教學(xué)生像科學(xué)家一樣開展探究活動(dòng)

◇雷智林（河北：張家口市橋西區(qū)東窯子小學(xué)）

小學(xué)科學(xué)課程是一門實(shí)踐性課程。探究是科學(xué)研究的一個(gè)重要途徑。小學(xué)科學(xué)課將探究活動(dòng)視為學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的一種重要途徑，它注重學(xué)生對(duì)日常中科學(xué)的認(rèn)識(shí)，注重學(xué)生的親身經(jīng)歷、動(dòng)手動(dòng)腦等實(shí)踐，要求學(xué)生掌握科學(xué)的基本知識(shí)，并運(yùn)用科學(xué)的方法和知識(shí)來解決問題，在實(shí)踐中獲得和積累認(rèn)識(shí)世界的經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)科學(xué)能力，養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度，學(xué)會(huì)與同伴交流、交往與合作。

探究學(xué)習(xí)是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)、組織和支持下，主動(dòng)參與、積極體驗(yàn)科學(xué)探索的過程，從而獲取科學(xué)知識(shí)，理解科學(xué)思想，掌握學(xué)習(xí)方法。通過多年的教學(xué)實(shí)踐，我摸索出一種新的教學(xué)模式。這種模式讓學(xué)生以問題為載體，對(duì)信息進(jìn)行收集、加工和處理，采用與科研相似的方法，或自主探究，或展開交流，或由教師引導(dǎo)，最后通過自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)等方式，總結(jié)問題，獲得新的知識(shí)，再結(jié)合實(shí)際生活，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活。

一、創(chuàng)設(shè)情境，提出問題

小學(xué)生對(duì)周圍世界具有強(qiáng)烈的好奇心和求知欲，這種好奇心和求知欲是推動(dòng)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的內(nèi)在動(dòng)力。小學(xué)時(shí)期是培養(yǎng)科學(xué)興趣、體驗(yàn)科學(xué)過程、發(fā)展科學(xué)精神、培養(yǎng)探究能力的重要時(shí)期，對(duì)學(xué)生的終身發(fā)展具有重要作用。因此，要保護(hù)好學(xué)生的好奇心和求知欲，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，引導(dǎo)其主動(dòng)探究。情境就是要充分利用形象，創(chuàng)設(shè)典型場(chǎng)景，激起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓其把認(rèn)知與情感結(jié)合起來。興趣是影響學(xué)習(xí)自覺性和積極性的最直接因素，興趣總是在一定的情境中產(chǎn)生的，學(xué)生只有對(duì)所學(xué)知識(shí)產(chǎn)生濃厚的興趣，才能愛學(xué)、樂學(xué)、善學(xué)，從而增進(jìn)知識(shí)，增長(zhǎng)才干。教師在正式講授教學(xué)內(nèi)容之前，要?jiǎng)?chuàng)造與教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的情境，提出相關(guān)的問題，以引起學(xué)生的好奇與思考。這是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和求知欲的有效手段和方法。例如，我在講授《導(dǎo)體和絕緣體》一課時(shí)，創(chuàng)設(shè)了這樣的情境：慢羊羊村主任聽說同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)組裝簡(jiǎn)單電路，它也組裝了一個(gè)，可是組裝到一半時(shí)，發(fā)現(xiàn)少了一根導(dǎo)線。在找遍周圍也沒能找到導(dǎo)線的情況下，它想：能不能用其他材料來代替導(dǎo)線使燈泡亮起來呢？于是，它讓小羊們找來了各種材料。這時(shí)我提問：“同學(xué)們，這些材料能不能代替導(dǎo)線使燈泡亮起來呢？”教師有目的地設(shè)置有趣的教學(xué)情境，可以有效地激發(fā)學(xué)生聯(lián)想，喚起學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中有關(guān)的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)，引起學(xué)生注意，促使他們立即去思考情境中的內(nèi)涵，明確本課的探究任務(wù)，激發(fā)學(xué)生的求知欲。

二、大膽猜想，做出假設(shè)

