指導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)活動中自主探究

◇吳益錁（浙江：余姚市小曹娥鎮(zhèn)曹娥小學(xué)）

一、培養(yǎng)學(xué)生自主探究能力

楊賢江提出教師須樹立以學(xué)生發(fā)展需求為本，反復(fù)強(qiáng)調(diào)教師必須把教育的對象——學(xué)生視為人的存在，要樹立以學(xué)生發(fā)展需求為本的教師職業(yè)道德觀，對學(xué)生的現(xiàn)在和未來負(fù)責(zé)。教師要面對所有的學(xué)生，因材施教，對學(xué)生的教育需要有耐心與信心，實(shí)現(xiàn)師生共同進(jìn)步。楊賢江批判不少教師只顧及所謂知識和技能的傳授，而忽視教育對象——學(xué)生作為人的存在，提出應(yīng)該以學(xué)生為主體，在科學(xué)課中要培養(yǎng)學(xué)生自主探究能力。

二、鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)活動中自主探究

科學(xué)課是通過探究實(shí)驗(yàn)開展研究的課程?，F(xiàn)在的教材更注重了學(xué)生動手操作和發(fā)現(xiàn)能力的培養(yǎng)，學(xué)生動手操作多，通過操作探究實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生獲得科學(xué)知識和科學(xué)技能，解決科學(xué)問題，形成科學(xué)自主學(xué)習(xí)能力，提升他們對科學(xué)思維與科學(xué)態(tài)度的能力。

學(xué)生與生俱來就有強(qiáng)烈的好奇心和求知欲，教師只要加以正確指引，學(xué)生就會在課堂中感受科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)帶來的無窮樂趣，從而提高科學(xué)素養(yǎng)，發(fā)展高階思維。那么，應(yīng)該如何準(zhǔn)確把握和利用科學(xué)課堂的教學(xué)來提高小學(xué)生的科學(xué)探究能力，從而培養(yǎng)具有良好科學(xué)素養(yǎng)的新一代人才？筆者認(rèn)為，在小學(xué)科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)中可以結(jié)合楊賢江的教育思想，采取以下策略。

（一）創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)自主探究欲望

要培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力，首先要激發(fā)學(xué)生的探究欲望，激起學(xué)生的探究意識。而情境創(chuàng)設(shè)就是為了把學(xué)生引入課堂的前奏，是教師進(jìn)行教學(xué)活動預(yù)先埋下的伏筆。好的情境創(chuàng)設(shè)是好的課堂的開始。教學(xué)情境有很多種，而利用學(xué)生感興趣的小魔術(shù)創(chuàng)設(shè)情境引入新課，能夠很好地吸引學(xué)生的注意力，激活學(xué)生的思維，讓學(xué)生的精力很快集中到新課的教學(xué)中，并借此情境，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象或者提出問題，并努力探索解決問題。教師創(chuàng)設(shè)的魔術(shù)情境教學(xué)，給學(xué)生提供了一個(gè)能夠直接觀察魔術(shù)的條件，能夠滿足學(xué)生近距離觀看魔術(shù)和親眼見證奇跡的欲望，教師也能夠更好地保證課堂的有序性。

例如，二年級下冊《磁鐵能吸引什么》一課，教師設(shè)計(jì)并表演了魔術(shù)“會跳舞的卡通人物”。先向?qū)W生出示一個(gè)一面開口的紙盒，紙盒上面放上2～3個(gè)卡通人物。告訴學(xué)生這是一個(gè)神奇的魔盒，魔盒上的卡通人物會跳舞。然后教師在紙盒中來回移動藏在其中的U形磁鐵，在U形磁鐵的吸引下，卡通人物真的舞動了起來。學(xué)生看到后非常激動，紛紛展開猜想。猜想1：老師在紙盒中藏了東西。猜想2：可能有物體在控制卡通人物。猜想3：老師可能在盒子中藏了一塊磁鐵，卡通人物下面有鐵片。在一陣爭議后，教師拿出磁鐵，揭示魔術(shù)的奧秘，進(jìn)入新課。此時(shí)的學(xué)生情緒高漲，對于新課的探究興趣更加濃厚，課堂學(xué)習(xí)更專注。

（二）聚焦提問，培養(yǎng)自主探究能力

“思維自驚奇和疑問開始”。在科學(xué)教學(xué)中，教師不應(yīng)該只停留于要求學(xué)生對知識的掌握，更應(yīng)該注重激發(fā)學(xué)生的思維，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生從解決問題的角度激發(fā)學(xué)生高階思維的碰撞。

