試談培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的有效策略

馬玉輝

摘要：在小學(xué)階段，科學(xué)教師要針對學(xué)生的年齡特點(diǎn)，有的放矢地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。在具體教學(xué)實(shí)踐中，教師要為學(xué)生精心推薦閱讀材料，激發(fā)學(xué)生的探究欲望。教師要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)真實(shí)的實(shí)踐體驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生尋找科學(xué)奧秘，例如微視頻制作、實(shí)踐基地探秘、主題實(shí)踐體驗(yàn)等。同時，教師還要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)寫作，讓學(xué)生對科學(xué)探究進(jìn)行理論提升。

關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué);探究能力;策略

《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中明確指出：小學(xué)科學(xué)課程是以探究為核心，以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨的科學(xué)啟蒙課程。那么，在小學(xué)階段如何針對學(xué)生的年齡特點(diǎn)和學(xué)校的實(shí)際情況，有的放矢地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力？我將結(jié)合近幾年的實(shí)踐與思考，試談培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的有效策略。

閱讀是智慧的分享，是心與文本的對話。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究之前，教師要引導(dǎo)學(xué)生閱讀與活動主題相關(guān)的科學(xué)資料、繪本故事等，這樣不僅可以開啟學(xué)生的認(rèn)知天窗，還可以激發(fā)學(xué)生的探究欲望，讓學(xué)生掌握科學(xué)的探究方法。為此，在開展每個科學(xué)主題實(shí)踐活動之前，我都會精心為學(xué)生推薦3～5本與研究主題相關(guān)的科普讀物。

（一）閱讀科普繪本，增強(qiáng)直觀感知

繪本是一種圖文配合、尤其強(qiáng)調(diào)用形象生動的圖畫來講述故事的書。經(jīng)典的繪本是一流的畫作與一流的文字的結(jié)合，是由簡練生動的語言和精致優(yōu)美的繪畫緊密搭配而成的書籍，圖畫精致，文字精簡，“圖”“文”一體，互識互釋。由于低年級學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平有限，他們對抽象的科學(xué)概念和原理很難理解透徹，因此讓學(xué)生閱讀帶有圖文互釋的繪本可以讓學(xué)生在閱讀中增強(qiáng)直觀感知。色彩鮮艷、夸張而又生動的圖畫可以引導(dǎo)學(xué)生對文字展開想象，加深學(xué)生對科學(xué)的理解，讓他們對未知的科學(xué)知識產(chǎn)生強(qiáng)烈的好奇心。如在開展“奇妙的菌世界”主題活動之前，我就引導(dǎo)學(xué)生閱讀《菌兒自傳》《菌類和藻類》《你身邊的特種部隊(duì).——真菌與人類》等繪本。

在教育教學(xué)實(shí)踐中，我能夠從學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報告記錄中、學(xué)生與專家的對話中，看到他們的變化。如有的學(xué)生在“生活中的科學(xué)”主題活動報告冊“我的閱讀收獲與疑問”中這樣寫道：我閱讀《菌類與藻類》一書之后發(fā)現(xiàn)，菌類的世界真是神奇，它的種類超過6萬種，小到肉眼看不到的酵母菌，大到長達(dá)1米的大型多孔菌，真讓我眼界大開。閱讀讓我改變了對菌類的看法，原來菌類是一群有細(xì)胞壁卻不含葉綠素，也不能進(jìn)行光合作用，構(gòu)造比細(xì)菌還要復(fù)雜的生物。菌類對人類發(fā)展還有哪些幫助和應(yīng)用是我迫切想知道的，在以后的學(xué)習(xí)中我一定會多多關(guān)注這方面的知識。

（二）閱讀科普讀物，拓寬學(xué)生視野

利用有限的課內(nèi)知識，學(xué)生不能完全解釋身邊遇到的科學(xué)現(xiàn)象和解決生活中遇到的問題。如果教師能夠向?qū)W生推薦合適的課外科普讀物，這樣既可以填充學(xué)生頭腦中科學(xué)知識的空白，又可以使學(xué)生好奇、探索欲望得到滿足。學(xué)生通過科普讀物可以在仰望星空、探索宇宙、剖析生物中開拓視野，還可以學(xué)習(xí)科學(xué)解決問題的思維方法，增長探索解決問題的能力。基于這樣的認(rèn)識，我?guī)ьI(lǐng)科學(xué)教師，以科學(xué)課程中的物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球科學(xué)、設(shè)計與技術(shù)四大領(lǐng)域?yàn)楹诵?，精心編寫了小學(xué)低、中、高年段科普閱讀推薦書單。學(xué)生能夠充分利用課余時間閱讀這些科普讀物，《神奇校車》《十萬個為什么》《昆蟲記》《少兒百科全書》等都成為了學(xué)生愛不釋手的寶貝。