牛頓曾經(jīng)說過：“沒有大膽的猜想，就做不出偉大的發(fā)現(xiàn)?！奔僭O(shè)是一種將認(rèn)識(shí)由已知推向未知，進(jìn)而變未知為已知的思維方法，是根據(jù)一定的事實(shí)材料和理論知識(shí)，對(duì)于研究對(duì)象的未知性質(zhì)及其原因或規(guī)律的某種推測(cè)性的說明。科學(xué)假說不同于毫無根據(jù)地主觀隨意臆斷，而是以已知的既定科學(xué)知識(shí)和新的科學(xué)事實(shí)為基礎(chǔ)，是在這些基礎(chǔ)上提煉出的科學(xué)問題，并在多種科學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上運(yùn)用分析和綜合、歸納和演繹、類比和想象等方法，形成解答問題的基本觀點(diǎn)。而在教師的探究教學(xué)活動(dòng)中，猜測(cè)與假定往往被忽視。究其原因，在于部分教師對(duì)猜想與假定在科學(xué)研究中的角色不夠清晰，因而使其處于可有可無的地位。這是一個(gè)值得重視和深入探討的問題。培養(yǎng)學(xué)生的推理和推理能力，其實(shí)就是在發(fā)展學(xué)生的想象力，也就是在發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維。所以，在組織學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探索時(shí)，一定要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)讓學(xué)生進(jìn)行猜測(cè)和假定的機(jī)會(huì)。在教學(xué)過程中，要注重學(xué)生的想象力，學(xué)生的知識(shí)水平有限，不能很好地進(jìn)行猜測(cè)和預(yù)測(cè)，但教師不應(yīng)該扮演判斷的角色對(duì)學(xué)生的猜測(cè)、猜測(cè)的合理性進(jìn)行判斷，而要對(duì)學(xué)生的創(chuàng)造性思維進(jìn)行精心呵護(hù)，以維護(hù)學(xué)生的積極性。要鼓勵(lì)其與他人協(xié)作，注重個(gè)人思考，發(fā)揮想象力，從而促進(jìn)個(gè)人創(chuàng)造性思維的發(fā)展。同時(shí)，也不必要求學(xué)生的猜測(cè)一定要統(tǒng)一，更不要強(qiáng)求學(xué)生的猜測(cè)和預(yù)言一定要符合教師的預(yù)期。例如，我在講授《彩虹的形成》一課時(shí)，我為學(xué)生出示了三張不同環(huán)境下的彩虹圖片：雨后天空出現(xiàn)的彩虹，瀑布前出現(xiàn)的彩虹，噴灌草坪時(shí)出現(xiàn)的彩虹。我讓學(xué)生認(rèn)真觀察以上三張彩虹的圖片，思考：“這三張彩虹出現(xiàn)的圖片中，環(huán)境有什么相同之處？”從而讓學(xué)生猜想一下：“彩虹的形成可能與什么有關(guān)？”學(xué)生紛紛進(jìn)行了大膽的猜想，認(rèn)為彩虹的形成可能與陽(yáng)光和水滴有關(guān)。這樣的教學(xué)設(shè)置，既調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，又培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)猜想的能力。

三、提供方法，及時(shí)指導(dǎo)

實(shí)驗(yàn)探究課屬于小學(xué)科學(xué)課中最基礎(chǔ)的課型，讓小學(xué)生參與到科學(xué)探究課程活動(dòng)中，能夠幫助其逐漸地養(yǎng)成良好的科學(xué)態(tài)度情感和價(jià)值觀，同時(shí)也有助于增強(qiáng)小學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。因此，教師必須找到科學(xué)有效的教學(xué)方法，才能更好地構(gòu)建高效化的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究課堂，讓學(xué)生通過觀察和實(shí)踐，既能了解到科學(xué)知識(shí)，又能獲得探索的快樂，還能養(yǎng)成科學(xué)的行為習(xí)慣。在實(shí)驗(yàn)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生了解并運(yùn)用簡(jiǎn)易工具，掌握初步的實(shí)驗(yàn)方法，并能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、探索性實(shí)驗(yàn)、定性實(shí)驗(yàn)等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。在觀察上，要引導(dǎo)學(xué)生用觀察的方式去觀察各種事物和現(xiàn)象，具體表現(xiàn)為：明確觀察對(duì)象、掌握觀察焦點(diǎn)，有計(jì)劃、有順序、多角度地觀察思考、觀察討論、觀察記錄等。在此基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)的基本方法。同時(shí)，也要教會(huì)學(xué)生記錄整理、思維、邏輯等科學(xué)研究的方法，以培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)踐中逐漸形成能力。以實(shí)事求是的態(tài)度分析問題，培養(yǎng)學(xué)生綜合而不片面的思維，聯(lián)系而不孤立、發(fā)展而不固定的思維方式，這樣才能讓學(xué)生掌握好的科學(xué)方法。例如，我在講授《測(cè)量質(zhì)量》一課時(shí)，在學(xué)生實(shí)驗(yàn)之前我先指導(dǎo)學(xué)生如何正確使用天平：“1.將天平放置到水平桌面上，將游碼移至標(biāo)尺左端的0刻度線處；2.調(diào)節(jié)平衡螺母，使指針指到中央刻度線；3.稱量時(shí)，把被測(cè)物體放在左盤中，估測(cè)一下被測(cè)物體質(zhì)量，用鑷子放入相應(yīng)大小的砝碼，當(dāng)質(zhì)量不足10 克時(shí)調(diào)節(jié)游碼至天平平衡；4.右盤砝碼的質(zhì)量和游碼所指的質(zhì)量加在一起就是被測(cè)物體的質(zhì)量；5.測(cè)量完畢，把被測(cè)物體取下，用鑷子將砝碼放回盒中，把游碼撥至標(biāo)尺零刻度線處?！睂W(xué)生經(jīng)過反復(fù)練習(xí)，掌握了天平的使用方法，為今后的教學(xué)奠定了基礎(chǔ)，又根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，規(guī)范操作，收集到了第一手?jǐn)?shù)據(jù)，為接下來的分析提供了科學(xué)依據(jù)。

