讓學(xué)生在探究中成長

劉水河

青少年科學(xué)DV活動是青少年利用DV的手段記錄自己親身經(jīng)歷的一個科學(xué)探究活動的活動，它與一般的校園DV的區(qū)別在于前者是青少年基于一個探究式課題的拍攝，并在拍攝中提高科學(xué)素養(yǎng)和拍攝技術(shù)的活動。探究是青少年科學(xué)DV活動的核心，是科學(xué)DV區(qū)別于其他DV作品的主要特征之一。怎樣在科學(xué)DV活動中凸顯學(xué)生的科學(xué)探究過程呢?

從2006年開始，我參與輔導(dǎo)了八部青少年科學(xué)DV作品：《蟈蟈的秘密》、《蜜蜂的研究》、《泥咕咕》、《有趣的蜘蛛》、《揭秘金蟬展翅》、《蜘蛛之花樣捕食》、《會打架的魚》、《蒸饅頭上層先熟嗎?》，這些作品中有六部作品都是和小動物有關(guān)的，前面五部在第24屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽上獲得了一等獎，后三部作品獲得了二等獎。這些作品是我和其他老師共同輔導(dǎo)的，其實背后還有更多的沒有署名的老師在默默的有力的支持著我，我只是這些輔導(dǎo)老師集體中的一員。

這些作品之所以能夠獲獎，秘訣有30個字：觀察與提問、猜想與假設(shè)、計劃與組織、事實與證據(jù)、模型與解釋、表達(dá)與交流。這30個字是青少年科學(xué)DV課題組的一個創(chuàng)造，它勾勒出了科學(xué)探究的過程，指引著我們的探究取得成功。

一、觀察與提問

對于拍攝科學(xué)DV，我和學(xué)生遇到的第一個難題就是拍什么?這里的拍什么不是指拍哪種動物，而是面對一種動物，怎么選定一個可以探究的問題。我和同學(xué)們都很迷茫，我問姜冬梅老師，她對我說：“你們先拍吧，想拍什么就拍什么!”于是我就帶著學(xué)生開始拍攝，拍蜜蜂、拍蟈蟈、拍螳螂等等，就當(dāng)是練習(xí)一下拍攝技術(shù)吧。

在抬攝的過程中值得探究的問題就出來了。

我們開始拍攝蟈蟈的時候，并沒有把研究蟈蟈的鳴叫作為選題，因為我們已經(jīng)聽說蟈蟈是靠兩翅摩擦發(fā)出聲音的。但是在拍攝蟈蟈鳴叫的過程時，提出問題“兩個翅膀摩擦怎么會發(fā)出這么響亮的聲音呢?”我們要通過實驗驗證一下，于是一個選題就出來了。為了便于拍攝，我們把蟈蟈放在玻璃容器里，發(fā)現(xiàn)肥胖的蟈蟈竟然能在豎直的光滑的玻璃上爬行，“蟈蟈的腳上有什么秘密呢?”又一個問題提出來了。

我們在拍攝蜜蜂的時候，本來是想研究蜜蜂為什么發(fā)出嗡嗡的聲音?但是拍攝過程中才發(fā)現(xiàn)我們的攝像機(jī)不行，還不能拍到蜜蜂翅膀的振動。在拍攝的過程中，我們發(fā)現(xiàn)蜂箱的進(jìn)孔很小，蜜蜂卻能準(zhǔn)確的找到自己家的入口?！懊鄯涫窃趺凑业阶约杭业哪?它是靠什么記住自己家的位置?”一個問題就出來了。我還發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生都害怕蜜蜂，因為蜜蜂會蜇人，但是問到蜜蜂是怎么蜇人的時候就都不知道了。于是就提出新的研究問題“蜜蜂是怎么蜇人的?蜇人后多長時間會死去?”。這些需要進(jìn)行研究的問題就是拍攝的選題。

后來我才領(lǐng)悟到“想拍什么就拍什么”的含義，拍攝的過程就是認(rèn)真觀察的過程，就是發(fā)現(xiàn)問題的過程，我們會在實際觀察中發(fā)現(xiàn)問題，提出的問題，有些會成為最終的選題。因此，現(xiàn)在我會要求學(xué)生到自然中去觀察，到生活中去觀察，發(fā)現(xiàn)問題，提出問題。

我們在把蟬放在窗紗上，觀察蟬蟲脫殼的時候，不小心把窗紗碰倒了，碰破了蟬的翅膀。當(dāng)把蟬重新放到窗紗上時，我們發(fā)現(xiàn)那么薄的翅膀竟然能流出液體，太意外了。如果僅僅把它當(dāng)作一種現(xiàn)象感到新奇一下，一個好的選題就悄悄的溜走了。我們對這個意想不到的現(xiàn)象抓住不放，提出了探究的問題“這些液體和蟬的翅膀展開有關(guān)系嗎?”

