《小学科学课程标准》指出，科学课要“发展学生的学习能力、思维能力、实践能力和创新能力”。前三项能力的发展，最终是指向“创新”，思维能力居中，其中思维要贯穿于学习和实践之中，并对学习和实践产生积极深远的影响。因此，如果学生的思维能力能获得发展，他们学习与实践的过程必将更加高效，从而为创新能力的发展奠定基础。本文依据教学实例，就科学课如何有效培养学生思维能力进行具体探析。
　　一、挖掘教材中的思维训练因素
　　《课程标准》是教师开展教学的依据。因此，在进行某一课的教学设计时，教师首先要对照《课程标准》，明确本课所对应的内容。此外，还要考虑该课内容在单元教学中的地位以及前后联系。只有先从宏观上把握清楚，才能在微观上保证一节课的正确走向。当教师的目光能从《课程标准》的高度往下看，才能真正做到“用教材去教”而不是“教教材”。
　　教材为教师提供了一个普遍适合的教学方案，它的内容编排、活动设计是经过再三考量的，但是它不可能无缝对接每一位教师的课堂。所以，很多时候，需要教师对教材作进一步的处理。
　　例如，《放大镜》一课的教材是以“观察认识放大镜—使用放大镜—尝试自制简易放大镜”的步骤安排教学内容的。统观《课程标准》与教材安排，《放大镜》这课实际上是为之后学习使用显微镜作铺垫，而且《课程标准》并没有十分确切的对应内容。这意味着教师有很大的处理教材的自主性。那么，本课教学是选择学习了解与放大镜有关的各种知识，还是以认识放大镜为载体去发展学生的思维能力？笔者认为，后一种选择更有价值。在确立思维训练的基调后，《放大镜》一课的教学设计如下。（1）情境创设：在没有放大镜时，怎么才能看清纸条上的小字？（2）发现问题：尝试用加水的烧杯来看纸条，纸条放大了，但是依然看不清上面的字。（3）思考：烧杯的放大效果有什么特点（横向放大）？要想看清纸条上的字，还能怎样放大（纵向放大）？（4）思考：怎样的烧杯才能实现既横向放大又纵向放大的效果？引出烧瓶。（5）验证装满水的烧瓶的放大效果。（6）思考总结：要获得好的放大效果，充当放大工具的物体要有什么特点？（7）验证思考：生活中的放大镜是不是具备这样的特点？出示放大镜，观察认识放大镜。
　　这样的教学过程，促使学生一步步地思考，从而实现层层递进的思维训练，在学生归纳出放大镜特点的同时，他们的思维能力也获得了发展。
　　二、增加探究活动的挑战性
　　科学课倡导探究式学习。探究式学习有一定的教學流程，具体表述为：提出问题、做出假设、制订计划、搜集证据、处理信息、得出结论、表达交流、反思评价。这样的流程多次训练下来，对培养学生的探究意识和探究习惯都有裨益，但严谨的步骤设计对学生而言，有时也会带来诸如倦怠情绪等消极影响。
　　教学中，笔者发现以“制作一个承重性强的正方体框架”为代表的工程设计类的探究活动，学生参与的积极性非常高，活动中思维也特别积极。究其原因，就是因为这样的探究活动更具“挑战性”。因此，在设计探究过程时，教师可以将“挑战性”作为一个重点考量的因素。
　　例如，在教学《100ml的水能溶解多少克食盐》时，该课的实验属于典型的探究活动。但是一勺一勺加盐、一次一次搅拌的过程，不仅考验学生的耐心，更禁锢了学生的思维。因为除了搅拌溶解外，学生要做的就是等待，等待食盐溶解不了的那一刻的到来。整个探究过程很单调，有些无聊，思维不活跃，创新性就更谈不上了。所以，在教学这一课时，笔者就尝试将“挑战性”因素加入其中，对探究活动进行改进：请在最多4次的溶解操作中，得出“100ml的水能溶解多少克食盐”的答案。具体操作时，学生可通过“试错”“估算”等方法去解决。探究中笔者还摒弃了在烧杯中搅拌以溶解食盐的方式，而是让学生将食盐放入饮料瓶中，拧紧瓶盖后迅速摇晃以加速溶解。这样不仅容易操作，还大大加快了溶解的速度，腾出足够的课堂时间让学生可以充分地去思考问题。
