
创新能力是智力发展的高级阶段，需要一定的知识；同时它更是一种发现问题，积极探求的心理取向；是一种善于把握机会的明锐性，是一种积极改变自己，改变环境，创设条件一解决问题的应变能力。创新能力更是一种精神状态，一种综合素质，创新教育是素质教育的灵魂。从小激发学生的创新意识，培养创新思维，锻造创新能力，是自然教学追求目标。
1.注重于学生思索，启发学生的创新能力
教育家夸美纽斯的循序渐进的教学法理论认为：一切知识既是探索的结果，又是重新探索的起点，创新思维不仅体现在善于发现问题、提出问题上，而且还体现通过多种途径解决问题，并能在某些知识间建立联系，有所发现，有所创新。如果学生在发表不同观点的同时能启发其创新思维的发挥，对某一事情如果能亲手实践一下，更能促进其创新思维的迸发和创新能力的显露。如教学《空气占据空气》一课时，有一个实践题：一个装满水的塑料杯，倒立放入水中，不从水中拿出杯子，怎样才能把杯子中的水“赶”出去，让空气又占据杯子的空间。准备的材料是一根玻管，一个烧杯，一段橡胶管，让学生讨论利用这些材料，解决这个问题。在学生常规的几种方法解决后，继续启发：“有没有其它的方法呢？”同学们苦思冥想起来。猛然，一位学生站起来指着橡胶管说：“可先在塑料杯底戳一个小洞，然后把橡胶管插进去，接口处不要漏气，再向橡胶管吹气，这样可能会使空气占据杯子的空间。”边说边上实验台进行演示操作，果然成功了。学生的潜能是无限的，只是要教师有意识的去培养他们。
2.立足于学生实践，培养学生的创新能力。
认知心理学认为：思维产生于动作。在活动的实践中，学生能感到自己是一个发现者、研究者和探索者，体验到智慧的力量和创造的快乐。因此，教师要不失时机地提供学生实践的机会。
如教学《沉浮的秘密》一课时，在学生了解了物体沉浮的规律后，要求学生实践自制“潜水艇”。有的学生找来两个装眼药水的玻璃瓶，用胶布把大口连接起来做成船体，再在两端小口各套上一段自行车上的气门芯，一段插入水里，一段露出水面含在口里。想让它沉，就吸出瓶里的空气；想让它浮，则用口吹进气体，使水排出。在这个实践制作活动过程中，无疑增强了学生创新的思维与能力。当然，创新能力只有经过反复的实践才能形成和增长。所以，突出学生的实践性，让学生经历“搞科学”的过程，比获取最终结果对培养学生的创新能力显得更加重要。创新是一个旧的成分新组合。自然学科中，主要是在指导学生像科学家那样自行探究大自然秘密，启发学生创造性地学习科学知识、科学方法，创造性地解决各种实际问题的过程中培养学生的创新精神与创新能力。这应该成为自然教学的永恒主题。“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。”“一个没有创新能力的民族，难以屹立于世界民族之林。”（江泽民语）创新是知识经济的呼唤，是素质教育的内在要求。创新是一个旧的成分新组合。创新思维是创新的核心，是创新能力的起始与依靠。培养青少年的创新思维是弘扬创新精神，唤起创新意识，发展创新能力的关键所在。
一、动眼观察，蕴育创新思维。
观察感知是思维活动的窗户，是人们深入认识事物本质的开端。只要动眼观察，就会有问题发现，启发自己的思维。牛顿坐在苹果树下，突然苹果从上掉下来，他就观察；瓦特在家中无意看到水壶盖在跳动，他就观察。在他们动眼观察的同时，头脑里就蕴育着很多想法，苹果为什么往地上掉，是否与地球引力有关？壶盖为什么会跳动，是否与蒸气动力有关？其思维在不断更新。我校有一位同学在洗澡时，淋浴的水龙头向天花板喷水，水掉落在在身上，他就观察，看到龙头喷在天花板上时水向着四周，而水掉下时却总是先聚在一起后再往下掉，此时他就蕴育了创新的思维，除了去了解原因，就将其现象用在科技制作中，经过多方努力，制成了特殊的喷泉。所以，在动眼仔细观察时，就会蕴育创新的思维。
二、动脑思考，发展创新思维。
从感性认识到理性认识须靠动脑才能实现其转化过程。俗话说：“不怕办不到，就怕想不到。”从某种意义上说，“想”比“办”更重要，然而世界上许多创新发明都是从“想”开始的。瓦特由于对蒸气顶壶盖而“想”到蒸气动力，从而创新了蒸气机；牛顿正从苹果落地“想”到了万有引力，从而揭开宇宙奥秘；门捷列夫从玩扑克牌“想”到了化学元素的排列顺序，故而发现了元素周期规律；阿基米德洗澡时因身体感受到水的浮力而发现了阿基米德原理。
