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《科学课程标准》指出：科学探究是科学学习的中心环节。科学探究不仅可以使小学生体验到探究的乐趣。获得自信，形成正确的思维方式，而且可以使他们识别什么是科学，什么不是科学。
与“儿童自发的探究”和“科学家的探究”相区别。科学探究实质上是“教师指导下的探究”，需要教师适时的、谨慎的、有效的指导。那么，在教学预设、活动安排、教学调控、介入干预的时机等方面如何有意识地调动儿童的思维参与呢?笔者依据自身的教学实践经验，结合理论学习的体会，提出在科学探究活动中调动儿童思维参与、促进认知发展的若干教学策略。
一、从“真正属于儿童的问题”开始
每个孩子都有自己的“十万个为什么”，教师要充分了解学生的生活经验和知识基础，敏锐地探寻其思维的兴奋点和生长点，精心设计有针对性、挑战性的问题。激起学生的探究欲望，点燃学生的思维火花。一位教师在上《力在哪里》一课时是这样提出问题的：
教师用纸杯搭成“堡垒”放在讲台上。
师：谁能用橡皮泥击倒堡垒?
(请两名学生击打)
师：他为什么能击倒堡垒呢?
生1：是因为堡垒被橡皮泥撞倒了。
生2：橡皮泥对它用了力。
师：力在什么地方呢?
生：在橡皮泥和纸杯接触的地方。(教师请学生把纸杯上受到力的地方指出来)
师：现在如果让你们自己做一些活动，你能从中找到力吗?(学生做各种活动，尝试找出力)
学生在生活中已经积累了一些关于力的经验。但作为科学概念的“力”对他们而言是抽象的，用“击倒堡垒”的游戏直接引出问题，充分调动孩子的探究欲望。大量教学案例表明，“真正属于儿童的问题”不仅是指学生喜欢的问题，还应是落在儿童“最近发展区”的问题。最近发展区理论指出：教育对儿童的发展起主导和促进作用，但需要确定儿童发展的两种水平，一种是已经达到的发展水平，另一种是儿童可能达到的发展水平，这两种水平之间的距离，就是最近发展区。该理论对于科学教学最根本的意义在于，“真正属于儿童的问题”能够迅速地调动儿童已有的知识储备。在教师的帮助下向更高水平发展。
对于有限的40分钟课堂教学时间而言，准确地探明学生的最近发展区是保证教学效率的必然要求。教师要设计“真正属于儿童的问题”，就必须熟悉各年段学生的思维特点，充分了解其现实起点和逻辑起点，一方面要养成课前与学生谈话的习惯，通过谈话了解不同层次学生的前概念，做到成竹在胸、有的放矢：另一方面还要坚持做好每一课的教后笔记，为后续的教学和研究积累宝贵的经验和教训。
二、尊重主体。关注学生的思维走向
一位教师在教《物体的形状改变以后》时遇到了这样的情况：学生做完了拉力的大小与弹簧长度之间关系的试验后，汇报各自的发现，前几个小组都认为拉力越大弹簧越长，每增加一个钩码，弹簧大约伸长3cm。这时候细心的教师发现有一个小组的孩子在偷偷地擦改记录单，原来这个小组的记录单是这样的：
教师立即和学生一起重新做了一次，数据确实是准确的。教师问：“这些数据说明了什么?”有的学生说：“也可以说明拉力越大，弹簧越长。”还有学生说：“说明他们的弹簧和我们的弹力大小不一样。”教师拿出一个弹簧秤问：“如果用他们的弹簧来制作弹簧秤可以吗?为什么?”孩子们摇摇头：“不行!这根弹簧没有规律!”经过一番深入的分析讨论后，教师对这个小组的学生说：“你们的实验数据很准确，如果随便改了，我们大家怎么能学到这么多科学道理呢?”
