加強(qiáng)指導(dǎo)調(diào)控提高探究實(shí)效

陳文滿?おお?

學(xué)生探究活動(dòng)是在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的，教師指導(dǎo)的好壞是探究教學(xué)成敗的關(guān)鍵。教師要全程跟蹤指導(dǎo)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的探究積極性，設(shè)計(jì)好適應(yīng)學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)能力和水平的探究課題，防止學(xué)生盲目活動(dòng)。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生探究過(guò)程進(jìn)行有效的指導(dǎo)與調(diào)控，實(shí)現(xiàn)探究過(guò)程的最優(yōu)化，形成探究過(guò)程合理的實(shí)施模式，設(shè)想可以將探究過(guò)程進(jìn)行分解。將整個(gè)過(guò)程分解成幾個(gè)有機(jī)的組成部分，發(fā)現(xiàn)并明確問(wèn)題——建立假設(shè)——搜集數(shù)據(jù)——設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——驗(yàn)證假設(shè)——得出結(jié)論——交流評(píng)價(jià)。從局部到整體，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)探究過(guò)程的調(diào)控。

1引導(dǎo)學(xué)生提出科學(xué)型問(wèn)題

教師在課堂中如何有效的調(diào)動(dòng)學(xué)生積極、大膽地運(yùn)用“自己的眼睛”看世界，用“自己的腦子”想問(wèn)題，用“自己的語(yǔ)言”明示問(wèn)題，不斷地發(fā)現(xiàn)、提出和解決問(wèn)題，是成功實(shí)施科學(xué)探究的重要保證。例如，在探究有關(guān)“阻力”的內(nèi)容時(shí)，教師可以創(chuàng)設(shè)這樣的問(wèn)題情境：“同學(xué)們都有這樣的體會(huì)，在公路上騎自行車時(shí)，速度越大，感覺(jué)空氣的阻力越大。根據(jù)這個(gè)經(jīng)驗(yàn)，你覺(jué)得空氣阻力大小與速度的大小有什么關(guān)系？回憶風(fēng)雨天氣你撐開(kāi)雨傘，迎風(fēng)而走的場(chǎng)景，你覺(jué)得空氣的阻力還可能與什么有關(guān)？”將生活經(jīng)驗(yàn)和熟悉的社會(huì)生活事例作為問(wèn)題背景，融入抽象的科學(xué)知識(shí)之中，提煉有價(jià)值的探究問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，引發(fā)主動(dòng)探究學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)。

2指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)探究方案

科學(xué)家是通過(guò)事實(shí)和證據(jù)來(lái)理解和認(rèn)識(shí)世界的。學(xué)生在科學(xué)探究學(xué)習(xí)中，要論證對(duì)問(wèn)題的猜想和假設(shè)也只有通過(guò)尋找事實(shí)和證據(jù)的方法來(lái)達(dá)到，這是一個(gè)困難和艱巨的任務(wù)，有時(shí)還很漫長(zhǎng)。所以人們?yōu)榱嗽谶@樣復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)和探究過(guò)程中不會(huì)迷失方向，從操作的角度把探究的猜想和假設(shè)具體化、程序化，制定出了一個(gè)詳細(xì)和完備的探究方案和實(shí)驗(yàn)方案。

2.1指導(dǎo)學(xué)生遵循實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則

2.1.1科學(xué)性原則

科學(xué)性原則包括：實(shí)驗(yàn)原理的科學(xué)性、實(shí)驗(yàn)材料選擇的科學(xué)性、實(shí)驗(yàn)方法的科學(xué)性及實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理的科學(xué)性。

2.1.2簡(jiǎn)便可行性原則

簡(jiǎn)便是指在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，要盡量做到實(shí)驗(yàn)材料容易獲得，實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)藥品便宜，實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)便，實(shí)驗(yàn)步驟較少，實(shí)驗(yàn)時(shí)間較短。

