应飞，北京市朝阳区教研中心小学教研室科学教研员，特级教师。1986年被评为全国教育系统劳动模范并被授予人民教师奖章，同年获朝阳区工会自学成才奖。多次被评为市、区普教系统先进工作者和区优秀共产党员。1995年被朝阳区教委授予“朝阳名师”“学术技术带头人”。应飞同志有丰富的教学经验，观摩课、录像课多次在全国展示、电视台播放。应飞同志结合教学实践开展教学研究，多篇论文获奖，他的“假说—演绎”的教学方法被编入《中国著名特级教师教学思想录》一书。他曾参加《自然》教材、《小学自然教师用书》《小学自然教材教法》《小学自然教师手册》 《现代科技》教材等书的编写。历任朝阳区、北京市中小学教师系列评审委员会委员。
记者：《全日制义务教育科学(3－6年级)课程标准》提出科学探究是科学学习的中心环节。请您以自身的体会，谈一谈小学科学教师如何实施探究教学?
应老师：新的科学课程标准明确了科学探究是科学学习的中心环节，科学探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。通过科学探究,不仅要使小学生体验到探究的乐趣，获得自信，形成科学的思维方式；还要使他们识别什么是科学，什么不是科学；还有更重要的一点，是让他们学会科学地认识事物的方法和过程，在亲历探究的过程中，培养他们的创新精神和创新意识，提高他们的创新思维能力，这些是学生适应未来社会的基本素质；因而科学探究在科学教育中具有十分重要的意义。
科学探究的教学要求在原自然教学大纲和原自然教材中都有，只不过提法和要求的程度不如新课程标准高。原自然教学大纲中强调自然学习的过程是学生自行获取知识的过程，在有关解读大纲的文件中，明确地分析了“问题—假设—验证—结论”是学生认知的基本过程。在教材中还设定了若干课，完整地体现了全过程的训练，如《热胀冷缩》一课。广大自然教师今天面对新课程标准并不感到陌生，很容易接受。我认为，落实新课程标准中的科学探究目标是有一定基础的。
我在教学中，根据自己的教学经验，按照科学研究中假说—演绎的认识过程，提出了“假说—演绎教学法”。假说—演绎法被认为是目前科学研究中形成科学理论体系的基本方法之一，这种方法的基本程序就是要求在科学研究一开始就提出一个假说来，然后从这个假说出发进行推理，构成一定的演绎体系，并用实验来验证这些结论，直到科学理论形成，如此循环往复，推动科学理论向前发展。我根据假说—演绎法认知的基本程序及我自己的教学实践，认为假说—演绎教学法的教学程序可设计为七个过程：（表略）
其中教学过程1、2是教师组织学生对所研究的问题提出假说结论。教学过程3～6是教师组织学生从他们个人所提出的假设结论出发，进行推理，通过设计实验，形成其假说理论的模型，并对其模型进行验证，构成对假设结论的演绎体系。7是假说演绎的最终结果，形成科学概念，并将其理论纳入学生原有的知识体系中。这种教学方法，实质上是训练学生做科学研究的模拟练习。通过反复的练习，可以使学生掌握科学研究的一些基本方法。
课程标准将科学探究分为7个环节：提出问题；猜想与假设；制定计划；观察、实验、制作；搜集整理信息；思考与结论；表达与交流。“假说—演绎教学法”与科学课程标准中的探究过程相符合，探究的这几个环节在这个教学过程中都是必要的。课程标准中有理解科学探究一项内容，这是很有必要的。在“假说—演绎”教学过程中，不仅能发展学生进行科学研究的能力，还能在这一过程中使学生获得对科学探究本质的理解。我想广大小学科学或自然教师通过学习理解课程标准，结合自然教学中提倡的培养学生自行探究能力的思想，是能在教学中实现课程标准所提倡的探究教学的。
记者：您在小学科学教育中的创新能力培养方面很有经验，您能否具体谈一谈在探究教学中如何实现创新教育呢?