学生是科学学习的主体，教师要充分尊重和理解学生在活动中的表现，密切关注学生的思维走向，因势利导开展教学。当课上出现“节外生枝”的现象时，教师要及时介入，和学生一起分析研究，查明原因，改进实验，把“意外情况”转变为宝贵的教学资源，教育学生养成实事求是的科学态度。始终把促进学生科学素养的形成与认知能力的发展放在首位。
三、深化探究过程。培养良好的思维品质
良好的思维品质具有广阔性和深刻性、独立性和批判性、灵活性和敏捷性等特点。良好思维品质的养成不可能一蹴而就，有赖于教师在教学中不断优化探究过程。在教学中，有时由于研究方案不完善、操作步骤不明确、注意事项不清楚，导致实验操作得出的结论和已有的科学结论不一致，学生产生怀疑之时。往往是培养他们理性思维和实证意识的最佳时机。下面是笔者在教学《冷热和温度》一课后写下的记录：
课前没有想到会出现这样的结果。课的前半部分很顺利，学生认识了温度计，学习了使用的方法。接着我提出问题：一杯热水的温度下降是不是有什么规律呢?学生做出了三种预测：均匀下降、先快后慢、先慢后快。明确了实验要求和几个注意点以后。学生开始分组实验。因为课前考虑到这一课的时间比较紧，我预留了大约15分钟的实验时间，孩子们很兴奋，但是都能够团结合作。等到汇报实验结果和分析数据的时候使出现问题了，下面是其中一个小组的实验折线图：
这幅图怎能说明先快后慢呢?已经有好些孩子在下面嘀咕了：“我刚才就预测是均匀下降了嘛。”下课铃响了，我稍微迟疑了一下：“同学们，今天我们先不得出结论。下节课我们继续研究，好吗?”
回到办公室，我马上重新实验(结果见下图)，我分析实验出现了两个主要问题：一是热水的水温太低，水温越是接近室温则温度下降得越慢：二是实验的时间太短，记录的数据太少。我准备下节课让学生重新做这个实验，
第二次课上进行实验的时间很充裕，学生重新分析了数据以后得出了先快后慢的结论，我又把上节课各小组画的折线图拿出来进行对比：“为什么我们上节课的实验结果没能反映出先快后慢的规律呢?”一个孩子说：“时间短，我们测的次数太少。”还有孩子说：“我发现了，我们上次画的图其实就是今天的图的后半段，平平的。所以一下子看不出来。”
《小学科学教师科学素养调查研究》指出：科学这门学科的积累性、逻辑性和经验性特点，决定了科学学习要比其他学科的学习注入更多的理性思维。良好思维品质的培养其实就在平时课堂的点点滴滴之中，俗话说细节决定成败，教师要善于抓住细节做足文章，将探究活动做细、做实、做深。
有效的科学探究活动应该是有层次的、递进的、逐步深化的，教师要善于在思维的发散处聚合、在问题的焦点处思辨、在探究的疑问处质疑。这样才能引领学生围绕探究主题，逐步深入开展科学探究，促进儿童的认知能力不断向纵深发展。
与“儿童自发的探究”和“科学家的探究”相区别。科学探究实质上是“教师指导下的探究”，需要教师适时的、谨慎的、有效的指导。那么，在教学预设、活动安排、教学调控、介入干预的时机等方面如何有意识地调动儿童的思维参与呢?笔者依据自身的教学实践经验，结合理论学习的体会，提出在科学探究活动中调动儿童思维参与、促进认知发展的若干教学策略。
一、从“真正属于儿童的问题”开始
每个孩子都有自己的“十万个为什么”，教师要充分了解学生的生活经验和知识基础，敏锐地探寻其思维的兴奋点和生长点，精心设计有针对性、挑战性的问题。激起学生的探究欲望，点燃学生的思维火花。一位教师在上《力在哪里》一课时是这样提出问题的：
教师用纸杯搭成“堡垒”放在讲台上。
师：谁能用橡皮泥击倒堡垒?
(请两名学生击打)
师：他为什么能击倒堡垒呢?
生1：是因为堡垒被橡皮泥撞倒了。
生2：橡皮泥对它用了力。
师：力在什么地方呢?