　　“4次溶解操作”的限定，对学生而言，是个不小的挑战。他们必须去积极思考，才能找寻到有效的解决方案。而“要赶在其他小组之前完成探究”的愿望，又进一步督促学生加快思维的步伐。
　　在这样的探究活动中，学生还是要经历制订计划、评价反思等探究步骤，但是在加入“挑战性”因素后，学生的思维被激活，能主动地去思考和解决问题。
　　三、让“反问”常态化
　　在课堂上，反问是激发学生积极思维的有效手段。“你怎么知道？”“你怎么证明？”这样的问句往往能有效地带动学生的思维。但“反问”，并不单单指课堂上教师的一些反问语，而是指教师在课堂上要秉承“不要轻易答复和告诉，要多让学生去思考”的意识。教师要少一些顺其自然的总结或延伸，要抓住学生回答的亮点，引导学生进一步去思考和发现。
　　例如，《用显微镜观察微观世界》一课的教学，有学生发言：“我觉得草履虫和人一样，都是有生命的。”时至课堂结尾，学生的回答恰好也是“点题”，所以，教师就很自然地接了下去：“是的，我们在显微镜下看到的草履虫、眼虫……它们和人类一样，都具有生命，只是它们都非常微小，所以把它们叫做微生物。”作为课堂总结，没有什么问题，但是如果从促进学生思维的角度来看，还可以做得更好。如果此时教师反问一句：“你从哪里看出它们是和人一样，具有生命的呢？”教师可引导学生去归纳作为生命体应具备的基本特征，还可以用两个问题继续引导，启发学生思维。（1）像草履虫这样具有生命的物体，和其他生物（如人类）最显著的不同是什么？如何称呼这些生物？引导学生思考微生物的定义。（2）草履虫是微生物，那之前观察过的洋葱表皮细胞能称为微生物吗？引导学生区分细胞和生物。这样，学生的思维就经历了一次对比、归纳的训练过程。
　　本文所指的“反问”，还可以理解为“反其道而行”的教学策略。
　　例如，在教学《点亮小灯泡》一课时，一般的教学步骤都是先在学生观察了解小灯泡的内部构造后再进行连接尝试，以点亮小灯泡。在教学中，笔者反其道而行，跳过了解小灯泡内部构造这一环节，而是给予学生充分的时间让他们自行摸索。通过小组合作，最终学生都成功地点亮了小灯泡。在展示交流后，教师让学生通过归纳思考，发现“小灯泡的螺纹金属壳和底点都要连接到电路中”这个共同点。然后，教师引导学生进一步思考：“为什么要成功点亮小灯泡，就必须分别连接螺纹金属壳和底点？”启发学生思考，电是如何通过小灯泡的，让学生猜测小灯泡的内部构造。这种类似“解暗箱”的活动，顺应和激发了学生的好奇心，促进了学生的积极思维。学生一个个认真猜测，不断地提出假设。最后，教师打开小灯泡，揭示谜底。在答案揭晓那一刻，学生特别兴奋。这样“反其道而行”的设计，让学生思维得到训练的同时，也获得成功的喜悦。
　　让学生在自身基础上取得进步，是每一位教育者最朴素的追求。在教学中，教师要借助教学案例并创设有趣的教学情境，激发学生的学习兴趣，使学生的思维能力获得发展，提升解决问题的能力，从而让他们取得各个方面的进步。
　　（作者单位：江苏省张家港市兆丰学校）
　　（责任编辑 岳 舒）