如在“走進(jìn)運(yùn)河、保護(hù)綠色生態(tài)水系”活動中，我引導(dǎo)學(xué)生在活動前閱讀《地球上的水》《生命之源——冰》《水先生的奇妙之旅》等科普讀物，讓學(xué)生對地球上的水資源現(xiàn)狀、水的特征、水的來源及各國水質(zhì)的差異等相關(guān)知識有所了解，為接下來的相關(guān)主題活動奠定了很好的知識基礎(chǔ)。同時，學(xué)生對家鄉(xiāng)北運(yùn)河的生態(tài)環(huán)境、水質(zhì)特點(diǎn)等問題也產(chǎn)生了濃厚的興趣，這也成為接下來學(xué)生實(shí)地檢測北運(yùn)河水質(zhì)、真正了解北運(yùn)河水系特點(diǎn)的“源頭活水”。

由此看出，一本小小的科普讀物不僅讓學(xué)生在動手實(shí)踐前儲備了相關(guān)的科學(xué)知識，拓展了學(xué)生的科學(xué)視野，還讓學(xué)生對即將開展的科學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了有理有據(jù)的猜想和探究欲望，可謂一舉多得。

霍姆林斯基說：“在人的心靈深處，都有一種根深蒂固的需要，就是希望自己是一個發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者。在兒童的精神世界中，這種需要特別強(qiáng)烈?！睂?shí)踐是滿足學(xué)生此種心理需求的有效路徑。學(xué)生只有充分發(fā)揮探究的自主性和創(chuàng)造性，才能在活動中獲取科學(xué)的奧秘。在教學(xué)實(shí)踐中，我倡導(dǎo)要讓學(xué)生在玩中做，在做中學(xué)，在學(xué)中悟，并精心為學(xué)生設(shè)計了形式各異的實(shí)踐活動。

（一）微視頻制作，實(shí)現(xiàn)知行合一

認(rèn)知心理學(xué)認(rèn)為：思維產(chǎn)生于動作。人的知識從實(shí)踐中獲得，能力也通過實(shí)踐磨煉而來。讓學(xué)生掌握科學(xué)的方法，有效的途徑是放手讓學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行觀察、實(shí)驗(yàn)。因此，教師要不失時機(jī)地為學(xué)生提供實(shí)踐探究的機(jī)會。在教學(xué)實(shí)踐中，我將探究實(shí)踐活動與信息技術(shù)手段進(jìn)行有效融合，讓學(xué)生回家后利用日常生活中隨處可見的小道具開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究，并把自己的實(shí)踐經(jīng)歷和探究發(fā)現(xiàn)以視頻的形式記錄下來。

通過視頻，可以看到學(xué)生利用生活中的雞蛋、牛奶、可樂等動手做起了“燃燒的紙船”“變色白菜”“開水養(yǎng)魚”“神秘的藥水”等科學(xué)實(shí)驗(yàn)。為了發(fā)揮科學(xué)微視頻的科普作用，彰顯“校園科普小老師”的風(fēng)范，我們將學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)小視頻在學(xué)校走廊中的電子屏幕、班級中的電子班牌上進(jìn)行了展示播放。學(xué)生驚嘆的神情、專注的眼神、羨慕的目光，讓每一名演示者都成為了校園中的“小小科學(xué)家”。學(xué)生在觀看中分享，在鑒賞中收獲著科學(xué)的奧秘與樂趣。

（二）實(shí)踐基地探秘，實(shí)現(xiàn)課內(nèi)外對接

學(xué)生天然具有好玩心、好奇心和好勝心。教師可以利用學(xué)生的好玩心，精心設(shè)計活動，寓教于樂;利用學(xué)生的好奇心，激發(fā)學(xué)生實(shí)踐欲望，提升學(xué)生認(rèn)知水平;利用學(xué)生的好勝心，對學(xué)生進(jìn)行正向激勵，使他們不斷超越自我。基于學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，我引導(dǎo)學(xué)生利用博物館資源在真實(shí)情境中進(jìn)行開放學(xué)習(xí)，并通過自主、合作、探究等學(xué)習(xí)方式，調(diào)動學(xué)生的內(nèi)心體驗(yàn)，讓其不斷提出新問題以實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。

例如，在每年的寒暑假期間，我為學(xué)生設(shè)計“岐樂伴我去探秘”活動。我秉持將課堂還給學(xué)生，讓學(xué)生自己去探索、去發(fā)現(xiàn)的理念，通過學(xué)校微信公眾平臺、班級微信群等多種渠道，為學(xué)生推薦了沈陽市博物館、科技館等多個場館。同時，我還鼓勵學(xué)生利用假期，邀請爸爸、媽媽一起到博物館參觀、體驗(yàn)、探秘。

