小學科學探究實驗“解釋”教學的問題及其解決策略

史愛芹++亓興華

【摘要】小學科學是一門以觀察實驗為基礎的自然學科，所以實驗教學一定是它的關鍵所在，而如今探究性學習已是課程改革的一個方向，課本中探究性實驗大量增加，重視和做好探究性實驗教學，既有緊迫性又有現(xiàn)實意義。教師要想有效的開展探究性的實驗教學就需要關注“解釋”，關注“解釋”的教學需要教師創(chuàng)設問題情境、充分利用信息技術、抓住實驗的異?，F(xiàn)象等方法進行合理的解釋實驗過程，從而解決現(xiàn)實教學中教師常常是直達“結論”的現(xiàn)象，讓科學探究更有價值。

【關鍵詞】小學科學 探究實驗 “解釋”教學

【中圖分類號】G622 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）01-0150-02

新課程小學科學教材中安排了大量以科學探究為主要形式的實驗活動。教師們在摸索中前行，嘗試著放手，嘗試著改變，嘗試著讓學生們自主探究，引導著學生們做大量的實驗來得出科學的結論，試圖將學生們培養(yǎng)成為學會思考，學會探究，學會創(chuàng)新的符合國家課程標準的高素質(zhì)人才。然而，在實際的課堂教學中，學生們往往只會熱衷于實驗本身，老師們也不會去引導學生思考“實驗要解決什么問題”，“為什么要做這樣的實驗”，也不會為了解決某一科學問題而引導主動思考“該怎么做”，存在“為實驗而實驗”，“為結論而實驗”的現(xiàn)象，常常只是直達“結論”，而不去關注“解釋”。

一、“解釋”之于小學科學探究實驗的教育價值

所謂的探究性實驗教學法，區(qū)別于傳統(tǒng)的驗證性實驗的一種實驗方法，它是指在教師的幫助下，學生圍繞某個問題獨自進行實驗，觀察現(xiàn)象，分析結果，從中發(fā)現(xiàn)科學概念或原理，獲得知識，培養(yǎng)探究能力的一種教學方法。

新課改以后，我們老師常常運用探究性實驗教學法引導學生們進行科學探究，但是，我們老師們往往會認為，實驗教學的目的只是為了得出結論，而忽略了學生的“解釋”這一重要的內(nèi)容。在科學探究過程中，看、聽、觸摸等往往不是探究目的的本身，而是通向進一步認識的方式，進一步認識的需要就是解釋。

漢語詞典中對“解釋”的解讀：在觀察的基礎上進行思考，合理地說明事物變化的原因，事物之間的聯(lián)系，或是事物發(fā)展的規(guī)律。關注“解釋”的探究性實驗教學要求教師要教會學生學會觀察與思考，讓學生在搜集證據(jù)的過程中，獲取了各種信息后，用科學的語言對探究實驗現(xiàn)象進行具體的描述。

合理的解釋離不開深入思考、分析、綜合、比較、抽象、概括、判斷、推理等等。解釋不是盲目的解說，既要立足于事實，又要憑借邏輯的結構，所以引導學生解釋的過程是細心觀察和積極思考的綜合過程。

在小學科學探究中的解釋含兩個層面：過程形態(tài)（思維過程）和結果形態(tài)（得到一種或多種解釋）。要想學生能在課堂上自主得出自己的想法，做出合理的解釋，重點在前者。

思維過程涉及的具體問題是：

第一，解釋的前提是持續(xù)的、認真的觀察，在觀察中聯(lián)系學生的已有經(jīng)驗，展開積極的思維。

第二，解釋中的思維不僅用到基本的思維過程，即分析與綜合、比較、抽象與概括、具體化等，還運用到思維的各種邏輯形式，即判斷與推理（演繹、歸納、類比），甚至運用到更為復雜的問題解決（覺察問題、分析問題、提出問題、驗證假設）過程。所以，解釋充滿了理性色彩，閃耀著思辨的智慧光芒。

第三，定量分析與定性分析是解釋中兩種基本的探究方法，前者著重針對問題的數(shù)據(jù)特征，后者著重問題的特征性描述，在小學階段的科學探究中主要以定性分析為主。

第四，解釋不同于事實，解釋是為了尋找證據(jù)，觀察與分析是解釋的開端與延續(xù)。解釋結果的嬗變折射出了科學的進程。

小學科學課堂中對于“解釋”教學的理解為：學生通過激活前概念，理解分析當前的問題情境，通過貫穿或實驗取得證據(jù)，借助于推理提出現(xiàn)象或結果產(chǎn)生的原因，并在依據(jù)證據(jù)和邏輯論證的基礎上，產(chǎn)生新理解、新假設，新分析和新判斷，豐富、充實或者是調(diào)整、重構原有知識經(jīng)驗。

《小學科學課程標準》中對課程性質(zhì)有明確的表述，即“培養(yǎng)學生對科學的興趣和求知欲，引領他們學習與周圍世界有關的科學知識，幫助他們體驗科學活動的過程和方法”。據(jù)此，教師的只要職責是“培養(yǎng)、引領、幫助”學生完成科學探究過程，激發(fā)學生積極思維，幫助學生找出問題，掌握質(zhì)疑解疑的方法，從而培養(yǎng)學生探究問題的能力和科學素養(yǎng)。要想達到這樣的目標，我們不但要以探究性實驗教學為主，更要關注“解釋”教學。

