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一、着眼培养学生创新能力反思教学
一位好的科学教师，常常会给学生提供反思机会，引导学生反思探究过程、方法和结果，以促进他们探究能力的不断提高；更会从新课引入、探究活动、课堂提问、课堂总结、拓展延伸等方面进行反思：这样教学能达到怎样的教学目的，运用了什么教学方法，能在多大程度上培养学生的批判性思维、创新能力、分析解决问题的能力等，以有效地培养学生的创新能力。
一位教师引导学生观察蜗牛的身体结构、了解蜗牛的身体结构和功能时，在导入环节，从表面上看，这位教师挺注重启发式教学的，但仔细推敲，就会发现这样的导入存在许多问题。
师：今天老师给大家带来了一位朋友，（出示蜗牛图片）这是什么？
分析：老师出示蜗牛图片能给学生带来怎样的观察？教师如果把蜗牛放在实物投影仪上出示给学生，又能给学生带来怎样的观察？到底出示什么，学生的学习效益会更大？
生：蜗牛。
师：（把图片贴在黑板上）大家认识它吗？
生：认识。
分析：教师这样提问的目的是什么？这个问题能给学生带来怎样的学习收获？如果不提，对今天的学习会有影响吗？如果没有影响，就说明这是一个思维含量低的可有可无的问题。
师：大家在哪儿看到过它？
分析：没有围绕本节课的研究主题——观察蜗牛的身体特征来提问，逻辑性不强。
生：在池塘边。
生：在草丛边。
生：在院子里。
……
师：蜗牛住在哪儿都被你们发现了，真不错！大家还想知道蜗牛的什么？
生：我想知道蜗牛是怎么爬的？
生：我想知道蜗牛喜欢吃什么？
生：我想知道蜗牛长得什么样？
……
分析：同学们提出的许多想研究的问题，这节课都能研究吗？如果把这些时间与精力集中到本节课将要研究的内容上来提问，是不是能使我们的科学教学做到“一英寸宽，一英里深”？
师：大家提出了许多有价值的问题，今天我们就来观察、研究蜗牛，好吗？（板书课题。）
通过以上分析，我们不难发现，不到4分钟的新课导入设计，有很多问题值得探讨，这样教学，难以培养学生的创新精神与实践能力。经过教研组的研究，在大家的帮助下，这位老师修改了导入设计：
师：今天老师给大家带来了一位朋友，（在实物投影仪上出示一只活的蜗牛），这是什么？
生：蜗牛。
师：谁能说说，蜗牛的身体有什么特点，它是什么样的？
生：它背上有个壳。
生：它有头。
生：它有腹。
生：头上有两对触角，一对长触角，一对短触角。
……
师：（板书关键词：壳、头、腹、触角）你们观察得真仔细！（把实物投影仪镜头拉近，放大蜗牛的两对触角）这两对触角除了长短不一样外，还有什么不同吗？
生：长触角顶端有一个黑色的小圆点。
师：这个小圆点有什么作用，这会是蜗牛的什么呢？
生：我觉得可能是蜗牛的眼睛。
师：是不是蜗牛的眼睛，等会我们在不伤害蜗牛的情况下来观察、实验，看有谁能拿出证据来证明。同学们，蜗牛的身体除了有刚才大家说到的壳、头、触角、眼睛等，你还有其他发现吗？
生：我还发现它有嘴巴。
师：嘴巴在哪儿？你是怎么发现的？
生：在蜗牛的小触角中间往下一点儿的地方，有一个小洞，我看到过蜗牛用它吃东西。
师：是不是这样，我们等会来观察。（板书关键词：眼睛、嘴巴）同学们，蜗牛的身体，除了大家刚说到的这些，你还有什么疑问吗？
生：蜗牛有肛门吗？
生：蜗牛在哪儿出气？
师：（板书关键词：排泄口、呼吸孔）刚才大家提到的蜗牛的排泄口、呼吸孔，会不会有？如果有，它在哪儿？如果老师现在给你一只蜗牛，在不伤害蜗牛的情况下，你最想仔细观察它的什么？你准备怎么来观察？