某學(xué)生在參觀科技館后興奮地與父母分享：今天我在講解員阿姨的指導(dǎo)下，親自做了一個小實(shí)驗(yàn)一我拿起一種合金材料做成的彈簧，彈簧的一端綁著一只小毛絨鴨子，然后給彈簧加溫，彈簧漸漸變直，成為一根直的鐵絲。溫度下降后，彈簧仍是直的，回不到原位。我再次給它加溫，彈簧又一點(diǎn)兒一點(diǎn)兒地縮回原位。原來這種現(xiàn)象叫作“單向記憶”。這是我在課本上沒有接觸到的，今天的實(shí)踐體驗(yàn)太有趣了，收獲真大。

（三）主題實(shí)踐體驗(yàn)，品味探究樂趣

知識從實(shí)踐中獲得，教師應(yīng)及時引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)的探究方法并鼓勵學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行觀察實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在實(shí)踐操作中積極探索，當(dāng)學(xué)生成功地完成實(shí)驗(yàn)時，他們的心情會無比激動，學(xué)習(xí)興趣也會倍增。這種實(shí)踐體驗(yàn)無疑增強(qiáng)了學(xué)生自主探究問題的能力。通過實(shí)踐活動，學(xué)生能夠明確自己是發(fā)現(xiàn)者、研究者和探索者的角色認(rèn)知，學(xué)生還能夠體驗(yàn)到實(shí)踐的快樂，從中養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，提高自主探究能力。

1.舉辦“走進(jìn)運(yùn)河，保護(hù)綠色生態(tài)水系”主題實(shí)踐活動

在“走進(jìn)運(yùn)河，保護(hù)綠色生態(tài)水系”主題實(shí)踐活動中，我校與遼寧省環(huán)保志愿者聯(lián)合會、沈陽市環(huán)保志愿者協(xié)會、沈陽市運(yùn)河風(fēng)景管理處、共青團(tuán)皇姑區(qū)委員會聯(lián)合，為學(xué)生精心設(shè)計了一系列的實(shí)踐活動。

沈陽運(yùn)河風(fēng)景管理科科長姜昊夫以“沈陽市環(huán)城水系概況介紹”為題，為學(xué)生細(xì)致地講解了沈城水環(huán)境概貌，并通過《魅力運(yùn)河》視頻展示，為學(xué)生介紹了身邊運(yùn)河的自然概況、水質(zhì)特點(diǎn)、污染治理等科學(xué)知識。視頻通過今昔圖片對比，生動的視覺感知，讓學(xué)生真切地感受到打造綠色生態(tài)水系的重要性。

為了讓學(xué)生真正了解運(yùn)河水質(zhì)特征，學(xué)校邀請沈陽市環(huán)保志愿者帶領(lǐng)學(xué)生親臨運(yùn)河取水樣、與學(xué)生一起進(jìn)行水質(zhì)測試實(shí)驗(yàn)，結(jié)合測試結(jié)果，志愿者現(xiàn)場解答了學(xué)生的疑惑。此后，學(xué)校的環(huán)保志愿者紛紛走進(jìn)各個班級，為學(xué)生宣講保護(hù)運(yùn)河的重要性和保護(hù)運(yùn)河、治理運(yùn)河的方法，并向全體學(xué)生倡導(dǎo)：從保護(hù)身邊的運(yùn)河做起，保護(hù)綠色生態(tài)水系。

2.開展“奇妙的菌世界”主題實(shí)踐活動

在開展“奇妙的菌世界”主題實(shí)踐活動過程中，我們邀請了中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所東北生物標(biāo)本館袁海生館長、中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所趙曼如兩位專家，讓專家?guī)ьI(lǐng)學(xué)生走進(jìn)多彩的“真菌世界”，共同探尋“真菌世界”神奇的奧秘。

袁海生館長為學(xué)生做了“多彩的真菌世界”科普知識講座。在講座中，袁館長以精彩的圖片和視頻為學(xué)生講解了真菌的起源、真菌的分類、真菌的形態(tài)用途以及養(yǎng)殖方法?；顒雍螅瑢W(xué)生在袁館長的指導(dǎo)下，親身實(shí)踐，自己培育了“榆黃蘑”。學(xué)生通過一周的精心培育，細(xì)致觀察、見證了“榆黃蘑”的成長，并把一周的觀察心得認(rèn)真記錄在學(xué)校精心為其設(shè)計的“生活中的科學(xué)主題活動報告冊”中。以下是幾則學(xué)生的觀察日記：

【日記一】2017年6月29日 星期四 天氣晴 尹春霖

今天我們在學(xué)校多功能教室上了一堂生動的科學(xué)課——“多彩的真菌世界”，還收到了一份奇特的禮物——茵包。放學(xué)后，我回到家里，迫不及待地把菌包上面的塑料膜撕開，小心翼翼地用剪刀在側(cè)面劃了一個十字形的小口。然后把它輕輕放在了我家洗手間的一個塑料盆里，因?yàn)樵^長說它喜歡陰暗潮濕、通風(fēng)性好的地方。最后，我用小噴壺給它的上面和側(cè)面都噴些水，讓它始終保持濕潤。它到底能不能長出蘑菇？長出的蘑菇是什么樣的呢？我真的很期待。