個好的選題就誕生了。

二、猜想與假設(shè)

有了探究的問題，然后怎么辦呢?直接就進(jìn)行實驗研究嗎?不是。我們要對問題的結(jié)論進(jìn)行猜想與假設(shè)。

我們對蟈蟈兩翅摩擦發(fā)出了聲音產(chǎn)生的疑問是：兩翅摩擦怎么會發(fā)出那么響亮的聲音昵?我們猜想蟈蟈還有其他的發(fā)音器官，但是沒有找到。那怎么驗證自己的猜想是正確還是錯誤呢?于是我們就假設(shè)：如果死了的蟈蟈摩擦兩翅也能發(fā)出聲音，就能說明蟈蟈是用翅膀摩擦發(fā)出聲音的。

在研究金蟬展翅的時候，學(xué)生猜想蟬像烏一樣展開翅膀，但是很快被否定了，因為知了的翅膀中沒有肌肉和骨骼。沒有猜想就沒有研究的思路。在觀察知了翅膀的變化過程中，學(xué)生們發(fā)現(xiàn)那么薄的翅膀，碰破了竟然會流出液體，于是，又提出了新的猜想：是靠液體的壓力使翅膀展開的。

猜想和假設(shè)就像探究中的一架望遠(yuǎn)鏡，有了猜想和假設(shè)才能做進(jìn)一步研究的計劃。

三、計劃與組織

猜想與假設(shè)之后，我們就開始計劃怎么進(jìn)行探究。這便是第三個步驟，計劃與組織。

比如在《揭秘金蟬展翅》中，怎樣才能證明蟬的翅膀是靠液體的壓力展開的?實驗怎么設(shè)計，需要準(zhǔn)備哪些材料，需要準(zhǔn)備哪些設(shè)備，怎么制作，怎么進(jìn)行分工。每一個環(huán)節(jié)都決定著下一步的研究能不能順利進(jìn)行。

再比如在拍攝《蒸饅頭上層先熟嗎?》的時候要外出采訪，采訪前要擬訂好采訪的問題，采訪哪些人，誰負(fù)責(zé)問問題，誰負(fù)責(zé)拍攝，預(yù)想采訪中存在哪些安全問題。由于學(xué)生沒有采訪的經(jīng)驗，我還要讓他們在采訪前進(jìn)行模擬訪問，問話聲音的大小，和被采訪者之間的距離，拍攝的角度等問題都要讓學(xué)生做到心中有數(shù)。

計劃和組織是探究活動順利進(jìn)行的保證。因而，計劃和組織這一步驟非常重要。

四、事實與證據(jù)

計劃好了，下面開始的實驗制作、采訪調(diào)查實際上就是為了獲得事實與證據(jù)。這是進(jìn)行探究的關(guān)鍵步驟。但在實驗過程中往往會遇到新的問題。

搜集事實與證據(jù)這環(huán)節(jié)是孩子們喜歡做的。

1這是學(xué)生在觀察金蟬脫殼，為了觀察到不同知了的脫殼過程，小姑娘一直堅持到夜里一點(diǎn)多；2這是在觀察蜘蛛織網(wǎng)，張西典同學(xué)為了拍攝棒絡(luò)新婦蜘蛛結(jié)網(wǎng)的過程，守了一整夜，盡管涂了風(fēng)油精，還是被蚊子叮了很多次：3這是在測量蒸籠內(nèi)的溫度，每隔一分鐘記錄次四個籠內(nèi)的溫度，他們邊觀察邊記錄，多認(rèn)真啊!這些觀察試驗是直接獲取事實證據(jù)的方法。

4這張照片是學(xué)生們在進(jìn)行采訪，他們多像電視臺的小記者啊!采訪調(diào)查是獲得間接事實證據(jù)的方法。

在每次拍攝活動之后，學(xué)生獲得的不僅僅是知識，也收獲了探究的方法。學(xué)生在拍攝的過程中的確是很辛苦的。不僅是外在的炎熱天氣，蚊子叮咬，還有一些心理障礙。這種不怕辛苦，堅持獲取事實真相的態(tài)度不正是我們要培養(yǎng)的科學(xué)精神嗎?