然而这个“想”是通过动脑进行深层次的思考，才有所创新。思源于疑，疑问是思维的火种，有疑问才有思维，经过思维才能释疑，有所进取。因此，教师要善待学生的疑，积极引导学生动脑思考，发展学生创新思维。要发展学生的创新思维还可以让其进行幻想。杨振宇教授说过：“科幻是创新思维活动，科幻常常是发明创造的先导。”我国著名科幻作家郑文光说过：“任何发明创造，都是从科学幻想起步的。”爱因斯坦说过：“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力则概括着世界一切，推动着世界的进步，并且是知识进化的源泉。”通过科幻电影或文章教会学生一些科幻的方法和技巧，还可以开展“科幻故事会”、“科幻小论文写作”活动，激发学生去幻想，再从青少年的特征出发，将其幻想进行深层次思考训练，让其多角度对同一事物进行观察、讨论，以培养学生的求异思维、多向思维；让其从同一问题出发，寻找多种手段、多种途径取解决同一问题，以培养学生的发散思维，还要培养其逆向思维、综合思维，发展其为创新的思维。
三、动手实践，训练创新思维。
“实践出真知。”“实践是检验真理的唯一标准。”苏霍姆林斯基说过：“儿童的智慧在他们的手指尖上。”这是因为学生通过动手实践，能促进思维的发展，激活创新的思维。科学之所以是科学，就在它讲求实验根据和严密的数理逻辑推理。所以，在大力提倡培养学生创新素质的今天，必须努力培养学生动手实验操作能力，训练学生的创新思维。
⒈提供场所实践，唤起创新思维的意识。
创新思维意识是一种发现问题，积极探求的心理取向。任何思维意识总是从发现问题开始，以解决问题告终。除教师为学生营造发现问题的情境，更应提供场所让学生进行实践，训练其思维能力。可以开放合格的实验室、劳技室资源，在课
余、双休日、节假日，学生可以进行实践操作，为其的动手实验提供一个良好条件，唤起他们的创新思维意识。
⒉“灌输”意识，授以创新思维的方法。
创新的意识，应该“灌输”给学生。可以通过科技兴趣小组、科技活动等，有目的地给学生讲解一些创新、发明故事及通过多项实验、多次动手最后获得创造发明成功的事例，使学生树立起“实验、动手”是创新、发明的必经之途的意识。而要培养学生的创新素质，就要“灌输”创新的意识，授以创新思维的方法。所以，我们要让学生动手实践，启迪各项思维，来训练学生创新的思维的能力。 启迪多项思维——学生思维问题往往局限于一种途径，解决问题往往满足于一种方法。教师应启迪学生，任何问题的解决是有多种途径和方法的。只有多项思维，才能摸索新的途径，寻求新的方法。
启迪求异思维——学生往往存在着从众心理。教师要引导学生独立思考，不人云亦云。，要充分利用思维中的怀疑因子和抗压因子，敢于质疑，敢于挑战陈规旧习。
启迪逆向思维——多数学生在问题面前往往习惯于常规的正向思维，教师就要多方引导其从反面去思考，寻找解决问题的新的途径和方法。
启迪分析综合思维——也就事调动多项思维方式的参与，如直觉的洞察和灵感的闪现、演绎和归纳、想象和类比、假想和探索等待。
四、动口研讨，延续创新思维。
语言是思维的载体，把自己的新发现、新观点、新理论、新思想、新构想、新方案等告诉别人，让别人进行评判，能使自己获得创新的信心、能更容易发现自己的错误与漏洞，以便及时修正和完善。在与别人的交流讨论中，有时还会使自己获得意外的信息或“灵感”。英国文豪肖伯纳说过：“如果你有一个思想，我有一个思想，彼此交换，我们每个人都有两个思想，甚至多于两个思想。”所以，让学生动口研讨，相互交流，可以活跃学生的思维，延续其创新思维的发展。 ⒈发扬民主，动口研讨。
教师在教学或各项活动中，应该有针对性设计问题，提出问题，激发学生认知冲突的火花及学生的争论，然后有针对性地启发，相机诱导，引导学生强烈的兴趣和追根问底的欲望，积极发言，发扬民主意识，热烈讨论。对于学生出现的