生：在橡皮泥和纸杯接触的地方。(教师请学生把纸杯上受到力的地方指出来)
师：现在如果让你们自己做一些活动，你能从中找到力吗?(学生做各种活动，尝试找出力)
学生在生活中已经积累了一些关于力的经验。但作为科学概念的“力”对他们而言是抽象的，用“击倒堡垒”的游戏直接引出问题，充分调动孩子的探究欲望。大量教学案例表明，“真正属于儿童的问题”不仅是指学生喜欢的问题，还应是落在儿童“最近发展区”的问题。最近发展区理论指出：教育对儿童的发展起主导和促进作用，但需要确定儿童发展的两种水平，一种是已经达到的发展水平，另一种是儿童可能达到的发展水平，这两种水平之间的距离，就是最近发展区。该理论对于科学教学最根本的意义在于，“真正属于儿童的问题”能够迅速地调动儿童已有的知识储备。在教师的帮助下向更高水平发展。
对于有限的40分钟课堂教学时间而言，准确地探明学生的最近发展区是保证教学效率的必然要求。教师要设计“真正属于儿童的问题”，就必须熟悉各年段学生的思维特点，充分了解其现实起点和逻辑起点，一方面要养成课前与学生谈话的习惯，通过谈话了解不同层次学生的前概念，做到成竹在胸、有的放矢：另一方面还要坚持做好每一课的教后笔记，为后续的教学和研究积累宝贵的经验和教训。
二、尊重主体。关注学生的思维走向
一位教师在教《物体的形状改变以后》时遇到了这样的情况：学生做完了拉力的大小与弹簧长度之间关系的试验后，汇报各自的发现，前几个小组都认为拉力越大弹簧越长，每增加一个钩码，弹簧大约伸长3cm。这时候细心的教师发现有一个小组的孩子在偷偷地擦改记录单，原来这个小组的记录单是这样的：
教师立即和学生一起重新做了一次，数据确实是准确的。教师问：“这些数据说明了什么?”有的学生说：“也可以说明拉力越大，弹簧越长。”还有学生说：“说明他们的弹簧和我们的弹力大小不一样。”教师拿出一个弹簧秤问：“如果用他们的弹簧来制作弹簧秤可以吗?为什么?”孩子们摇摇头：“不行!这根弹簧没有规律!”经过一番深入的分析讨论后，教师对这个小组的学生说：“你们的实验数据很准确，如果随便改了，我们大家怎么能学到这么多科学道理呢?”
学生是科学学习的主体，教师要充分尊重和理解学生在活动中的表现，密切关注学生的思维走向，因势利导开展教学。当课上出现“节外生枝”的现象时，教师要及时介入，和学生一起分析研究，查明原因，改进实验，把“意外情况”转变为宝贵的教学资源，教育学生养成实事求是的科学态度。始终把促进学生科学素养的形成与认知能力的发展放在首位。
三、深化探究过程。培养良好的思维品质
良好的思维品质具有广阔性和深刻性、独立性和批判性、灵活性和敏捷性等特点。良好思维品质的养成不可能一蹴而就，有赖于教师在教学中不断优化探究过程。在教学中，有时由于研究方案不完善、操作步骤不明确、注意事项不清楚，导致实验操作得出的结论和已有的科学结论不一致，学生产生怀疑之时。往往是培养他们理性思维和实证意识的最佳时机。下面是笔者在教学《冷热和温度》一课后写下的记录：
课前没有想到会出现这样的结果。课的前半部分很顺利，学生认识了温度计，学习了使用的方法。接着我提出问题：一杯热水的温度下降是不是有什么规律呢?学生做出了三种预测：均匀下降、先快后慢、先慢后快。明确了实验要求和几个注意点以后。学生开始分组实验。因为课前考虑到这一课的时间比较紧，我预留了大约15分钟的实验时间，孩子们很兴奋，但是都能够团结合作。等到汇报实验结果和分析数据的时候使出现问题了，下面是其中一个小组的实验折线图：
这幅图怎能说明先快后慢呢?已经有好些孩子在下面嘀咕了：“我刚才就预测是均匀下降了嘛。”下课铃响了，我稍微迟疑了一下：“同学们，今天我们先不得出结论。下节课我们继续研究，好吗?”
回到办公室，我马上重新实验(结果见下图)，我分析实验出现了两个主要问题：一是热水的水温太低，水温越是接近室温则温度下降得越慢：二是实验的时间太短，记录的数据太少。我准备下节课让学生重新做这个实验，
第二次课上进行实验的时间很充裕，学生重新分析了数据以后得出了先快后慢的结论，我又把上节课各小组画的折线图拿出来进行对比：“为什么我们上节课的实验结果没能反映出先快后慢的规律呢?”一个孩子说：“时间短，我们测的次数太少。”还有孩子说：“我发现了，我们上次画的图其实就是今天的图的后半段，平平的。所以一下子看不出来。”
《小学科学教师科学素养调查研究》指出：科学这门学科的积累性、逻辑性和经验性特点，决定了科学学习要比其他学科的学习注入更多的理性思维。良好思维品质的培养其实就在平时课堂的点点滴滴之中，俗话说细节决定成败，教师要善于抓住细节做足文章，将探究活动做细、做实、做深。
有效的科学探究活动应该是有层次的、递进的、逐步深化的，教师要善于在思维的发散处聚合、在问题的焦点处思辨、在探究的疑问处质疑。这样才能引领学生围绕探究主题，逐步深入开展科学探究，促进儿童的认知能力不断向纵深发展。