小學(xué)科學(xué)探究性實驗設(shè)計的誤區(qū)與對策

朱阿娜

自新課程改革實施以來，科學(xué)課程受到越來越多的重視，經(jīng)過一線教師十幾年的探索與思考，在科學(xué)課堂上，讓探究成為主要的學(xué)習(xí)方式、讓豐富的親歷活動充實教學(xué)過程已漸成共識。然而，在實際的探究性實驗教學(xué)中，只重視探究活動形式、忽略學(xué)生思維深度參與的現(xiàn)象還比較普遍，導(dǎo)致探究活動流于形式，學(xué)生深度思考不夠。因此，在小學(xué)科學(xué)探究性實驗案例的教學(xué)設(shè)計與實施中，既要關(guān)注活動形式，更要關(guān)注探究活動中學(xué)生思維的深度參與，否則我們的教學(xué)就會失去本真。下面，借助教科版小學(xué)科學(xué)五年級上冊《陽光下的影子》和六年級上冊《拱形的力量》教學(xué)中三位教師不同的設(shè)計，加以說明。

誤區(qū)之一：實驗設(shè)計過度依賴教材，導(dǎo)致學(xué)生思維參與的缺失

【案例】同一物體的影子有哪些特點？

1.情境激趣，導(dǎo)入探究。

（1）師生表演手影，邊看邊思考：這是什么表演？是誰的影子？

（2）討論：除了手有影子，其他物體也有影子嗎？影子是怎么產(chǎn)生的呢？你覺得需要什么條件？

（3）引導(dǎo)學(xué)生認識光源。

（4）進一步討論引導(dǎo)得出：產(chǎn)生影子需要光源、遮擋物和屏。

2.組織活動，開展探究。

師：在光的照射下，物體有了影子。影子都有什么特點呢？下面我們通過一些活動繼續(xù)探究光源和影子的秘密。現(xiàn)在請大家仔細閱讀課本25頁的實驗方法和步驟，能看懂嗎？談?wù)勀銈儗嶒灥睦斫狻?/p>

……

這位教師在教學(xué)影子的特點時，直接讓學(xué)生參考書本上的實驗設(shè)計方案，按照書上的設(shè)計機械地實施一些操作和記錄，幾乎不需要動腦筋就可以得出結(jié)論了。省卻了學(xué)生的主動發(fā)問，實際上就是用教材的活動呈現(xiàn)擠占了學(xué)生的思維參與，把學(xué)生的主體學(xué)習(xí)地位剝奪了，學(xué)生成為被動參與學(xué)習(xí)者。

教材只是一個例子，更多的教學(xué)活動需要教師根據(jù)學(xué)生的認知水平和發(fā)展?fàn)顟B(tài)重新設(shè)計，過度依賴教材，致使學(xué)生的思維參與缺失，自主探究就成為一句空話。就這節(jié)課而言，關(guān)于影子的探究，原本應(yīng)讓學(xué)生從生活中的影子入手，激起學(xué)生的探究欲望，進而讓學(xué)生形成思考：為什么物體會有影子？物體影子的形成需要具備什么條件？談話并出示圖片：你們覺得同樣的物體產(chǎn)生的影子不同可能和什么因素有關(guān)？引發(fā)學(xué)生討論、猜測。接下來采用倒推的方式出示同一物體的五個長短不同的影子，讓學(xué)生分組實驗探究，記錄探究結(jié)果，進行研討。這樣，勢必會激起學(xué)生的研究興趣進而積極思考。

誤區(qū)之二：實驗設(shè)計過度依賴教師指導(dǎo)，導(dǎo)致學(xué)生思維參與的弱化

【案例】同一物體的影子有哪些特點呢？

師：生活中誰見到過自己的影子？什么時候、在哪兒見到的？

生：早上上學(xué)的時候看到的。

師：哦，那你看到的影子是什么樣子的？

生：很長很長。

師：任何時候看到的影子都是一樣的嗎？

生：不是，有時候長，有時候短？

師：那你回憶一下，什么時候看到的影子長，什么時候看到的影子短呢？

生：好像早晨比較長，中午比較短，傍晚也會長點。

師：早晨太陽在你的什么位置？中午和晚上呢？

生：早上和傍晚是斜上方，中午在正上方。

師：也就是斜射時影子長？直射時影子短？

生：是的。

師：很細心的孩子。其他同學(xué)呢？

生：我晚上寫作業(yè)時看到自己的影子，頭離臺燈近影子就長，離臺燈遠時影子就短了。

……

師：如果我給你一個手電筒和一些木塊，你能不能給我造出大小不同、形狀不同、長短也不相同的影子呢？你打算怎么做？

……

我們可以看出這位老師非常注重學(xué)生已有的生活經(jīng)驗，精心設(shè)計了問題作為鋪墊，通過一問一答式的引導(dǎo)和太過明顯的暗示，使學(xué)生基本不用思考就能完成教師的指令，整個設(shè)計只是讓學(xué)生驗證一下生活經(jīng)驗，缺少一個深度參與、深度思考、設(shè)計嚴密的思維訓(xùn)練過程。教師過于注重指導(dǎo)，讓思維訓(xùn)練流于形式，使得學(xué)生的思維發(fā)展淺表化、探究實效低。