应老师：我认为，创新能力的内涵主要包括以下三个方面，在探究教学中要从这三个方面有意识地培养学生的创新意识和创新能力。
1.产生新的想法和设想。
产生新的前所未有的想法或设想的能力是创造力的最基本、最重要的部分，这里的新设想可以是指一切新的主意、想法、办法、思路、方法、可能性、观念、设想和理论。创造力在产生新的想法、新设计的初始阶段表现得最普及、最活跃、最有生气。这里因为人人都能产生新的想法，时时都有可能产生新的想法，思维火花随时都有可能萌发。
这一阶段的特点就是出现无预兆，消失即无踪。新设想一旦消失，在短时间内就不会出现。新想法萌发以后，每个人都会自觉地或者不自觉地进行深入的研究探讨。因此，教学中应注意：(1)鼓励、保护学生思维火花的产生；(2)教给学生善于捕捉思维火花和理顺的方法；(3)给学生创造一定的时间和空间，允许学生将想法深入地研究探讨。
2.产生新的产品或事物。
做出新的产品、制造出新的事物是创造力的实践部分，是显示创造的成果、创造力的价值和对创造进行评价、认可的阶段。这里的新产品可以指一切新的制作、产品、设计、改革方案、论文、作品等。
探究学习过程中，提出问题、假设与猜想即是创新的第一阶段，观察、实验、制作、搜集整理信息、思考与结论、表达与交流则是创新的第二阶段。因此，科学探究的过程即是一个创新的完整过程。
在这一阶段，创造性设想已经物化，容易得到认可。所以，“做”就成了一个关键的环节。动手实践能力则成了重要基础。这一阶段教学中应注意：(1)注重学生动手能力的培养；(2)适时给学生一定的时间和空间，让学生实现创造性的想法。
3.创造的意志、品质和毅力。
把创造的意志、品质和毅力也看成创造力的内涵，这是因为一个人在创造的过程中，创造的成果得到社会的承认、获得社会的价值时，总会遇到困难、挫折或失败。能否坚持完成创造的全过程，克服创造中的各种困难，并坚持让社会认可，则和一个人的意志、品质和毅力有关。这一阶段教学中应注意：(1)有意识地培养学生坚强的意志品质和毅力；(2)保护每个学生每时每刻的学习积极性；(3)有计划地对学生进行挫折教育，教会他们在失败中总结经验教训，做好反馈调节调整计划。
探究教学活动的核心是学生的思维活动。在假说—演绎教学法的七步教学过程中，学生的思维活动从对问题的质疑开始，学生对问题提出创造性的假说；接下来便是对假设结论演绎出一个模型；在学生动手实验的过程中，学生要对实验现象进行判断；讨论时学生对所提出的各种假设结论进行认定；在师生共同总结后上升为理论，纳入学生原有的知识体系中。教学过程中学生的思维活动是一个在教师诱导下相对独立、完整的过程，有利于学生创造性的发挥。
在提出问题的环节，教师要创设问题情境，鼓励学生就问题情境积极提出问题。学生提的问题可以很发散。学生提出假设结论的教学环节，也为学生创造了独立思考问题的宽松环境，因为他们明确了这种结论是假设的，所以就会积极地进行发散思维，毫无顾忌地发表自己的看法。这里鼓励学生的创新意识，敢于提出新的问题，大胆进行假设。如我在《船怎样行驶》一课教学时，对“用桨划水时是什么力量推动船前进的”假设讨论中，有的学生提出：“是水向低处流的力量推动船向前进的”，并描绘出其运动时的模型：“当人用力向后划水时，船两侧的水就被桨划到船的后方，当船尾处的水增多后，多出来的水就要向水少的船头方向流动，于是船就在这股流动的水的冲动下前进了。”讨论中另外有学生对此假说提出了质疑：“当船逆流而上时，船也能前进，但这时桨把水划向船尾，水到船尾时顺流而下了，这时船向前进仍然是船尾的水冲的吗?”学生的思维活跃、积极。
在演绎过程的实验教学中，我们曾对学生正确认识的形成时间，做了测试调查。在测试调查中发现，学生形成正确认识的时间，都发生在学生独立思维的过程中。如在《热胀冷缩》一课的教学过程中，学生对气体有没有热胀冷缩性质的假设中，全班40人，有35人提出气体没有热胀冷缩性质的假设结论，并设计出证明气体不会热胀冷缩的实验。当学生在实验中，观察到热胀后的空气把烧瓶口上的瘪气球吹鼓了，观察到烧瓶中热胀的空气沿玻璃导管溢出并在冷水杯中吹出一个一个的气泡时，都不约而同地发出惊奇的呼声：“空气有热胀冷缩的性质”。实验结束后，全班40人一致认定空气有热胀冷缩的性质。结论没有出自教师之口，而是产生在学生自行实验的过程中。这样既符合学生的认知规律，鼓励了学生思维的积极性，也使学生具有一定的成就感。
记者：您提到教学过程中学生的思维活动是一个在教师诱导下相对独立、完整的过程。那么，在探究教学和培养学生创新能力的过程中，教师应该扮演什么样的角色呢?