二、小學科學探究實驗“解釋”教學存在的問題

《小學科學（3～6年級）課程標準》指出：“學生是科學學習的主體、科學學習要以探究為核心?？茖W探究不僅可以使小學生體驗到探究的樂趣，獲得自信，而且能夠有效的培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神，激發(fā)學生獨立思考，促進學生形成正確的思維方式，提高學生的科學素養(yǎng)。

然而，教師們在探究性實驗教學中，卻存在很多問題，往往很難達到教學目標，甚至抹殺了學生積極探究的興趣。以小學三年級科學課中學生觀察到“毛細現(xiàn)象”為例，老師將一張紙放入帶有紅色色素的水中，讓學生觀察現(xiàn)象。學生觀察到的現(xiàn)象描述為：紙變紅了；變薄了；紙拉長了；水被吸上來；水上升了；紅色由深到淺……學生也會給出解釋：因為它們能吸水、能看到洞、有細毛、材質(zhì)軟、表面粗糙……老師們給學生準備了這樣的探究實驗：給每位學生準備了一個放大鏡和一張紙，讓學生在放大鏡下對著光觀察紙。學生就會給出老師們想要的結論：發(fā)現(xiàn)紙有很多小孔。老師們自以為讓學生明白了這樣的一個科學現(xiàn)象：有小孔的材料就會產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象，于是，探究活動就算完成了。

在這個探究過程中，教師給出這樣的探究實驗很突兀，孩子們不明白為什么要做這樣的實驗，教師沒有激發(fā)學生自主探索的欲望，沒有關注學生的“解釋”，沒有發(fā)現(xiàn)學生前概念上的錯誤認識，也沒有通過實驗來主動糾正學生的錯誤的前概念，而是直接給出能夠直達“結論”的實驗，這是與科學探究本質(zhì)相悖的，這樣的探究實驗，難以達到課程要求，難以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神、獨立思考的能力，也無法讓學生形成正確的思維方式，難以實現(xiàn)科學探究的真正價值。

三、小學科學探究實驗“解釋”教學問題的解決策略

上述案例揭示了教師在探究性實驗中對學生的實驗指導往往存在直達“結論”的做法，教師在課堂上，為了提高所謂的“效率”，達到實驗的目的以及想得到想要的結果，而不關注學生的前概念認識以及不注重培養(yǎng)學生的探究能力，也不會讓學生真正理解實驗的每一個過程，為實驗中的每一步驟給出合理的“解釋”。

探究實驗“解釋”教學對我們老師提出了更高的要求，如何讓學生在探究過程中更加關注探究的過程形態(tài)，厘清每一個實驗的目的，學生能否為每一步探究都做出很好的解釋。我們從關注“解釋”入手，設計了一節(jié)探究性實驗課程—《帶魔法的餐巾紙》。

1. 創(chuàng)設問題情境，貼近學生生活引出科學的探究問題，激發(fā)學生興趣。

愛因斯坦曾說過：“一個問題的產(chǎn)生通常要比它的結論的得出更為重要”。問題的提出是科學探究的開始，也是學生探究興趣的所在。在實際教學中，只要教師精心創(chuàng)設出與學生實際經(jīng)驗相結合的教學情境，就能激發(fā)學生的學習動機和好奇心，調(diào)動他們的求知欲望，發(fā)展他們的創(chuàng)造思維。一個好的問題引入，是探究性實驗教學成功的關鍵，學生們才會有興趣去探究這個過程，教師們也才會努力關注“解釋”，引導學生探究。

例如，在《帶魔法的餐巾紙》一課中，我們先展示的是學生們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷牟徒砑?，并告訴學生這可不是普通的餐巾紙，它已經(jīng)被施了魔法所以有些神奇的本領。我們進行了以下的情境創(chuàng)設：

“這個魔法很特殊，它讓這張餐巾紙變得非常有個性，如果你想破壞它，比如像我這樣，兩只手指捏住一端，慢慢把它撕開，當你想要撕的整齊一點。它有的時候會很聽話，但有的時候卻很不聽話。下面你們慢慢從桌面拿起餐巾紙，像我這樣捏好，一只手向前移動，另一只手向后慢慢撕開餐巾紙。停！不要動！看，我的餐巾紙好像很聽話?！?/p>

“怎么會有的餐巾紙聽話，有的餐巾紙不聽話呢？”

這樣的一個問題情境的創(chuàng)設，既貼近學生的日常生活，又是學生平時很少觀察到的現(xiàn)象，沒能引起學生思考的科學問題，學生面對這樣的一種現(xiàn)象，產(chǎn)生了濃厚的興趣，也激發(fā)了學生對之后探究過程的關注，這樣，老師們的“解釋”才有了機會，學生們才可能會理解這些感興趣的“解釋”過程。