影子變化活動的研究是一個典型的科學(xué)探究性活動，從以上兩位執(zhí)教教師的教學(xué)設(shè)計中不難看出，表面上兩位教師的教學(xué)設(shè)計似乎非常重視學(xué)生探究活動的組織，但是這樣的探究式學(xué)習(xí)活動設(shè)計盡管也有探究的一系列步驟和外顯活動，然而學(xué)生知識自主建構(gòu)的空間卻非常小，自主的思維活動也很有限?？梢姡瑑晌唤處煹脑O(shè)計仍然只注重科學(xué)探究的一般程序，只抓住了探究式學(xué)習(xí)的形式與軀殼，而非探究式學(xué)習(xí)的實質(zhì)與靈魂。教學(xué)有法，但無定法，實驗設(shè)計需要教師的指導(dǎo)，但不可以過分指導(dǎo)，要根據(jù)教師的課堂駕馭能力、學(xué)生學(xué)情、知識特點來決定指導(dǎo)的程度，要盡可能減少不必要的“臺階”，給學(xué)生足夠的時間和空間，多給學(xué)生獨立思考的機會，以學(xué)生的思維參與作為主線，看學(xué)生是怎么想的，為什么會這么想，適時提供指導(dǎo)而不替代。

誤區(qū)之三：實驗設(shè)計過度依賴教學(xué)預(yù)案，導(dǎo)致學(xué)生思維發(fā)展的閉合

對教師來說，一個常見的誤區(qū)就是只接受他們所期望的答案，只希望得到自己喜歡的回答。他們在教授新內(nèi)容時會努力使自己更安全、更有信心一些，于是往往會把答案限制在自己所熟悉的范圍之內(nèi)，對于超出自己認為的恰當(dāng)范圍之外的答案，會拒之門外。

【案例】如何讓紙拱在保持跨度不變的情況下承受更大的壓力呢？

在教學(xué)《拱形的力量》時，教師首先出示一個紙拱，并在拱頂上放墊圈來測試拱形的承重力，同時讓學(xué)生觀察紙拱的變化。此時，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)拱頂向下凹、拱足向兩邊張開、跨度變大等。教師借此提出一個新的研究問題：怎樣才能讓紙拱在保持跨度不變的情況下承受更大的壓力呢？教師請同學(xué)們發(fā)表自己的看法并把想法畫在黑板上。第一位同學(xué)在兩個拱足的外側(cè)各畫一個螺母，第二位同學(xué)在左邊拱足的外側(cè)畫一個螺母，右邊拱足的外側(cè)并排畫了兩個螺母，教師表示滿意并繼續(xù)問：“還有誰要表達自己的想法？”當(dāng)?shù)谌煌瑢W(xué)走到黑板前并分別在兩個拱足的內(nèi)外側(cè)各畫一個螺母時教師著急了，連忙追問：“當(dāng)拱頂受力時，拱足向哪兒推？” “向外推?！睂W(xué)生答道。教師又接著問：“那我們應(yīng)該在哪兒抵住拱足？”生：“外側(cè)。”師：“所以我們應(yīng)該把里面畫的螺母去掉。”然后，順手將兩個拱足內(nèi)側(cè)的螺母擦掉了。

“如何讓拱形承受更多的墊圈？”這是一個開放性的問題。開放性問題鼓勵答案多樣性，然而正是因為教師對這種多樣性保持警惕才把一個原本是為了尋求學(xué)生更多想法的問題壓縮為一個限制性問題。顯然教師這樣的互動對話，是在對學(xué)生進行心理暗示，暗示螺母只能放在外側(cè)來抵住拱足，否則就是不對的。這樣便趨向于縮減學(xué)生的回答、趨向于結(jié)束所有更多的想法，并將學(xué)生的注意力集中于他們認為的教師想要的東西。果不其然，第三位學(xué)生之后便沒有人再繼續(xù)表達想法了，而教師也順勢進入下一個環(huán)節(jié)：動手實驗，驗證自己的想法。

在和學(xué)生交流時教師首先要做的就是聽取他們的想法，讓學(xué)生充分展示他們的想法、觀念、觀點，讓他們感到自己的想法是有價值的，是會受到尊重的，感到?jīng)]有顧慮地表達想法是安全的，不用擔(dān)心自己所說的是錯的。即便第三位同學(xué)的想法不合理，教師也不應(yīng)該當(dāng)場進行這種對與錯的強化，尤其是當(dāng)我們想了解學(xué)生更多的想法的時候，這樣的做法顯然是背道而馳的。

這里我們應(yīng)該尊重學(xué)生錯誤的想法，給他們機會去嘗試自己的想法，在接下來的分組實驗中可以通過引導(dǎo)他們做一組對比實驗來發(fā)現(xiàn)問題，這樣才能更好地促進學(xué)生在課堂中進行思考和檢驗選擇，形成他們的觀點。而停留在“引導(dǎo)”學(xué)生尋找“正確”答案這種低水平上的交流互動，只會限制學(xué)生更高級的心理過程的發(fā)展，使其思維閉合。

探究式實驗教學(xué)的基本理念和做法受到了廣大小學(xué)科學(xué)教育者的支持和肯定，但由于沒有把“學(xué)生知識自主建構(gòu)的權(quán)力”這一本質(zhì)與核心問題凸顯出來，這種理論上、觀念上的不清晰、不明確，必然導(dǎo)致實踐中的種種誤區(qū)。我們對探究式實驗教學(xué)的研究應(yīng)從基本行動過程、操作步驟、方法技能等實踐中的具體行為細節(jié)上升到對兒童內(nèi)部學(xué)習(xí)心理機制上的研究，注重兒童思維的深度發(fā)展，使學(xué)科邏輯心理學(xué)化，這才是一個好的實驗教學(xué)設(shè)計的核心。

參考文獻

[1] 任長松.探究式學(xué)習(xí)：學(xué)生知識的自主建構(gòu).北京：教育科學(xué)出版社，2005.

[2] [美]布蘭思福特，等，著.人是如何學(xué)習(xí)的.程可拉，等，譯.上海：華東師范大學(xué)出版社，2012.

【責(zé)任編輯：陳國慶】