例如，在《自然科學(xué)》舊教材中，研究浮力的大小與排開(kāi)液體的關(guān)系時(shí)，教材是這樣設(shè)計(jì)的。先用彈簧秤稱出金屬塊在空氣中的重力，再把金屬塊浸沒(méi)在溢杯的水中，求出金屬塊在水中受到的浮力F浮。然后稱出被金屬塊從溢杯排到小桶中的水的重量，記作G排液。把金屬塊部分浸入水中，再重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，如圖1所示。此實(shí)驗(yàn)也經(jīng)常在考試或練習(xí)中出現(xiàn)。因此，教師在教浮力時(shí)也經(jīng)常采用此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，而忽視了新教材中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，從而抑制了學(xué)生在科學(xué)探究中創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。新教材中探究浮力與物質(zhì)排開(kāi)水的關(guān)系實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下。

每2～3人為1個(gè)小組，給學(xué)生如圖2的器材，完成下列內(nèi)容。

（1）你認(rèn)為浮力的大小跟物體排開(kāi)水的多少有什么關(guān)系？

（2）用所給的器材定性研究浮力的大小跟物體排開(kāi)水多少的關(guān)系。

（3）和組內(nèi)同學(xué)討論如下問(wèn)題：①要定量研究水的浮力大小與物體排開(kāi)水多少的關(guān)系，需要做什么？②圖2中的量筒和溢杯在研究中有什么用？③實(shí)驗(yàn)中需要直接測(cè)量哪些量？

（4）在筆記本上寫(xiě)下簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)步驟，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄草表，并與其他同學(xué)交流，經(jīng)過(guò)討論，共同確定實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)記錄表。

（5）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表格中。

（6）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)可以明顯發(fā)現(xiàn)，舊教材中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)側(cè)重于教師的教而忽視了學(xué)生的學(xué)。在創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，教師在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中始終扮演著指導(dǎo)、組織的角色，把活動(dòng)的時(shí)間幾乎完全交給了學(xué)生，讓學(xué)生充分享受探究的樂(lè)趣。在探究中學(xué)生不僅學(xué)習(xí)到了知識(shí)，而且還提高了自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、實(shí)驗(yàn)操作能力、分析歸納能力，以及與他人合作交流的能力。因此實(shí)驗(yàn)探究的創(chuàng)新設(shè)計(jì)對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的活力和培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)探究能力具有重要意義。

2.1.3設(shè)置對(duì)照原則

要使一個(gè)實(shí)驗(yàn)更能說(shuō)明問(wèn)題，一定要有正反兩個(gè)方面的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比。本原則指的是，在實(shí)驗(yàn)中設(shè)置對(duì)照組，與實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行對(duì)比，以顯示實(shí)驗(yàn)的效果。通過(guò)設(shè)置實(shí)驗(yàn)，對(duì)照對(duì)比，既可排除無(wú)關(guān)變量的影響，又可增加實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度和說(shuō)服力。

2.1.4單因子變量原則

這一原則要求在方案設(shè)計(jì)時(shí)，必須控制影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的諸多因素，使其只有一個(gè)因素是變量，其余皆為常量。在實(shí)驗(yàn)時(shí)，控制其他因素不變，只改變其中某一變量，觀察其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。這樣能夠排除其他影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素的干擾，能夠清楚地顯示變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。

例如，在“種子萌發(fā)需要什么條件”的教學(xué)中，筆者曾經(jīng)聽(tīng)了一位教師的公開(kāi)課。

師：根據(jù)你們的生活經(jīng)驗(yàn)，說(shuō)說(shuō)影響種子萌發(fā)的因素有哪些？

生1：可能跟水有關(guān)，因?yàn)槎寡棵劝l(fā)時(shí)要澆水。

生2：一般種子都在春天萌發(fā)，在冬天不能萌發(fā)，應(yīng)該跟溫度也有關(guān)。

生3：生物呼吸需要氧氣，那種子的萌發(fā)也需要氧氣。

師：大家討論得到了影響種子萌發(fā)的因素有溫度、水分、氧氣。如何用控制變量法來(lái)設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?/p>

生4：設(shè)置一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)，1粒種子浸入水中，另1粒種子加入少量的水。

