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儿童学习科学最大的考验之一在于被动接受知识倾向严重，主动探索世界的思维和能力的意识薄弱。在实践教学的历程中，我倾向让儿童超越因过于熟悉而浮于表面的观察，引导他们尝试从更有价值的视角获得更深刻的发现。
缘起：备课意外带来的挑战
参加一次竞赛活动时，我设计的《研究磁铁》一课主要安排了两大步骤：第一步是出示兩根外形一模一样的磁铁，让学生根据外形判断这两根是否都是磁铁？怎么证明？第二步是研究磁铁不同部位的磁性不一样。备课时意外出现两个问题：
我联系到一家磁铁生产厂家，要求定制一组外观一模一样的条形磁铁，其中一个是有磁性的磁铁，另一个没有磁性。可是，厂家在制作的过程中出现了问题：有磁性的条形磁铁，它的N极和S极不在磁铁两端，而是两个侧面，这与学生所知道的科学知识相悖。
另一个问题是，由于初赛地区的学校使用的是另一个版本的教材，学生实际上已经学过了关于磁铁的知识。
厘清：问题的梳理及解决
是更换上课对象，还是调整教学内容，成为一道艰难的选择题。最终，我选择了学生不变，内容不变，但将教学目标从认识了解转向运用实践，让学生从掌握知识提升至运用知识解释现象。
我们都知道，教学中有几组基本关系存在：一是教学内容和学生的关系，即“已知”和“未知”的关系;二是材料和学习方式的关系，即“传授”和“探究”的关系。我选择的《研究磁铁》内容，在上述两组关系上都出现了问题：所“教”的内容，学生“学”过了，从教学内容上来说，“未知”的也是“已知”的;从学习方式上来说，由于定制材料的缺陷，“探究”难以下手。
其实磁铁的性质本身并没有发生变化，变化的只是现象。将实验室常用的条形磁铁悬挂后，两端（N极和S极）会指向南北方向，而定制的条形磁铁悬挂后，两端会指向东西方向（两侧即N极和S极会指向南北）。可是从本质上来说：无论是实验室条形磁铁，还是定制磁铁的N极和S极都指向南北方向。
经过分析和研讨，我决定打破学生的固有认识：条形磁铁的磁极在磁铁的两端，这是实验室的标准磁铁带来的一个认知局限，实验室的条形磁铁是标识了N、S记号的，但是如果一块没有标识记号的条形磁铁两端还一定是N极、S极吗？我决定课堂上的探究起点从这里切入。
我先将这块条形磁铁放置在泡沫板上，漂浮在水槽里，泡沫板会慢慢地自动旋转，当磁铁两端指向东西方向（两侧指向南北方向）以后会静止下来，因为这块磁铁的S极和N极在两侧。学生很快发现这块磁铁不同寻常，同时通过实践经验发现这块磁铁没有坏。他们发现，磁铁的磁极指向南北的方向并不会发生变化，但是磁极不一定是两端，可能在其他位置。
这让已经习惯于带着答案进行实验观察的学生，真正像科学家探索未知世界一样去发现奥秘，教学的纠结和矛盾由此解开。
意义和价值：教学中的顾虑和回避原因
一次原本存在问题的教学设计化解为成功的教学展示，这样的转化引发了我深深的思考。在以前的课堂教学设计中，教师通常会关注学生已有的知识经验、教学器材与教学内容的匹配，尽量不让有瑕疵的器材进入课堂，省得因为细枝末节的问题而影响了学生的学习。可是这次意外的教学，却给了我新的启发：
首先，教师在备课的过程中，不要试图“选择”问题。教学中所有的问题都是天然存在的，教师不能选择性备课，将一些容易出现卡壳、经常出现错误的教学环节和内容进行“技术性”处理，这样处理虽然使课堂看起来清清爽爽，却已不是天然的课堂，而是“人工修剪”的成果。课堂是在教师和学生对话中建构世界的空间，学生存在着个体差异，可能会出现各种各样的问题，教师要尤其关注那些不经常出现的问题，关注问题与学习内容之间的联系，而不应该采取回避问题的态度。
其次，课堂教学中不要怕出现错误和问题。以前上课，很多教师担心学生答不到“点子”——预设答案上。如果预设答案不出现，教学就不能继续进行下去，如果兜了几个圈子学生还是答不到“点子”上，教师就会自己说出答案。正是由于教师在“错误”与“正确”之间的一次次徘徊，但又坚定地指向预设答案，使教师不断无视学生的“错误”，从而封闭了他们在学习中自我建构的空间。
启迪和思考：如何让学习知识走向培养思维
细细回忆这节课遇到的关键问题及解决过程，对我的教学观和学生观的变化有着极大的触动，我对教学的关注从以往的学科知识和学科本质，走向了学生学习能力、科学精神、核心素养。