应老师：首先，教师也是教学的主体，要运用巧妙的教学方法对学生施加外因刺激。
我们常说教学中“教”和“学”两个方面，“学”是主要的方面，也就是说学生在学习中的主体地位是主要的方面。要发挥学生在学习中的主体作用，就要充分调动学生的内因。学生的内因是否真正发生作用了，主要反映在学习过程中学生独立思维的程度。
一节科学课的成败，虽然主要表现在学生生动活泼的学习过程上，但更重要和主要的方面却在教师，教师绝妙的教学过程的设计、结构材料的使用均对学生产生了强刺激，激发了学生的研究兴趣，促使他们主动地提出问题，自主地确定研究方向，根据他们的实践经验，提出假设和实验方法，经过自己动手实验，最终得到正确结论。从本质上看，教师是这一节课教学的主体方面，学生是客体方面。教师(主体)制约着学生(客体)的变化。学习活动中学生(客体)的内因是变化的依据，教师对学生的刺激是一种外因条件。教学中的艺术即是教师如何巧妙地对学生施加外因条件的刺激，激发他们的内因积极主动地发生变化。
教师施加外因条件刺激的效果差异，则表现在内因发生变化的主动性与变化程度上。其艺术效果则表现在施加外因条件的一个“巧”字上。平常说“教学有法，教无定法，贵在得法。”前者指的是教学是有规律的，有基本法则及原则可遵循的，可产生多种多样的教学方法；后者指具体运用时则应是灵活的，不是一成不变的，而要使用得当。对于更高层次的教学，我认为还可以发展为第四句话：“妙于巧法”，指的是教学绝妙之处在一个“巧”字上，教学艺术的魅力则在此中。
科学探究往往特别强调科学程式，如果我们不注意自然课上的教学艺术问题，把自然课堂教学刻板化，时间长了则会挫伤学生对自然科学知识的研究兴趣。因此要讲究课堂教学艺术即“妙于巧法”。
其次，在科学探究教学中，教师要为学生的独立思维创造条件。
教师要尊重学生的思维，保护学生的学习积极性。在教学过程中，教师不要强迫学生接受某一种观点，对他们发表的不正确的见解，不要在课堂上由教师给予否定或表现出暗示性的否定，而应当在教学的过程中给予恰当的指导，让他们重新去认识，从而得到正确的结论。教学过程中教师不当裁判，不当指挥棒，以平等的身分参加到学生的学习讨论中。通过教师的质疑、引导、揭示矛盾等活动，去激发学生的思维，引起他们的研究兴趣，给他们自我修正不正确见解的机会，从而达到自然地把握课堂教学方向的作用。
当一个新的事实被学生观察到了，在他们用过去说明同类事实的方式解释不了的时候，他们就会以观察到的事实为基础，发挥想像力，创造性地提出新的说明方式，这就是学生假说产生的过程。由于他们观察、创造的角度不同，就会提出各种不同的假说结论，而学生提出的各种假说结论中，不一定都是正确的。教师应允许他们在下一步的教学活动中，通过进一步观察材料去纯化这些假说，让他们自己去取消一些假说，去修正一些假说，最终认同正确的假说。这一纯化的过程应发生在学生相对独立的认知过程中，而不是教师强加给他们的。
创造有利于学生独立思维的环境，还要鼓励学生敢于发表自己的独立见解，教育他们敢于修正自己的不正确的见解。训练学生敢于发表自己的独立见解，是培养学生创造精神的重要基础。
学生在学习过程中，容易受到外界暗示作用的影响，尤其中、低年级的学生表现得更为突出。他们常以教师对某一学生的发言的反应，或学生之间的反应，放弃自己原来的观点，而去屈从某一种观点，这往往是教学中学生不能独立思维的重要原因。教师要在教学中多鼓励学生独立思维，即使学生提出了与概念相反的见解，只要他的思维方向新颖，教师也应给予一定的肯定，鼓励他积极思维。在讨论中，教师还可以以揭示矛盾的方式，由学生自己去否定自己的思维结果。
我在进行《飞机怎样飞行》一课教学时，在对“什么力量托住飞机在空中飞行掉不下来?”的假说过程中，有一名平时极少发言的女同学提出：“飞机在高空飞行，飞机的上面和下面都受到了两个不同方向大气柱的压力，当下面的压力柱长、压力大，上面的压力柱短、压力小时，飞机便被下面的压力柱的压力托住了而掉不下来。”对这名学生所提出的这种假设结论，我没有在课堂上立即给予否定，我首先肯定、表扬她勇于发表自己的看法，并指出用比较一个物体不同位置上受力大小的方法来分析一个物体的受力情况，这个方法是对的，值得同学们学习。接下来我又对她的假设提出质疑：“停在地面时，飞机哪一面的压力柱长呢?”在后来的小组讨论中，她自己修正了自己的假设，又提出：“飞机发动机一旦坏了，飞机就要掉下来，可能托住飞机的力与飞机在天空中向前飞有关。”这次发言虽然还不可能涉及升力的概念，但已与教学要求研究的思路靠近了。