生5：用1粒種子有偶然性，應(yīng)取多粒種子進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)變量有3個(gè)，應(yīng)控制2個(gè)量不變來(lái)研究第3個(gè)量，所以需設(shè)計(jì)兩兩對(duì)照的3組實(shí)驗(yàn)。

小組討論后，學(xué)生最終設(shè)計(jì)出如圖3所示的對(duì)照實(shí)驗(yàn)。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)，在知識(shí)層面上，學(xué)生知道了綠豆種子萌發(fā)的條件和萌發(fā)的過(guò)程；在操作層面上，學(xué)生明確了控制變量的方法；在情感層面上，培養(yǎng)了學(xué)生細(xì)致觀察與持之以恒的品質(zhì)，達(dá)成實(shí)驗(yàn)教學(xué)的預(yù)設(shè)目標(biāo)。除此之外，學(xué)生還有許多新的發(fā)現(xiàn)和收獲。如：在有光和無(wú)光條件下植物種子都能萌發(fā)，但有光條件下植物種子的胚芽底部和胚軸部分呈現(xiàn)紫紅色，且幼苗較為粗壯；而無(wú)光條件下植物種子的胚芽底部和胚軸部分顏色偏白，且幼苗細(xì)長(zhǎng)。從學(xué)生的實(shí)驗(yàn)記錄中，不難看出學(xué)生在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，有許多意外發(fā)現(xiàn)，這是教師傳授知識(shí)所不能做到的。同時(shí)，也可以看出學(xué)生具有一定的觀察能力和辨證精神，如能得到教師的肯定鼓勵(lì)及多次訓(xùn)練，加以鞏固后，就能提升為一種學(xué)習(xí)品質(zhì)。

2.2加強(qiáng)設(shè)計(jì)過(guò)程的指導(dǎo)

在設(shè)計(jì)方案時(shí)，根據(jù)不同的假設(shè)，將學(xué)生分組，由學(xué)生自由討論，研究本組方案的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，確定所需的儀器、材料及藥品，并說(shuō)明實(shí)驗(yàn)原理，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖。討論時(shí)，教師用暗示性的語(yǔ)言啟發(fā)學(xué)生思維。如能否改用其他實(shí)驗(yàn)材料、能否使用別的儀器、還有沒(méi)有別的實(shí)驗(yàn)方法等。教師的啟發(fā)與鼓勵(lì)，可使學(xué)生的個(gè)性得到充分發(fā)揮，創(chuàng)新意識(shí)得到加強(qiáng)。

2.3幫助學(xué)生分析方案的可行性、優(yōu)劣性

科學(xué)探究要求學(xué)生學(xué)會(huì)動(dòng)腦、動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，有時(shí)還要求學(xué)生畫(huà)出實(shí)驗(yàn)的裝置圖、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告等。在認(rèn)真思考的過(guò)程中，學(xué)生能設(shè)計(jì)出多種方案，學(xué)生在討論所設(shè)計(jì)的方案時(shí)，常常會(huì)出現(xiàn)一些有益的爭(zhēng)論，而在爭(zhēng)論中往往又引發(fā)新的發(fā)現(xiàn)，這樣就會(huì)得出最佳設(shè)計(jì)方案，從而開(kāi)發(fā)了學(xué)生的智力。

例如，在“研究杠桿的平衡”實(shí)驗(yàn)中，教師可以用學(xué)生熟悉的蹺蹺板為例，提出蹺蹺板須滿足什么條件才能平衡？經(jīng)過(guò)討論后，學(xué)生一致認(rèn)為：體重較重的人離支點(diǎn)近一些，體重較輕的人離支點(diǎn)遠(yuǎn)一些。所以他們認(rèn)為杠桿的平衡跟力的大小與力臂的長(zhǎng)短有關(guān)。那么這些量之間有什么關(guān)系呢？我們現(xiàn)在要在實(shí)驗(yàn)室里研究杠桿的平衡條件，應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（已知實(shí)驗(yàn)器材）？