（学生回答略。）
师：蜗牛的身体特征是怎样的？它长成这样有什么用？看谁能通过仔细观察、实验、思考，找到答案，发现更多秘密。
二、制定切实可行的教学目标
教学目标是教学设计、教学实施和教学评价的重要指南，制定切实可行的教学目标，是培养学生创新能力的关键。
在实际教学中，教师制定的教学目标不同，课堂教学的模式就会不一样，学生在学习中得到的培养亦将不同。
例如，如果我们把“蜗牛的身体结构特征与身体功能”的教学目标确定在“记忆”层面，在教学中，教师就只需要把蜗牛的身体结构特征与身体功能呈现出来，采取让学生读、写、背、默等方法来学习即可，学生只是记住了蜗牛身体结构特征与身体功能的一大堆事实性知识。
如果我们把“蜗牛的身体结构特征与身体功能”的教学目标确定在“理解”层面，在教学中，教师就需采用观察、实验、思考、交流、质疑等方法。引导学生探究蜗牛身体的结构与功能，学生才有可能理解蜗牛为什么会有这样一些功能，这些功能与它的身体结构有什么关联，才能进一步理解“结构与功能”这个大概念。
如果我們把“蜗牛的身体结构特征与身体功能”的教学目标确定在“运用”层面，那么，在 “理解”层面的学习基础上，教师还要在培养学生发散思维的基础上，用事例研究法来拓展延伸。例如：
蜗牛用腹足行走与身体分泌黏液，是身体的结构特征与功能相适应的一种现象。
蜗牛的嘴虽然大小和针尖差不多，却是世界上牙齿最多的动物，有26000颗左右，这与它的进食习性有怎样的关系？而且蜗牛嘴巴里面有一条锯齿状的舌头，科学家称之为“齿舌”，这又与蜗牛吃的食物有怎样的关联？
与此类似的现象在其他动物身上也有吗？科学家发现了这些特点后有运用吗？人类的很多发明创造，就是在模仿动物身上这些特殊结构与功能的特点，发明创造出来的。根据今天的学习，你能把自己的思考写出来吗？
以此类推，教学目标如果确定为“分析”“评价”“创造”等层面，其教学设计又将是迥然不同的一番景象。
不一样的教学目标，决定不一样的教学方法，产生不一样的教学效果。所以，科学教师在科学课教学中，要根据学生身心发展规律、原有认知水平和教学内容等，研究制定指向能培养学生创新能力的教学目标。
三、用工程实践思路改造知识运用环节
如今，科学课程强调以主要概念统整课程内容架构，以学习进阶思想设计课程内容，融入技术工程学教育内容，将“技术与工程”与物质世界、生命世界、地球与宇宙一样，作为一个专门的学习领域。在此背景下，我们可以用以设计为核心的工程实践思路来改造科学课堂教学中的知识运用环节，以提升学生的创新能力与实践能力。
例如，一位老师在执教《滑轮组》一课时，引导学生探究“用1个动滑轮与1个定滑轮，组装成一个既省力又能改变用力方向的滑轮组”。学生完成探究后，为了更直观地呈现滑轮组作用，给学生以震撼，教师设计组装了一个由8个动滑轮和8个定滑轮组成的滑轮组，请学生上来用5kg重的哑铃来体验与测试，看是否能更省力与改变用力方向。
在此基础上，老师引导学生进一步思考：“同学们，想一想，滑轮组中滑轮的数量是不是越多越好呢？为什么？”引导学生辩证思考、分析利弊、科学设计。为了更好地培养学生的创新精神与实践能力，在课将结束时，老师提出了一个更有挑战性的任务：“同学们，你能运用身边常见材料设计组装一个至少能吊起1kg重的物体的简易起重机吗？”将学生的科学探究延伸到课外。
（本文系湖南省教育科学规划课题《学科教学中创新精神与创新能力培养研究》的阶段性研究成果，课题批准号：XJK014BJC004）