例如，五年級下冊《食物鏈?zhǔn)澄锞W(wǎng)》一課，第一次執(zhí)教時(shí)，教師提問“哪個(gè)小組完成了，進(jìn)行匯報(bào)”。學(xué)生馬上就關(guān)注自己是不是找到了所有的食物鏈，并在心里想自己是不是完成了這個(gè)活動，能不能舉手匯報(bào)呢？由于教師提問的技巧以及學(xué)生的遲疑，課堂上出現(xiàn)了瞬間的冷場現(xiàn)象。學(xué)生不知道自己可不可以舉手，教師也焦慮地等待第一個(gè)能夠打破僵局的小手。第二次執(zhí)教時(shí)，教師在觀察完學(xué)生的記錄情況后，教師提問：“哪一組畫出了5條食物鏈？”學(xué)生舉手示意。教師接著問：“有沒有更多的食物鏈？”教師根據(jù)學(xué)生在活動冊中的記錄，從解決問題的角度及時(shí)調(diào)整問題，吸引學(xué)生去分析解決問題。而不是猶豫自己是否完成了活動任務(wù)。這從根本上解決了學(xué)生思維滯留的問題，將學(xué)生帶入另一個(gè)層次去思考問題。在學(xué)生找出森林里11種生物之間的食物鏈后，自然發(fā)現(xiàn)所有的食物鏈形成了一個(gè)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，就是食物網(wǎng)。教師又依據(jù)學(xué)生的好奇心，巧設(shè)疑問“這個(gè)食物網(wǎng)中最長的食物鏈有幾種生物？最短的食物鏈有幾種生物？”讓學(xué)生再次去發(fā)現(xiàn)每一條食物鏈的長短差異，以及同一種生物可以出現(xiàn)在不同的食物鏈中。從而得出，同一種植物會被不同的動物吃掉，同一種動物也可吃多種植物或動物。教師在課堂中巧妙地提問，能激發(fā)學(xué)生探究的主體意識，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)活動，在解決問題中從多角度、多層次思考問題，從而挖掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能，使學(xué)生的思維得以延伸和拓展。因此，為保證提問的有效性，教師應(yīng)該做到：第一，問題的表述要簡明扼要、條理清晰，能使學(xué)生快速抓住問題的關(guān)鍵。第二，提問要引起學(xué)生的思考，必須讓學(xué)生有“惑”，即產(chǎn)生“問題”，使認(rèn)識上有矛盾或沖突，從而實(shí)現(xiàn)提問的啟發(fā)性。

（三）尋求科學(xué)依據(jù)，引導(dǎo)自主探究

在常態(tài)教學(xué)課中，學(xué)生一般是根據(jù)科學(xué)教材中的聚焦產(chǎn)生的問題，科學(xué)探究實(shí)踐過程也就是從這些簡單的聚焦問題和現(xiàn)象展開的。學(xué)生自主探究的過程，有利于科學(xué)思維得到發(fā)展，解決生活中實(shí)際問題的能力得到提升，而且也是科學(xué)觀念、科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任培養(yǎng)的主要途徑。

例如，在教學(xué)五年級下冊《用沉的材料造船》一課時(shí)，當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)同一塊橡皮泥或者鋁箔紙?jiān)谒杏谐粮〔煌默F(xiàn)象，并產(chǎn)生了濃厚的探究興趣；同樣也對橡皮泥或者鋁箔紙的不同形狀，浮在水面上時(shí)裝載的貨物總量也不一樣而感到好奇。到底是什么原因引起這樣的不同結(jié)果呢？學(xué)生根據(jù)已有的知識推理，同一塊橡皮泥或者鋁箔紙的形狀改變，底面積和體積就會發(fā)生變化，引起了不同的沉浮狀況和承載量！師生間的互動交流培養(yǎng)了學(xué)生仔細(xì)觀察、分析原因的好習(xí)慣，也進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生的求知欲和好奇心，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)高階思維能力。

科學(xué)研究的方法過程包括提出問題、做出假設(shè)、制訂計(jì)劃、搜集證據(jù)、處理信息、得出結(jié)論、表達(dá)交流和交流總結(jié)等要素。學(xué)生將問題探究到底是科學(xué)精神的具體表現(xiàn)，學(xué)生在自主探究中認(rèn)識科學(xué)、理解科學(xué)、深化科學(xué)，培養(yǎng)了自己的科學(xué)能力和科學(xué)素養(yǎng)。

（四）主動探究學(xué)習(xí)，培養(yǎng)個(gè)性人才

楊賢江曾說過：“學(xué)生作為單純的勞動力進(jìn)入學(xué)校，通過教育掌握各種知識和技能，等他們走出校門時(shí)，便可成為社會所需要的各種人才?！蔽覀兿嘈艑W(xué)生，樂于為學(xué)生提供主動探究的充足時(shí)間和空間，并給予配合與指導(dǎo)，貫徹“以學(xué)生為主體，教師為指導(dǎo)”的教育教學(xué)理念。

