在科学探究中促进学生思维的发展——儿童科学探究思维的发展阶段
第一，科学问题引起的思考深度
提出恰当的科学问题是探究活动成功的保证。如何激发学生的问题意识，一直为理科教师所关注，并不断探索研究。例如，一位老师教观察一杯水:
老师:如果让你研究水，你想研究什么问题？
生:我想研究水是从哪里来的，有时候会去哪里。
生:不知道什么动物怕水？
生:我想知道水能为人类做些什么。
生:很多成语都是用水，说到知识，都说知识是知识的海洋。我想知道为什么用水来形容？
你认为如果老师能及时提示你可以研究什么样的问题，如何利用现有的资料在课堂上探索？学生有一定的思考深度，必然会考虑哪些问题太大而无法研究，哪些问题太苛刻而不方便研究。通过不断的比较分析和排除，他们会很容易找到适合探索的科学问题，同时学生的思维也会得到一定程度的发展。
第二，猜想假说挑战思维定势
猜想与假设(又称假说)是对科学问题的假设性解释，或者对所提出的科学问题的推测性回答。现有的知识和生活经验抑制了学生进行大胆的猜测和假设，形成了思维定势。脱离常规思维，做出独特发现，需要一定的观察基础和理论准备，否则只能是猜测。例如，首先提出大陆漂移理论的魏格纳是一位气象学家，他对地球物理学非常感兴趣。于是他在住院期间多次看到墙上世界地图的轮廓，萌发了他们原来在一起的“泛大陆”的想法，进而出版了《大陆漂移说》这本书。
但是，科学研究是一个持续的循环，曾经的科学理论甚至可以随着人类认识的不断进步而被推翻。比如托勒密的“地心说”现在被认为是错误的，但是它存在了很久，从来没有人试图去怀疑它，因为“地心说”确实可以解释天体运行中的一些现象。但是哥白尼在思想上是批判的。基于自己的观察和思考，他提出了“日心说”，并最终得到证实。
第三，制定计划，训练思维的严谨性
制定计划是观察和实验活动的必要准备。在制定计划的过程中，学生需要考虑可能出现的问题，思考解决方案。只有这样，他们才能保证观察实验的正常开展，否则科学探究就无法进行或者走错方向。
比如在讲授“单摆的研究”时，发现在相同条件下，各组的测量次数相差很大。即使在同样的摆长、同样的摆幅、同样的摆下，摆的速度也是不一样的。为什么？经过进一步研究，发现问题出在摆的初速度上。有的组在操作时让钟摆从一定的角度和高度自由摆动，有的组在钟摆初摆时给予一定的外力，所以钟摆初摆速度不一致，影响了钟摆的速度。从这个案例中，不难看出规划的严谨性有多重要。小学时不涉及钟摆初速度的概念，但在制定实验方案时要考虑到这个客观问题，并在实验注意点中明确这个操作标准，要求钟摆初摆时不施加外力，使钟摆自由下落。
第四，观察实验，激发思维的独创性
独创性表现为思维活动的创造性。在实践中，除了善于发现问题、思考问题，更重要的是创造性地解决问题。
例如在“星空中”一课中，学生旋转北斗七星星座的模型，利用投影仪发出的光从四个不同的角度进行观察，然后在纸上画出投影。观察时，由于旋转，悬挂的橡皮泥球会左右晃动，影响观察，给学生画图记录带来麻烦。老师问:“谁能想出更好的解决办法？”激发学生思考。"我希望我能让这个橡皮泥球保持不动."“我怎么做才能让球不动？”"你能改变实验材料或方法吗？"一系列独特的想法应运而生。最后在合理的推理中确定将模型中的线条换成等比例的细木棒，一端垂直固定在纸板上，另一端固定橡皮泥球，解决了球晃动的问题，使探究实验操作更加方便。
小学科学教学，尤其是科学探究活动，是学生思维品质形成和发展的理想平台。在教学过程中，必须把思维训练作为教学的根本目标。通过教师的有意训练，使学生的思维水平尽快由具体的形象思维转化为抽象的逻辑思维，促进学生科学素养的全面提高，为其终身发展打下良好的基础。