在規(guī)則意識(shí)框架內(nèi)引導(dǎo)思維發(fā)展、提升探究能力
——以“滑坡小車”探究教學(xué)為例

溫曉寅

在規(guī)則意識(shí)框架內(nèi)引導(dǎo)思維發(fā)展、提升探究能力
——以“滑坡小車”探究教學(xué)為例

溫曉寅

以教學(xué)實(shí)錄輔以案例分析的形式，呈現(xiàn)四年級(jí)上學(xué)期探究主題“滑坡小車”的部分教學(xué)過程。該教學(xué)過程通過模擬比賽的形式，讓學(xué)生在明確的要求和規(guī)則中完成探究活動(dòng)，強(qiáng)化學(xué)生的規(guī)則意識(shí)，同時(shí)使其在小組合作完成任務(wù)的過程中掌握關(guān)鍵技能。

規(guī)則意識(shí) 探究過程 科學(xué)思維

“滑坡小車”是上海市楊浦區(qū)的一個(gè)集設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試于一體的正式科技比賽項(xiàng)目，符合楊浦小學(xué)四年級(jí)學(xué)生的基礎(chǔ)，因此將其放入研究型課程之中。該活動(dòng)要求學(xué)生以小組為單位，通過模擬比賽的形式，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、觀察、討論、改進(jìn)等綜合能力，達(dá)到“讓小車滑得更遠(yuǎn)”的任務(wù)要求。

一、案例描述

（一）教學(xué)環(huán)節(jié)一

教師：我們一起來觀看視頻，看看在第一次比賽中，小車跑的距離最短的車隊(duì)發(fā)生了什么情況，猜猜看是哪些原因?qū)е铝松鲜銮闆r的發(fā)生？

學(xué)生1：小車的輪子沒有直立，都已經(jīng)歪斜了，所以小車跑偏了。

學(xué)生2：小車的前后車軸不平行，其中一個(gè)傾斜了，所以小車跑歪了。

學(xué)生3：好像后輪在滾動(dòng)，前輪沒有滾動(dòng)，小車跑偏明顯。

學(xué)生觀看視頻的同時(shí)，也監(jiān)督了各小組是否按競(jìng)賽規(guī)則進(jìn)行比賽。筆者在和學(xué)生的互動(dòng)過程中，發(fā)現(xiàn)在猜測(cè)導(dǎo)致小車跑偏的原因時(shí)，學(xué)生的觀點(diǎn)差異較大。因此筆者讓各小組仔細(xì)觀看本組小車滑行的視頻，尋找問題的原因，希望通過這一環(huán)節(jié)，使學(xué)生體會(huì)到“探究”必須經(jīng)歷觀察、發(fā)現(xiàn)、分析，進(jìn)而形成判斷或結(jié)論的規(guī)范過程。

教師：請(qǐng)各小組成員仔細(xì)觀看本組小車的實(shí)驗(yàn)視頻，觀察小車滑行的情況，分析一下原因，尋找改進(jìn)的辦法，并記錄下來。

（學(xué)生按要求展開探究活動(dòng)，并填寫學(xué)習(xí)單。）

互動(dòng)交流：

學(xué)生1：我們發(fā)現(xiàn)，本組設(shè)計(jì)的小車車輪滾動(dòng)不夠快，導(dǎo)致車速不快。我們打算把車軸粘合住車輪，加速車輪滾動(dòng)。

學(xué)生2：我們小車的車身有點(diǎn)軟，想加固下車身，希望小車能滑得更遠(yuǎn)一些。

每個(gè)小組都派出代表，交流小車存在的問題及可能的原因，提出改進(jìn)的設(shè)想，全體學(xué)生經(jīng)歷了一次觀察、分析、辨析的過程，基本達(dá)到了預(yù)設(shè)的教學(xué)目標(biāo)。但筆者也發(fā)現(xiàn)，本階段學(xué)生的改進(jìn)設(shè)想基本源自學(xué)生實(shí)際的生活經(jīng)驗(yàn)，并未顧及自己的設(shè)想是否可行。因此，筆者讓學(xué)生繼續(xù)按小組將改進(jìn)設(shè)想付諸實(shí)踐，親歷一次“實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”的過程。希望這一環(huán)節(jié)有助于學(xué)生通過親身體驗(yàn)，加深對(duì)完整、規(guī)范的探究過程的認(rèn)識(shí)。

筆者為這一活動(dòng)環(huán)節(jié)提出了以下要求：（1）針對(duì)出現(xiàn)問題的主要原因，選擇一種改進(jìn)方法，進(jìn)行調(diào)試；（2）如果小車能滑得更遠(yuǎn)，請(qǐng)?jiān)谛Ч麢诶锎蚬?，如果不改變距離，甚至更近了，請(qǐng)打叉；（3）記錄員在原來的設(shè)計(jì)圖上標(biāo)出修改的區(qū)域后，操作員才能修改小車，最后數(shù)據(jù)員拍攝照片記錄下修改的圖紙和改進(jìn)后的小車。