例如，五年級上冊《光是怎樣傳播的》一課，讓學(xué)生自己選擇各種器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究和驗(yàn)證。學(xué)生設(shè)計(jì)證明“光是直線傳播的”實(shí)驗(yàn)方案，讓學(xué)生先小組討論，匯報(bào)后大家一起來選擇實(shí)驗(yàn)方案，接著實(shí)驗(yàn)操作，最后再請學(xué)生說說在實(shí)驗(yàn)中碰到什么困難，你是怎么解決的，大家得出相應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。學(xué)生通過自主設(shè)計(jì)和探究之后，“發(fā)現(xiàn)”了光是直線傳播的，從中掌握了探究科學(xué)知識的方法，培養(yǎng)了科學(xué)素質(zhì)?？茖W(xué)探究學(xué)習(xí)方式是提高學(xué)生高階思維乃至科學(xué)素養(yǎng)的一種重要而有效的途徑。以生為本的教學(xué)實(shí)踐中，學(xué)生在課堂內(nèi)可以支配和操作的時(shí)間越來越多，師生間、生生間有更充分的時(shí)間可以研討和交流，幫助學(xué)生順利完成科學(xué)探究任務(wù)。

又如，《氣體的熱脹冷縮》一課教學(xué)中，教師在上課起始表演一個(gè)“噴泉”魔術(shù)，即把一個(gè)帶有玻璃管的橡膠瓶塞塞到裝有少量紅色冷水的燒瓶口上，玻璃管插入瓶底水面下，然后把燒瓶放入盛有熱水的水槽中，燒瓶內(nèi)的冷水便會立即從玻璃管口噴出，形成“噴泉”現(xiàn)象。然后教師提問：為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象？水為什么會噴出來？因?yàn)閷?shí)驗(yàn)裝置中既有空氣又有水，學(xué)生往往很難發(fā)現(xiàn)其中的秘密，這就給學(xué)生提供了一個(gè)很好的探究內(nèi)容。在教學(xué)中，教師不要急于揭示謎底，而是讓學(xué)生分組合作，根據(jù)小組的思路和想法進(jìn)行分析。學(xué)生提出有可能是水受熱體積膨脹、瓶子受熱或是瓶子中的氣體受熱引起噴泉現(xiàn)象。學(xué)生在一步步的猜想、分析實(shí)驗(yàn)之后，發(fā)現(xiàn)水的熱脹冷縮現(xiàn)象不明顯，而且水只會流出來，不會噴出，于是各個(gè)小組學(xué)生想到瓶子里除了水還有空氣，從而引出氣體有沒有熱脹冷縮性質(zhì)的問題。為了驗(yàn)證空氣也有熱脹冷縮的性質(zhì)，教師再提供材料，讓小組利用材料設(shè)計(jì)空氣熱脹冷縮的實(shí)驗(yàn)。最后教師再解釋小噴泉的秘密，是空氣遇熱后膨脹把水壓出來形成噴泉。

學(xué)生在猜測的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并利用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，最后進(jìn)行交流總結(jié)評價(jià)?？茖W(xué)探究活動幫助學(xué)生進(jìn)一步去理解科學(xué)概念，提高科學(xué)探究能力。通過這樣的科學(xué)探究活動，學(xué)生能夠總結(jié)出科學(xué)探究的方法和過程，使學(xué)生的思維能力得到進(jìn)一步提升。

（五）小組分工合作，實(shí)現(xiàn)有效探究

小學(xué)科學(xué)課不僅是教師講解和演示的過程，最主要還是學(xué)生間的合作交流共同發(fā)展的過程，體現(xiàn)以學(xué)生為主體的教育思想。楊賢江的教育思想倡導(dǎo)自主合作、以學(xué)生為主的教學(xué)方式，旨在促進(jìn)學(xué)生間的啟發(fā)激勵(lì)、共同發(fā)展。讓學(xué)生分組分角色是提高實(shí)驗(yàn)探究有效性的重要手段。我們將不同學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)態(tài)度、性別的學(xué)生四人分成一組，每一組都有自己的特色組名，其中包含組長、操作員和記錄員，既分工分層又分享合作，共同完成實(shí)驗(yàn)探究的任務(wù)。這樣，充分調(diào)動了他們的小組榮譽(yù)感，實(shí)驗(yàn)探究過程也會井然有序地開展，可以提高學(xué)生之間的學(xué)習(xí)互助效率，培養(yǎng)學(xué)生的探究、合作、分享精神，促進(jìn)不同層面學(xué)生共同進(jìn)步。

三、激發(fā)學(xué)生進(jìn)行自主探究的熱情

學(xué)生作為小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)的主體，探究式學(xué)習(xí)是學(xué)生獲得科學(xué)觀念、科學(xué)思維、態(tài)度責(zé)任，掌握科學(xué)方法的一種重要途徑。在楊賢江的教育思想引領(lǐng)下，我們在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)有利于學(xué)生自主探究的各種情境，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮他們潛在的學(xué)習(xí)和思維能力，聚焦課堂核心概念，指向科學(xué)核心素養(yǎng)，發(fā)展科學(xué)高階思維，構(gòu)建具有育人功能的科學(xué)課堂。只有在活動中經(jīng)歷和體驗(yàn)，學(xué)生從中汲取豐富的知識才是真實(shí)的，才能進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生進(jìn)行自主探究活動的熱情，讓學(xué)生敢于質(zhì)疑，深入探究科學(xué)的奧秘，感受科學(xué)探究課的魅力，使他們具備各方面的才智。