湖南省教育科学研究院（410005）
一位好的科学教师，常常会给学生提供反思机会，引导学生反思探究过程、方法和结果，以促进他们探究能力的不断提高；更会从新课引入、探究活动、课堂提问、课堂总结、拓展延伸等方面进行反思：这样教学能达到怎样的教学目的，运用了什么教学方法，能在多大程度上培养学生的批判性思维、创新能力、分析解决问题的能力等，以有效地培养学生的创新能力。
一位教师引导学生观察蜗牛的身体结构、了解蜗牛的身体结构和功能时，在导入环节，从表面上看，这位教师挺注重启发式教学的，但仔细推敲，就会发现这样的导入存在许多问题。
师：今天老师给大家带来了一位朋友，（出示蜗牛图片）这是什么？
分析：老师出示蜗牛图片能给学生带来怎样的观察？教师如果把蜗牛放在实物投影仪上出示给学生，又能给学生带来怎样的观察？到底出示什么，学生的学习效益会更大？
生：蜗牛。
师：（把图片贴在黑板上）大家认识它吗？
生：认识。
分析：教师这样提问的目的是什么？这个问题能给学生带来怎样的学习收获？如果不提，对今天的学习会有影响吗？如果没有影响，就说明这是一个思维含量低的可有可无的问题。
师：大家在哪儿看到过它？
分析：没有围绕本节课的研究主题——观察蜗牛的身体特征来提问，逻辑性不强。
生：在池塘边。
生：在草丛边。
生：在院子里。
……
师：蜗牛住在哪儿都被你们发现了，真不错！大家还想知道蜗牛的什么？
生：我想知道蜗牛是怎么爬的？
生：我想知道蜗牛喜欢吃什么？
生：我想知道蜗牛长得什么样？
……
分析：同学们提出的许多想研究的问题，这节课都能研究吗？如果把这些时间与精力集中到本节课将要研究的内容上来提问，是不是能使我们的科学教学做到“一英寸宽，一英里深”？
师：大家提出了许多有价值的问题，今天我们就来观察、研究蜗牛，好吗？（板书课题。）
通过以上分析，我们不难发现，不到4分钟的新课导入设计，有很多问题值得探讨，这样教学，难以培养学生的创新精神与实践能力。经过教研组的研究，在大家的帮助下，这位老师修改了导入设计：
师：今天老师给大家带来了一位朋友，（在实物投影仪上出示一只活的蜗牛），这是什么？
生：蜗牛。
师：谁能说说，蜗牛的身体有什么特点，它是什么样的？
生：它背上有个壳。
生：它有头。
生：它有腹。
生：头上有两对触角，一对长触角，一对短触角。
……
师：（板书关键词：壳、头、腹、触角）你们观察得真仔细！（把实物投影仪镜头拉近，放大蜗牛的两对触角）这两对触角除了长短不一样外，还有什么不同吗？
生：长触角顶端有一个黑色的小圆点。
师：这个小圆点有什么作用，这会是蜗牛的什么呢？
生：我觉得可能是蜗牛的眼睛。
师：是不是蜗牛的眼睛，等会我们在不伤害蜗牛的情况下来观察、实验，看有谁能拿出证据来证明。同学们，蜗牛的身体除了有刚才大家说到的壳、头、触角、眼睛等，你还有其他发现吗？
生：我还发现它有嘴巴。
师：嘴巴在哪儿？你是怎么发现的？
生：在蜗牛的小触角中间往下一点儿的地方，有一个小洞，我看到过蜗牛用它吃东西。
师：是不是这样，我们等会来观察。（板书关键词：眼睛、嘴巴）同学们，蜗牛的身体，除了大家刚说到的这些，你还有什么疑问吗？
生：蜗牛有肛门吗？
生：蜗牛在哪儿出气？
师：（板书关键词：排泄口、呼吸孔）刚才大家提到的蜗牛的排泄口、呼吸孔，会不会有？如果有，它在哪儿？如果老师现在给你一只蜗牛，在不伤害蜗牛的情况下，你最想仔细观察它的什么？你准备怎么来观察？
（学生回答略。）