在学生的学习心理中，对他们自己提出的不正确认识被证实以后，往往表现出一种失败的情绪，甚至于产生一种羞愧的感觉，尤其在高年级学生中表现得更为突出，他们对自己没有十分把握是否正确的想法，往往不敢发表，从而影响了他们发表独立见解的信心。假说—演绎教学过程，为学生创造了一个失败与成功相互渗透的认知过程，教师要抓住这一有利时机教育学生认清失败的作用，并养成敢于修正自己的不正确认识、去纯化假说的科学态度。同时还要教育他们要允许别人修正自己的认识。
再次，教师要设计好观察实验材料，为学生思维活动的正确发展创造条件。
教师教学中既要利用具有结构性能的材料支持学生的思维活动，又要利用材料的结构性能控制学生的思维。因此对材料的设计应是十分精心的。这就要求材料既要能明显、真实地显示出学生所研究的现象，又不能出现过多的干扰学生的思维方向的现象，这样才能达到利用观察实验材料来控制学生思维活动的目的。
观察实验材料一般在提出问题和学生实验的两个教学过程中使用。提出问题这一教学过程中使用的观察实验材料，应能明显地反映出所要研究的问题，以达到如下目的：学生对材料观察后，在教师的诱导下，能对观察到的事实提出较集中的质疑。这一环节对全课的教学具有十分重要的导向作用。学生动手实验这一教学过程中使用的观察实验材料，应能符合学生自己设计实验的要求，从材料的选择、材料的数量到实验方法都应尽可能地与学生的设计需要一致，这样才能保证学生能用自己的设计方法去检验自己的假设结论，以达到通过自己的实验去肯定或修正自己假设结论的目的。这一环节对保证他们思维活动的顺利发展很重要。当然这对教师来讲，是一件难度相当大的准备工作，它要求教师在设计教学时要认真研究学生，要按照学生的实际状况提出多种假设，并按多种假设的方法准备好材料。
在探究教学活动中，教师既要为学生的学习活动创造出一个独立思维的良好环境，并在学生学习的过程中鼓励他们独立探索，提供支持他们思维活动的观察实验材料，又要通过组织教学、揭示矛盾等一系列活动，控制、引导学生思维活动的发展。
记者：在培养创新能力时，小学科学教师还应该注意哪些问题?
应老师：目前，教学中对培养创新能力出现了一些误区：
1.认为小学生不具备培养创造力的条件。教师只知道特殊才能的创造力，不懂得自我实现的创造力。
2.教师只强调创造是个人“新”思维和实践的过程，所以，教学缺少对学生的指导和训练，只能任学生自由发展。
3.把创造教育只局限在课外的小发明、小创造等活动中，而丢弃了课堂教学的主渠道。
4.创造教育着眼点只放在成果和作品上，而忽视了创造的过程，更没有把主要精力放在创造性思维上。创造性的思维是创造的本质、核心。
小学科学课中创造教育教学要注意以下几个方面。
1.注意小学生概念系统的梳理。
学生头脑有清晰的概念系统，明确各事物之间的关系，是学生创造思维的基础。因此，在单元教学中教师应及时帮助学生对已学过的概念进行梳理，使学生明确某一概念在概念系统中的位置，与其他概念的相互关系。
2.鼓励直觉思维，激发创造思维的火花。
直觉思维是靠人的感官获得的直觉形象直接进行思维的，虽然对问题不作具体的分析，比较多的是依靠条件反射，但却能迅速地抓住问题的要害形成创造思维的火花。
3.注重推理思维，提高思维的质量。
推理思维是根据抽象的逻辑关系所进行的由因导果或者执果溯因的思维过程，对问题的研究和讨论都作具体的细微的并且是具有科学性的分析，精确度较高，对于是和非的问题都可以做出精确的判断。
就解决问题来说，仅仅采用直觉思维或推理思维都是不够的，或者讲是不全面的，重要问题是兼具这两种思维能力。在遇到问题时，可先进行直觉思维，抓住问题的关键，寻求解决问题的途径，再进行推理思维，做出严格的科学的计算、论证和说明。直觉思维和推理思维都具有重要的价值。
4.研究创造教育的规律，不要将教育训练过程模式化。
创造活动是人的各种能力综合的最高表现，其成果是前所未有的。所以，这一过程可能有一定的规律，但绝没有一个可套用的现成模式，所以，训练虽然有一定的规律，但绝不能模式化。把创造活动模式化，就失去了创造的意义。
5.坚持创造性思维训练， 养成创造思维的好习惯。
记者：非常感谢您对我们工作的支持。您的教育思想给予我们很大启发，您的钻研、进取精神，更是值得我们学习的。
(钮 瑛)