1.探究问题：寻找细微差异背后的问题
在上课前，学生已经知道了磁铁的磁极判断方法有悬挂法、用已知磁极的磁铁判断、用指南针判断等，但这些均侧重于知识的记忆而缺失理解和运用。当学生发现定制磁铁两端指向东西（两侧指向南北）时，他们会自发地提出问题。其与传统课堂上教师提问的区别在于：这是学生自己产生，且与经验相悖的问题。我们知道，对问题的解决，主要依靠已经建立的知识经验，如果这个知识经验和现实情境恰好一致，就很容易找到答案，如果知识经验和现实情境之间有差异，则能够激发学生的探究欲望。所以，教师要引导学生善于发现事物的差异背后隐藏的问题，主动思考，不断强化科学探究的兴趣。
2.实验器材：失败的背后隐藏着成功
这节课成功的一个重要因素是我从失败的器材中探寻到了教学成功的契机，而这一契机是对教学材料的创新整合和对科学知识的深度加工。竞赛地学校四年级的学生在三年级就认识了磁铁的性质，而我定制的这款磁铁的磁极不在两端却在两侧，这与最初教学预设发现磁铁的磁性特征完全无法匹配。我最终调整思路，让学生面对一个不同寻常磁铁，经历了一个探索未知的过程，这充分体现了对科学实验器材的创新使用，启发我们善于发现器材背后的意义。
3.发展思维：超越知识的智慧之举
止步于知识的教学是浅层次的，关注解决问题的学习则更有深度。从科学学科价值的角度来说，儿童参与科学学习最大的意义在于获得一双能够认识世界的智慧之眼，从而用独特的眼光观察周围生存的世界，解决实际问题，发现世界的奥秘和规律。
科学课堂除了知识，更要关注学生在探究过程中的思维发展，关注对科学的理解，这是科学学科的价值和意义所在。通过本课的教学，我发现课堂教学需要给学生一个能力生长的通道，让其主动发展。我倡导在更有价值的情境中激活学生已有知识，借助熟悉的经验和不熟悉情境之间的冲突，让学生实现自我跨越，这样的课堂才具有包容性和生长性，才能够将能力的发展置于学生“自我获取、自我建构、自我发展、自我超越”的新阶段。科学课堂还需要把学生调动到最佳的研究状态，只要学生进入了研究的状态，他们就会变得积极，变得善于思考，他们的科学学习就犹如多了一双隐形的翅膀！
事后琢磨和反思，《研究磁铁》教学中的偶然事件已经成为我教学生涯中的典型案例，更多的典型案例又构成自己专业发展的生长点，不断拓展自己的教学视野！
缘起：备课意外带来的挑战
参加一次竞赛活动时，我设计的《研究磁铁》一课主要安排了两大步骤：第一步是出示兩根外形一模一样的磁铁，让学生根据外形判断这两根是否都是磁铁？怎么证明？第二步是研究磁铁不同部位的磁性不一样。备课时意外出现两个问题：
我联系到一家磁铁生产厂家，要求定制一组外观一模一样的条形磁铁，其中一个是有磁性的磁铁，另一个没有磁性。可是，厂家在制作的过程中出现了问题：有磁性的条形磁铁，它的N极和S极不在磁铁两端，而是两个侧面，这与学生所知道的科学知识相悖。
另一个问题是，由于初赛地区的学校使用的是另一个版本的教材，学生实际上已经学过了关于磁铁的知识。
厘清：问题的梳理及解决
是更换上课对象，还是调整教学内容，成为一道艰难的选择题。最终，我选择了学生不变，内容不变，但将教学目标从认识了解转向运用实践，让学生从掌握知识提升至运用知识解释现象。
我们都知道，教学中有几组基本关系存在：一是教学内容和学生的关系，即“已知”和“未知”的关系;二是材料和学习方式的关系，即“传授”和“探究”的关系。我选择的《研究磁铁》内容，在上述两组关系上都出现了问题：所“教”的内容，学生“学”过了，从教学内容上来说，“未知”的也是“已知”的;从学习方式上来说，由于定制材料的缺陷，“探究”难以下手。
其实磁铁的性质本身并没有发生变化，变化的只是现象。将实验室常用的条形磁铁悬挂后，两端（N极和S极）会指向南北方向，而定制的条形磁铁悬挂后，两端会指向东西方向（两侧即N极和S极会指向南北）。可是从本质上来说：无论是实验室条形磁铁，还是定制磁铁的N极和S极都指向南北方向。
经过分析和研讨，我决定打破学生的固有认识：条形磁铁的磁极在磁铁的两端，这是实验室的标准磁铁带来的一个认知局限，实验室的条形磁铁是标识了N、S记号的，但是如果一块没有标识记号的条形磁铁两端还一定是N极、S极吗？我决定课堂上的探究起点从这里切入。