2.充分利用信息技術，借助多媒體教學呈現(xiàn)科學的探究過程，提高教學效率。

在教學中，要想呈現(xiàn)完整的探究過程，以符合學生的認知規(guī)律，必須借助于多媒體技術，用拍攝小視頻或者現(xiàn)場演示的方式來引導學生探究，使學生更好的理解探究過程，而不會有較大的思維跨度。如果按照教材中常常以定論的形式呈現(xiàn)時，學生就會因教學過程的跳躍而中斷，他們只好處于被動的接受現(xiàn)有知識和定論的地位，而不能加深理解相關結論的內(nèi)在聯(lián)系，這樣學生只會記住結論，而難以理解整個探究過程。因此，我們教師有必要在課后做好探究的設計，部分探究過程可以通過多媒體演示的方式來呈現(xiàn)給學生，讓學生對探究步驟和實驗結果有更深刻的解釋。

例如，在我們設計的《帶魔法的餐巾紙》一課，很少有學生了解過古代的造紙技術，或者看過現(xiàn)代的造紙過程，如果教師不通過小視頻的方式給學生們增加一些引導性的演示實驗，而是利用直達結論的探究實驗：通過撕紙，用放大鏡觀察紙邊緣，發(fā)現(xiàn)的毛邊，教師告知即是紙纖維，那么就不利于發(fā)展學生的思維和培養(yǎng)其探究問題的能力，久而久之對學習非常的不利。我們在這一課中設計了關注學生“解釋”的探究實驗：穿插了小視頻《從古至今造紙術的秘密》、《古代造紙過程》、《紙漿如何流動》，以及老師通過簡易的造紙技術，從制漿、灌漿（抄紙）、濾水到壓干成紙的全程實況拍攝視頻，讓學生了解紙的制作，并且利用顯微鏡，發(fā)現(xiàn)了“像頭發(fā)、棉繩、但它好像沒有頭發(fā)長、沒有棉繩那么彎曲，也有點像牙簽”，教師告知即是紙纖維，再用篩子篩出一層紙纖維，還原回紙常見的面貌。

因此我們在探究紙的制造過程時，這樣既激發(fā)了學生的好奇心和求知欲，又為學生普及了科學知識，并且為接下來探究紙的方向性做了很好的鋪墊，學生的思維也緊跟教師的引導，而且運用這樣的演示實驗，利用多媒體技術，節(jié)省了課堂時間，提高了課堂效率。

3. 抓住實驗異?，F(xiàn)象，滲透探究性學習得出科學的探究結論，體現(xiàn)探究價值。

在演示實驗和學生實驗時，有時實驗不一定能成功地得出我們期待的結果，這時教師不要輕易的下結論，要讓學生分析實驗的失敗原因，注重實驗的解釋，通過探究得出結論，這樣更能體現(xiàn)探究的價值。

例如，我們設計的《帶魔法的餐巾紙》一課中，在學生利用一盒牙簽，一塊貼有雙面膠的泡沫板，把牙簽固定在泡沫板上，嘗試著用牙簽擺放的方向模擬出質(zhì)纖維的排列情況這一問題時，我們讓各小組進行實驗探究，然后交流結果。

在交流過程中，老師發(fā)現(xiàn)其中一個小組的牙簽排布非常沒有規(guī)律，這時候老師并沒有視而不見，而是請這小組成員介紹了這樣排列的理由，然后再引導學生思考，假如這樣擺放，試想紙纖維在紙上這樣排列以后，還會出現(xiàn)我們所要探究的現(xiàn)象嗎？學生們很容易理解，也能夠轉變思維，接納其他小組的意見。我們的教師在關注了“解釋”以后，通過這一探究實驗，學生搜集證據(jù)過程中，自己獲得各種信息后，自然發(fā)現(xiàn)紙的方向跟紙纖維的排列有關系。學生用科學的語言對探究現(xiàn)象進行描述：在餐巾紙中，大部分紙纖維按照一定的方向整齊排列，所以紙才有了方向。

《帶魔法的餐巾紙》這一課我們僅僅圍繞關注“解釋”這樣主題進行科學的設計，在教學中關注學生前概念的認知，注重學生整個探究過程的參與，并且圍繞紙纖維排列是有順序性的這一科學知識展開探討，學生在整個課堂學習中積極性很高，好奇心很強，整個探究過程緊緊有條，探究結果也讓學生能夠由衷的贊同。

在科學課堂上，我們需要教會學生科學探究，直達“結論”的探究實驗教學是一種教法；關注“解釋”的探究實驗教學，是另外一種教法，二者的側重點不同。我們需要把握這二者之間的差別，從關注“解釋”的探究實驗教學上取得一點突破，讓探究教學呈現(xiàn)應有的面貌。

參考文獻：

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[2] 靳玉樂主編.探究教學的學習與輔導[M].北京：中國人事出版社.2002年8月第1版：56-57.

[3]http：//baike.baidu.com/link？url=VOPi57yex2KUMysMA4jPMaQpJ8nunZZvIZI7dqBWXv3QY0cXPoP3iPqh0gx2Tcw0Ss7ChdgRbuRYQ0tnRSTmT0dKuhhs_Px5DX9ZCI6Yrcq