生1：先讓杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，再掛鉤碼使杠桿再次處于靜止?fàn)顟B(tài)。

生2：杠桿的靜止?fàn)顟B(tài)包括水平靜止和傾斜的靜止，傾斜的靜止無(wú)法直接讀出力臂值，所以要求水平靜止。這樣既方便直接讀出力臂值，也能消除杠桿重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響（很好地解釋了杠桿為什么要水平靜止）。

生3：有道理。然后在杠桿兩邊掛鉤碼，使杠桿再次平衡，記下力和力臂的值。

生4：鉤碼個(gè)數(shù)要不同，而且要多次實(shí)驗(yàn)，這樣才能得出一般性的規(guī)律。

生5：在另一側(cè)用彈簧秤向下拉也可以。

生6：在同側(cè)拉也可以，但方向要向上。

生7：要在豎直方向拉，斜拉時(shí)力臂也不能直接讀出（比實(shí)際值?。坏葧?huì)兒我們比較一下這兩種拉法讀數(shù)有無(wú)差別。

在學(xué)生自己不斷的補(bǔ)充中，使實(shí)驗(yàn)方案逐漸完善，學(xué)習(xí)難點(diǎn)也逐個(gè)攻破。

簡(jiǎn)單的方案學(xué)生可以設(shè)計(jì)好，而對(duì)于較難的實(shí)驗(yàn)，教師要引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)，但不管怎樣的方案，教師都不要急于評(píng)價(jià)，應(yīng)創(chuàng)設(shè)出適宜的情境，讓學(xué)生在爭(zhēng)論中選擇優(yōu)化方案，這樣不僅能對(duì)所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散性思維?？梢?jiàn)，對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，只要實(shí)際可行，或者雖有缺陷，但只要稍加改進(jìn)也能解決問(wèn)題的，都應(yīng)予以肯定，這樣才能激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探究的興趣。為使學(xué)生設(shè)計(jì)出較合理的實(shí)驗(yàn)方案，教師在關(guān)鍵問(wèn)題處理上，要及時(shí)用暗示性語(yǔ)言啟發(fā)學(xué)生思考。根據(jù)學(xué)生設(shè)計(jì)出的各種方案，教師要求學(xué)生一起分析每個(gè)裝置的優(yōu)缺點(diǎn)，讓學(xué)生自己得出最合適的設(shè)計(jì)方案，作為解決探究目標(biāo)的最佳設(shè)計(jì)。

2.4組織學(xué)生合理分工，有效探究

與人合作是學(xué)生在探究學(xué)習(xí)中的重要行為，也是未來(lái)社會(huì)所需人才的基本能力之一。但由于學(xué)生在認(rèn)識(shí)上、經(jīng)驗(yàn)上、精力上的限制，不能自主進(jìn)行合理分工，需要教師給予協(xié)助。

3加強(qiáng)探究活動(dòng)實(shí)施環(huán)節(jié)的調(diào)控

按照預(yù)期設(shè)想開(kāi)展探究并讓教師參與其中，這是整個(gè)探究過(guò)程中最重要的部分，做好這一環(huán)節(jié)，對(duì)于整個(gè)探究活動(dòng)有舉足輕重的作用。

3.1探究之前形成“心向”

在探究過(guò)程中教師的任務(wù)主要是從貼近學(xué)生的生活和已有的經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，創(chuàng)設(shè)適宜的情景去引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注探究的任務(wù)，并讓學(xué)生自主地提出探究的問(wèn)題。在探究過(guò)程中，達(dá)成的目的就是讓學(xué)生明確將要研究的問(wèn)題，這樣就有利于學(xué)生在探究中有明確的目標(biāo)和充足的探究動(dòng)力。

3.2教師參與活動(dòng)和輔導(dǎo)