我先将这块条形磁铁放置在泡沫板上，漂浮在水槽里，泡沫板会慢慢地自动旋转，当磁铁两端指向东西方向（两侧指向南北方向）以后会静止下来，因为这块磁铁的S极和N极在两侧。学生很快发现这块磁铁不同寻常，同时通过实践经验发现这块磁铁没有坏。他们发现，磁铁的磁极指向南北的方向并不会发生变化，但是磁极不一定是两端，可能在其他位置。
这让已经习惯于带着答案进行实验观察的学生，真正像科学家探索未知世界一样去发现奥秘，教学的纠结和矛盾由此解开。
意义和价值：教学中的顾虑和回避原因
一次原本存在问题的教学设计化解为成功的教学展示，这样的转化引发了我深深的思考。在以前的课堂教学设计中，教师通常会关注学生已有的知识经验、教学器材与教学内容的匹配，尽量不让有瑕疵的器材进入课堂，省得因为细枝末节的问题而影响了学生的学习。可是这次意外的教学，却给了我新的启发：
首先，教师在备课的过程中，不要试图“选择”问题。教学中所有的问题都是天然存在的，教师不能选择性备课，将一些容易出现卡壳、经常出现错误的教学环节和内容进行“技术性”处理，这样处理虽然使课堂看起来清清爽爽，却已不是天然的课堂，而是“人工修剪”的成果。课堂是在教师和学生对话中建构世界的空间，学生存在着个体差异，可能会出现各种各样的问题，教师要尤其关注那些不经常出现的问题，关注问题与学习内容之间的联系，而不应该采取回避问题的态度。
其次，课堂教学中不要怕出现错误和问题。以前上课，很多教师担心学生答不到“点子”——预设答案上。如果预设答案不出现，教学就不能继续进行下去，如果兜了几个圈子学生还是答不到“点子”上，教师就会自己说出答案。正是由于教师在“错误”与“正确”之间的一次次徘徊，但又坚定地指向预设答案，使教师不断无视学生的“错误”，从而封闭了他们在学习中自我建构的空间。
启迪和思考：如何让学习知识走向培养思维
细细回忆这节课遇到的关键问题及解决过程，对我的教学观和学生观的变化有着极大的触动，我对教学的关注从以往的学科知识和学科本质，走向了学生学习能力、科学精神、核心素养。
1.探究问题：寻找细微差异背后的问题
在上课前，学生已经知道了磁铁的磁极判断方法有悬挂法、用已知磁极的磁铁判断、用指南针判断等，但这些均侧重于知识的记忆而缺失理解和运用。当学生发现定制磁铁两端指向东西（两侧指向南北）时，他们会自发地提出问题。其与传统课堂上教师提问的区别在于：这是学生自己产生，且与经验相悖的问题。我们知道，对问题的解决，主要依靠已经建立的知识经验，如果这个知识经验和现实情境恰好一致，就很容易找到答案，如果知识经验和现实情境之间有差异，则能够激发学生的探究欲望。所以，教师要引导学生善于发现事物的差异背后隐藏的问题，主动思考，不断强化科学探究的兴趣。
2.实验器材：失败的背后隐藏着成功
这节课成功的一个重要因素是我从失败的器材中探寻到了教学成功的契机，而这一契机是对教学材料的创新整合和对科学知识的深度加工。竞赛地学校四年级的学生在三年级就认识了磁铁的性质，而我定制的这款磁铁的磁极不在两端却在两侧，这与最初教学预设发现磁铁的磁性特征完全无法匹配。我最终调整思路，让学生面对一个不同寻常磁铁，经历了一个探索未知的过程，这充分体现了对科学实验器材的创新使用，启发我们善于发现器材背后的意义。
3.发展思维：超越知识的智慧之举
止步于知识的教学是浅层次的，关注解决问题的学习则更有深度。从科学学科价值的角度来说，儿童参与科学学习最大的意义在于获得一双能够认识世界的智慧之眼，从而用独特的眼光观察周围生存的世界，解决实际问题，发现世界的奥秘和规律。
科学课堂除了知识，更要关注学生在探究过程中的思维发展，关注对科学的理解，这是科学学科的价值和意义所在。通过本课的教学，我发现课堂教学需要给学生一个能力生长的通道，让其主动发展。我倡导在更有价值的情境中激活学生已有知识，借助熟悉的经验和不熟悉情境之间的冲突，让学生实现自我跨越，这样的课堂才具有包容性和生长性，才能够将能力的发展置于学生“自我获取、自我建构、自我发展、自我超越”的新阶段。科学课堂还需要把学生调动到最佳的研究状态，只要学生进入了研究的状态，他们就会变得积极，变得善于思考，他们的科学学习就犹如多了一双隐形的翅膀！
事后琢磨和反思，《研究磁铁》教学中的偶然事件已经成为我教学生涯中的典型案例，更多的典型案例又构成自己专业发展的生长点，不断拓展自己的教学视野！