师：蜗牛的身体特征是怎样的？它长成这样有什么用？看谁能通过仔细观察、实验、思考，找到答案，发现更多秘密。
二、制定切实可行的教学目标
教学目标是教学设计、教学实施和教学评价的重要指南，制定切实可行的教学目标，是培养学生创新能力的关键。
在实际教学中，教师制定的教学目标不同，课堂教学的模式就会不一样，学生在学习中得到的培养亦将不同。
例如，如果我们把“蜗牛的身体结构特征与身体功能”的教学目标确定在“记忆”层面，在教学中，教师就只需要把蜗牛的身体结构特征与身体功能呈现出来，采取让学生读、写、背、默等方法来学习即可，学生只是记住了蜗牛身体结构特征与身体功能的一大堆事实性知识。
如果我们把“蜗牛的身体结构特征与身体功能”的教学目标确定在“理解”层面，在教学中，教师就需采用观察、实验、思考、交流、质疑等方法。引导学生探究蜗牛身体的结构与功能，学生才有可能理解蜗牛为什么会有这样一些功能，这些功能与它的身体结构有什么关联，才能进一步理解“结构与功能”这个大概念。
如果我們把“蜗牛的身体结构特征与身体功能”的教学目标确定在“运用”层面，那么，在 “理解”层面的学习基础上，教师还要在培养学生发散思维的基础上，用事例研究法来拓展延伸。例如：
蜗牛用腹足行走与身体分泌黏液，是身体的结构特征与功能相适应的一种现象。
蜗牛的嘴虽然大小和针尖差不多，却是世界上牙齿最多的动物，有26000颗左右，这与它的进食习性有怎样的关系？而且蜗牛嘴巴里面有一条锯齿状的舌头，科学家称之为“齿舌”，这又与蜗牛吃的食物有怎样的关联？
与此类似的现象在其他动物身上也有吗？科学家发现了这些特点后有运用吗？人类的很多发明创造，就是在模仿动物身上这些特殊结构与功能的特点，发明创造出来的。根据今天的学习，你能把自己的思考写出来吗？
以此类推，教学目标如果确定为“分析”“评价”“创造”等层面，其教学设计又将是迥然不同的一番景象。
不一样的教学目标，决定不一样的教学方法，产生不一样的教学效果。所以，科学教师在科学课教学中，要根据学生身心发展规律、原有认知水平和教学内容等，研究制定指向能培养学生创新能力的教学目标。
三、用工程实践思路改造知识运用环节
如今，科学课程强调以主要概念统整课程内容架构，以学习进阶思想设计课程内容，融入技术工程学教育内容，将“技术与工程”与物质世界、生命世界、地球与宇宙一样，作为一个专门的学习领域。在此背景下，我们可以用以设计为核心的工程实践思路来改造科学课堂教学中的知识运用环节，以提升学生的创新能力与实践能力。
例如，一位老师在执教《滑轮组》一课时，引导学生探究“用1个动滑轮与1个定滑轮，组装成一个既省力又能改变用力方向的滑轮组”。学生完成探究后，为了更直观地呈现滑轮组作用，给学生以震撼，教师设计组装了一个由8个动滑轮和8个定滑轮组成的滑轮组，请学生上来用5kg重的哑铃来体验与测试，看是否能更省力与改变用力方向。
在此基础上，老师引导学生进一步思考：“同学们，想一想，滑轮组中滑轮的数量是不是越多越好呢？为什么？”引导学生辩证思考、分析利弊、科学设计。为了更好地培养学生的创新精神与实践能力，在课将结束时，老师提出了一个更有挑战性的任务：“同学们，你能运用身边常见材料设计组装一个至少能吊起1kg重的物体的简易起重机吗？”将学生的科学探究延伸到课外。
（本文系湖南省教育科学规划课题《学科教学中创新精神与创新能力培养研究》的阶段性研究成果，课题批准号：XJK014BJC004）
湖南省教育科学研究院（410005）