【日記二】2017年7月1日星期六天氣晴楊正

這幾天，我都盼著早點(diǎn)放學(xué)回家，看看我的“榆黃蘑”長出來沒有。我每天早晨、晚上都按時給它噴水，白天不在家怕它干枯，還特意囑咐奶奶中午給它噴一次水?？墒俏业男∧⒐教盁o情”了，把我的苦心當(dāng)成“耳邊風(fēng)”。我每天晚上入睡時，還不停祈禱：小黃磨，快快發(fā)芽，讓我看看你的“廬山真面目”。有時，我還夢見它冒出了嫩黃的小芽，可是一早醒來，卻是空歡喜一場，讓我真是著急。哎，都三天了！我的小黃磨，你何時才能發(fā)芽呢？

【日記三】2017年7月4日 星期二 天氣晴 劉明熙

清晨睜開雙眼，我趕緊從床上躍起，飛奔向書桌，輕輕捧起我那可愛的榆黃蘑。哈哈，一晚不見，小家伙長大了不少，昨晚還只是幾朵高低不平的白色的“云朵”，今早就變成了一堆堆的“小黃帽”，鵝黃色的外衣讓它顯得那么嬌嫩。晚上放學(xué)回來，更是讓我驚奇，一堆堆的“小黃帽”瞬間變成了一簇簇高低不平、綿延起伏的“黃珊瑚”，遠(yuǎn)看就像是一盆經(jīng)過精心修剪的“藝術(shù)瑰寶”，漂亮極了！

一次小小的科學(xué)實(shí)踐，讓學(xué)生收獲了精心培育后的驚喜，掌握了科學(xué)探究的方法，他們的科學(xué)體驗(yàn)也因一次次“探究之旅”變得更加精彩。

如果說科學(xué)閱讀讓學(xué)生有了探究的思想和興趣，科學(xué)實(shí)踐讓他們在實(shí)踐中體驗(yàn)探究的思維與方法，那么科學(xué)寫作則讓學(xué)生梳理科學(xué)探究思路、領(lǐng)悟科學(xué)方法、探知科學(xué)道理。這種深刻的覺醒是學(xué)生對探究行動的一種理解，一種領(lǐng)悟，一種創(chuàng)造，更是他們未來成長與發(fā)展的“助推器”。

在教學(xué)實(shí)踐中，我注重引導(dǎo)學(xué)生撰寫“難忘的一次科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)”“小課題研究報告”“實(shí)驗(yàn)報告”等書面作業(yè)，讓學(xué)生在寫中思，在寫中悟。如五年級某學(xué)生帶領(lǐng)小伙伴申報并承擔(dān)了“碳酸飲料的分類與危害”小課題研究。在她的組織策劃下，學(xué)生群策群力，制定了實(shí)驗(yàn)計劃并分工合作，如有的負(fù)責(zé)收集碳酸飲料瓶，有的負(fù)責(zé)到超市調(diào)查收集數(shù)據(jù)，有的負(fù)責(zé)上網(wǎng)查閱資料，有的負(fù)責(zé)詢問調(diào)查學(xué)生平時飲用水的喜好等。經(jīng)過一個假期的調(diào)查、數(shù)據(jù)分析、查閱資料，他們共同分析了現(xiàn)有碳酸飲料的類別、成分以及長期飲用碳酸飲料對身體造成的危害，并撰寫了《關(guān)于碳酸飲料危害的調(diào)查與解決對策實(shí)驗(yàn)研究報告》。

一群群合作的小伙伴在做小課題研究的過程中，閱讀、觀察、實(shí)踐、調(diào)查，自覺運(yùn)用知識、獲取知識，在解決問題的過程中認(rèn)真觀察生活現(xiàn)象，提高科學(xué)探究能力。學(xué)生的生活態(tài)度、價值觀能夠在寫作過程中不知不覺地得到改變與提升，通過寫作學(xué)生也能真正體會科學(xué)探究的魅力所在。

列夫·托爾斯泰說：“如果學(xué)生在學(xué)校里的結(jié)果是使自己什么也不會創(chuàng)造，那他一生將永遠(yuǎn)是模仿的抄襲?！彪S著科技與時代的迅猛發(fā)展，未來需要的是創(chuàng)新型人才，身為教育者的我們重任在肩。為此，我們應(yīng)不遺余力地從小培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究興趣、科學(xué)探究思維能力和科學(xué)探究精神等基本素養(yǎng)，為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才奠基。