错误和不当的言论，不作批评，把其错误当成是可爱的错误，只作诱导，坚决抑制尖刻、冷淡和不信任的态度出现，以防挫伤学生的民主参与和积极性及创新兴趣幼芽。
⒉多种形式，动口研讨。
除了口头交流研讨外，还可以通过小论文、小制作、小发现、小创新、小创造、小发明等科技创新活动，培养学生的“研讨”意识和“专利”意识。可以让学生把小论文向报刊杂志投稿，使学生从小就养成“研讨、发表”的意识；还可以让学生了解一些“专利”的知识，培养他们的“专利”意识。随着社会的不断发展，这种“交流研讨”、“专利”意识是非常重要的，也正是表现创新能力的外在形式。
五、动脑入耳，形成创新思维。
通过以上“四动”的训练，学生有一定的创新思维能力，然而只有不同思维的新组合，才会有其活跃的创新思维能力。
在各种活动中，学生只有通过自己的耳朵才能把来自各方的信息输入大脑。激励学生善于发现同学语言中的错误或与自己想法不一致的观点，大胆表达自己的思维，也鼓励学生善于吸收他人的思想、观点，调整自己的思维，从而集思广益，结合自身的思维，形成一定的创新思维能力。培养小学生的科学素质是全面实施素质教育的要求，是时代发展和科技迅猛发展对未来人才素质的需求。在自然教学中，由于自然学科本身的特性——对小学生进行科学启蒙教育的一门重要的基础学科，对培养学生的科学志趣和创新精神，学科学、用科学的能力，对学生科学素质的提高和创新能力的发展有着十分重要的作用。
学生学习自然，不仅仅是获取信息、接受知识。在教学过程中教师要引导学生运用一定的科学方法去自行探究科学，探索大自然的奥秘，并让他们在经历研究性活动的过程中，更好地掌握获取知识的方法和能力，从而提高学生的实践能力，发展解决实际问题的能力。
一、符合学生的实际，激发探究的欲望。
小学生年龄较小，他们好动、好奇，形象直观思维占主导地位，易于直接或间接地被客观或其它自然现象的新奇所吸引，这就需要教师了解、研究、解读学生，要蹲下来看学生，站在学生的角度，根据学生的具体特点和自然学科的特点，灵
活地处理教学内容和组织教学活动，注意形象性和实践性的有机统一，科学设计和组织一些富有情趣的实践活动，最强烈地激发学生积极参与探究的热情和兴趣。如教学《蜡烛熄灭了》一课，上课时，先要求学生动手划火柴点燃蜡烛，接着让学生“想办法把蜡烛熄灭”，而且要“尽可能使蜡烛慢慢地熄灭”，你怎么做？还有什么其它方法吗？哪种方法最有效？这样，一个个探究性的问题，一次次地激发起了学生探究的兴趣和欲望。
二、民主和谐的环境，创设探究的氛围
教学过程是师生互动的过程，也是师生情感交流的过程。在课堂上，民主的学习氛围、和谐的人际环境，都为学生探究活动开展和深入提供了心理上的安全保证。因此，在教学过程，教师应根据教学活动的实际要灵活地转换角色，创设适合学生自行探究、激励学生勇于探究的学习环境，使学生以最佳的情绪参与到探究活动之中，对学生的探究活动，教师更要舍得花大量的时间，让学生多动眼 “看一看”， 多动脑 “想一想”， 多动口 “说一说”， 多动手 “做一做”，充分发挥学生在课堂上的主体作用，开发学生的情感潜能、思维潜能、操作潜能，激发学生创新的火花。
三、耐心宽容的扶持，注入探究的活力。
在自然教学中，探究性研究活动很多。教师要善于引导和鼓励学生在探究中去思考、去发现、去创造，这种引导和鼓励无疑为学生深入地探究注入了活力。如对学生在探究中闪现的创新火花要及时给予肯定和大力的表扬；同时也要尊重学生的不同意见，以保护学生的上进心和探索精神。另外，还允许学生在探究活动中出现失败，因为探究是一种探索性活动，走的并不一定是别人走过的路，它往往有一定的风险，没有一次就成功的保证。对此，教师首先要肯定其探究精神，然后与学生一起找一找失误的原因并鼓励和引导学生再次探究，在学生尝试进行新的探索活动中，培养学生的探究精神，发展学生勇于探究的信心和深入探究的能力。
小学自然学科是培养学生科学素质的主阵地，要在自然教学中更好地引导学生学习、探究、实践、创新，还需要不断地进行探索教育和教育探索，不断地潜移默化地在学生的心灵上播撒科学和创新的种子。迸发其创新的意识，发展其创新的思维，培养其创新的精神，锻造其创新的能力。