在學(xué)生進(jìn)行探究時(shí)，教師應(yīng)該是一名參與者而不是一名旁觀者，要和學(xué)生一起觀察，一起發(fā)現(xiàn)，一同進(jìn)步。另外教師還應(yīng)是學(xué)生進(jìn)行探究的堅(jiān)實(shí)后盾，及時(shí)給有困難的學(xué)生幫助和支持，還要善于發(fā)現(xiàn)學(xué)生在探究過(guò)程中的一些錯(cuò)誤，并及時(shí)糾正。

3.3在探究教學(xué)中“留白”

現(xiàn)代格式塔心理學(xué)派的“完形壓強(qiáng)”理論認(rèn)為，當(dāng)人們?cè)谟^看一個(gè)不完滿的即有“缺陷”、“空白”的事物時(shí)，會(huì)情不自禁地產(chǎn)生一種緊張的“內(nèi)驅(qū)力”并使大腦積極興奮地活動(dòng)，去填補(bǔ)和完善那些“缺陷”和“空白”，使之趨向完美，構(gòu)建成一個(gè)“完形整體”，從而達(dá)到內(nèi)心的平衡，獲得感受的愉悅。因此，在教學(xué)中要給學(xué)生留下必要的時(shí)間和空間（包括心理空間、思維空間），并讓學(xué)生利用這些“空白”，自主活動(dòng)，自己建構(gòu)、探索知識(shí)。

3.4和諧人際關(guān)系

心理學(xué)研究表明，輕松愉快的學(xué)習(xí)氣氛能使學(xué)生以愉快的心境學(xué)習(xí)、思考并獲得知識(shí)，它有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。創(chuàng)造輕松愉快氛圍的關(guān)鍵是使學(xué)生對(duì)教師有親切感。教學(xué)不僅是教與學(xué)的關(guān)系，同時(shí)也是師生雙方的感情和思想的交流。師生關(guān)系直接制約學(xué)生的情感和意志，影響學(xué)生的認(rèn)知活動(dòng)。學(xué)生喜歡的教師一走進(jìn)教室，課堂氣氛就會(huì)顯得活躍，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣就會(huì)油然而生。

3.5及時(shí)對(duì)探究活動(dòng)進(jìn)行小結(jié)

在學(xué)生探究進(jìn)行到一定階段，就有必要組織學(xué)生進(jìn)行及時(shí)的小結(jié)。通過(guò)小結(jié)，學(xué)生對(duì)于自己的活動(dòng)重新進(jìn)行審視，其作用不單單是小結(jié)過(guò)去探究的得失，更重要的是有利于余下的，乃至將來(lái)的探

究活動(dòng)的開(kāi)展。

3.6重視對(duì)探究成果的積累和整理

學(xué)生在整個(gè)探究過(guò)程中，隨時(shí)會(huì)有一些驚奇的發(fā)現(xiàn)，而這些成果又是非常珍貴的。通過(guò)各種形式的記錄，就可以及時(shí)地對(duì)這些發(fā)現(xiàn)進(jìn)行整理，抓住這些珍貴成果。

3.7重視對(duì)探究活動(dòng)的反思

教師在這個(gè)過(guò)程中及時(shí)、適時(shí)、全面地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反饋和評(píng)價(jià)，著重于反饋和鼓勵(lì)，讓學(xué)生對(duì)自己的活動(dòng)過(guò)程以及知識(shí)技能和情感態(tài)度等進(jìn)行總結(jié)。利用思維交流，學(xué)生反思自己的探究活動(dòng)，尋找閃光點(diǎn)，增強(qiáng)探究信心，有利于今后探究活動(dòng)的開(kāi)展。同時(shí)教師也要對(duì)整個(gè)活動(dòng)過(guò)程進(jìn)行反思，以便于下次更好地進(jìn)行調(diào)控。

總之，教師要充分發(fā)揮探究教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，讓自主探究成為學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的陽(yáng)光大道。教師要繼續(xù)依據(jù)教學(xué)內(nèi)容，多從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)，通過(guò)各種途徑引導(dǎo)學(xué)生利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)出各種探究任務(wù)，并引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)和操作，使學(xué)生真正主動(dòng)地參與學(xué)習(xí)，成為學(xué)習(xí)的主體。