五、模型與解釋

把收集到的事實與證據(jù)進(jìn)行分析，運(yùn)用數(shù)學(xué)曲線、物理模型、繪圖等方式來展示科學(xué)現(xiàn)象、揭示隱含的規(guī)律，使答案簡潔、直觀易懂，這便是科學(xué)探究的第五個步驟：模型與解釋。

我在輔導(dǎo)《揭秘金蟬展翅》的時候，就利用了模型來解釋金蟬展翅的原理。通過模型演示，很形象地解釋了知了展翅的原因。

張西典同學(xué)繪制的棒絡(luò)新婦蛛網(wǎng)模型清楚地展示了蛛網(wǎng)的四層結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)圖比實際觀察蛛網(wǎng)更易于理解蛛網(wǎng)的構(gòu)造。

模型解釋既是一個科學(xué)探究過程中的一個亮點(diǎn)，又是一個難點(diǎn)。有些該用模型進(jìn)行解釋的地方?jīng)]有做，至今想起來還有些遺憾，比如在《蟈蟈的秘密》中，蟈蟈為什么能在玻璃上爬行?原來蟈蟈是利用腳上液泡一脹一縮在玻璃上爬行的。如果能做個模型演示一下，那該多好啊!

六、表達(dá)與交流

科學(xué)探究的最后一個步驟是表達(dá)與交流。

在青少年科學(xué)DV活動中，最后編輯出來的科學(xué)DV作品就是我們的表達(dá)交流方式。

我們需要把長達(dá)數(shù)小時，甚至十多小時的拍攝素材編輯成幾分鐘的影片，就要整理自己的思路，把探究過程完整的呈現(xiàn)給觀眾。不僅要對拍攝的素材進(jìn)行編輯整理，對研究的現(xiàn)象進(jìn)行解釋說明，還要展示學(xué)生的探究過程，表達(dá)出學(xué)生在情感、態(tài)度和價值觀上的收獲。

后期的編輯制作需要有較強(qiáng)的DV編輯技術(shù)來支撐，對不擅長制作的我來說，就需要與其他老師進(jìn)行合作。在這里我要感謝張倩老師、劉栓紅老師在后期制作上對我的幫助，感謝更多幫助我的老師和學(xué)生家長。

一個作品的誕生只是研究進(jìn)行了一個段落，并不是結(jié)束。在我們交流作品的過程中，會發(fā)現(xiàn)新的問題，激勵我們進(jìn)一步進(jìn)行研究。比如《蒸饅頭上層先熟嗎?》這個中我們只研究了溫度的變化，忽視了籠內(nèi)的壓力與溫度的關(guān)系，我將和孩子們繼續(xù)進(jìn)行研究。

在進(jìn)行科學(xué)DV輔導(dǎo)過程中對科學(xué)探究總體的感受是：1、把握好科學(xué)探究步驟，就能展示出完整的科學(xué)探究過程，這些步驟，不是呆板的，要在實際的探究中靈活應(yīng)用。2、個人的能力是有限的，科學(xué)探究需要交流合作，好的科學(xué)DV作品是團(tuán)隊合作的結(jié)果。3、孩子們很喜歡青少年科學(xué)DV活動，在活動中能全面培養(yǎng)他們的探究能力，提高他們的科學(xué)素養(yǎng)。

“青少年是祖國的未來，科學(xué)的希望?！弊鳛橐幻W(xué)科學(xué)課教師，我能為青少年的科學(xué)教育事業(yè)做些工作是榮幸的，我要擔(dān)當(dāng)起這份責(zé)任。既然青少年科學(xué)DV活動能全面提高學(xué)生的探究能力，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，那就做吧!在做的過程中成就學(xué)生，成就自己!