（二）教學(xué)環(huán)節(jié)二

教師：請(qǐng)各小組依次播放第二次比賽的視頻，并仔細(xì)觀察每組小車的實(shí)驗(yàn)過程和最新成績(jī)。然后請(qǐng)各小組代表帶上小車和學(xué)習(xí)單，上臺(tái)介紹自己的改進(jìn)情況（針對(duì)什么問題，進(jìn)行什么修正，結(jié)果如何）。

以某組的介紹為例：

學(xué)生：我們組小車輪子轉(zhuǎn)動(dòng)不夠快，猜想車輪硬度不夠。我們用玻璃膠把車輪包裹起來，想讓車輪堅(jiān)硬點(diǎn)。結(jié)果沒成功，小車滑行的距離更短了。

教師：你們是按照小組預(yù)設(shè)的方法修改的嗎？

學(xué)生：是的。

教師：你們的表現(xiàn)很好，能按設(shè)計(jì)要求完成修改任務(wù)。雖然猜想沒成功，但探究是成功的，祝賀你們。

筆者在兩個(gè)教學(xué)主環(huán)節(jié)中，都堅(jiān)持要求學(xué)生嚴(yán)格按照要求進(jìn)行操作，尤其在第二環(huán)節(jié)的末尾，通過“不以成敗論英雄”來有意識(shí)地讓學(xué)生體會(huì)“按規(guī)則做事”的意義，讓學(xué)生明晰，當(dāng)整個(gè)探究活動(dòng)嚴(yán)格按規(guī)則進(jìn)行時(shí)，必能產(chǎn)生一個(gè)客觀的結(jié)果，這個(gè)結(jié)果是可信并有說服力的；反之，即使小車滑行得更遠(yuǎn)，因?yàn)檫^程的不規(guī)范，結(jié)果也是不可信的。

二、案例分析

筆者帶領(lǐng)學(xué)生根據(jù)自己的“滑坡小車”在測(cè)試中出現(xiàn)的問題，思考問題產(chǎn)生的原因，商討解決辦法，并調(diào)整、改進(jìn)小車設(shè)計(jì)，以使小車滑得更遠(yuǎn)。其中，調(diào)試改進(jìn)和交流匯報(bào)是本活動(dòng)重難點(diǎn)的突破口。筆者主要圍繞以下幾點(diǎn)進(jìn)行嘗試。

（一）重視規(guī)則意識(shí)，是保障探究活動(dòng)科學(xué)有效的關(guān)鍵

在兩次比賽、調(diào)試改進(jìn)、交流匯報(bào)過程中，筆者都反復(fù)強(qiáng)調(diào)了任務(wù)的要求。如利用工具認(rèn)真記錄數(shù)據(jù)、仔細(xì)比較分析數(shù)據(jù)，以養(yǎng)成如實(shí)、及時(shí)記錄數(shù)據(jù)的習(xí)慣；要求學(xué)生在針對(duì)同一現(xiàn)象的多個(gè)原因猜測(cè)中，選定一個(gè)原因、使用一種方法、改進(jìn)小車的一處結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)試（控制變量法的初體驗(yàn)）。這樣的規(guī)則要求就是科學(xué)探究精神的操作性落實(shí)。再如比賽中要求學(xué)生利用平板電腦記錄下比賽的過程，比賽結(jié)束后學(xué)生查看比賽視頻,既有利于培養(yǎng)學(xué)生利用工具進(jìn)行記錄的意識(shí)，也提供了監(jiān)測(cè)比賽過程的證據(jù)。

（二）引導(dǎo)交流思辨，是促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維方式的關(guān)鍵

探究過程不能僅僅關(guān)注學(xué)生的探究結(jié)果，更重要的是關(guān)注學(xué)生的思維火花。教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生在有序探究活動(dòng)中,圍繞關(guān)鍵問題，認(rèn)真觀察、分析、思考、交流，進(jìn)而形成解決問題的思路，尋找實(shí)際操作的路徑和方法。本次活動(dòng)中，筆者就是通過學(xué)生觀察到的小車滑行的實(shí)際數(shù)據(jù)，讓學(xué)生通過猜測(cè)與思考，提出了多樣化的原因與解決辦法，再趁熱打鐵地要求學(xué)生進(jìn)行新方案的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，進(jìn)而讓學(xué)生經(jīng)歷了一次包含觀察—分析—假設(shè)—驗(yàn)證的完整科學(xué)探究過程，筆者期待通過這樣一次又一次的過程，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維和探究意識(shí)的目的。

在真實(shí)問題（讓小車滑得更遠(yuǎn)）驅(qū)動(dòng)下，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行多向討論（交流看法，相互啟發(fā)），開展卓有成效的實(shí)踐活動(dòng)（規(guī)則引領(lǐng)，親歷過程），培養(yǎng)學(xué)生合作精神（高效完成課堂任務(wù)），都有助于學(xué)生獲取知識(shí)、養(yǎng)成技能、體驗(yàn)樂趣。

溫曉寅 上海市楊浦區(qū)楊浦小學(xué) 200090