四、分析現(xiàn)象，得出結(jié)論

分析數(shù)據(jù)的前提就是數(shù)據(jù)一定要是真實(shí)的，一定要是接地氣的，不能是一串胡亂的數(shù)據(jù)。這就要把控好數(shù)據(jù)來源，如果數(shù)據(jù)都是錯(cuò)誤的，那分析結(jié)果就可想而知了。學(xué)生收集來的數(shù)據(jù)是很雜的，很難一股腦地消化，這個(gè)時(shí)候我們一定要剔除一些不具代表性的數(shù)據(jù)，以便更好地分析數(shù)據(jù)。科學(xué)探究中的證據(jù)可以是科學(xué)事實(shí)、科學(xué)史實(shí)，也可以是自然現(xiàn)象、生活經(jīng)驗(yàn)，還可以是科學(xué)技術(shù)發(fā)展及其應(yīng)用的重大成果、科學(xué)對(duì)個(gè)人和社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生重要影響的事件等。小學(xué)科學(xué)探究中收集證據(jù)的途徑有觀察、實(shí)驗(yàn)、測(cè)量、調(diào)查、查閱公共資源等，通過對(duì)數(shù)據(jù)的對(duì)比或者歸納，從而得出科學(xué)的結(jié)論。例如，我在講授《輪子的妙用》一課時(shí)，學(xué)生通過3次實(shí)驗(yàn)分別收集到了這樣的數(shù)據(jù)：直接提起重物所需要的力的大小和力的方向，借助一個(gè)定滑輪提起相同的重物所需要的力的大小和力的方向，以及借助一個(gè)動(dòng)滑輪提起相同的重物所需要的力的大小和力的方向。然后，學(xué)生通過對(duì)這組數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比和分析，很清楚地發(fā)現(xiàn)“定滑輪可以改變力的方向，不能改變力的大小；動(dòng)滑輪可以改變力的大小，不能改變力的方向”這一科學(xué)規(guī)律。這樣的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，使得本課的教學(xué)重點(diǎn)得到突出，教學(xué)難點(diǎn)得以突破。

五、聯(lián)系生活，拓展運(yùn)用

《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》明確提出:科學(xué)教育的核心目標(biāo)就是要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。因此，學(xué)生在科學(xué)這門學(xué)科中要學(xué)的知識(shí)并非無本之木、無源之水，而是來源于學(xué)生所熟悉的生活，從生活經(jīng)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)科學(xué)問題，在日常生活中學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)，在生活實(shí)踐中探索科學(xué)方法，即科學(xué)要從生活中來。學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的目的并非為了考試和答題，而是用所學(xué)知識(shí)提高生活質(zhì)量，解決實(shí)際問題，感知社會(huì)科技動(dòng)態(tài)，即把科學(xué)運(yùn)用到生活中，在生活中學(xué)習(xí)科學(xué)，再用科學(xué)去改變生活。例如，我在講授《輪子的妙用》一課時(shí)，在學(xué)生認(rèn)識(shí)了各種滑輪的作用之后，我向?qū)W生提問：“你在哪些地方見到過滑輪？”學(xué)生談到了旗桿、晾衣架、吊車等，這些都用到了滑輪，旗桿、晾衣架用的是定滑輪，是為了改變用力的方向；吊車用的是滑輪組，不僅改變了用力的方向，而且省了很多力。通過這樣的學(xué)習(xí)，學(xué)生將課堂知識(shí)與生活實(shí)際相結(jié)合，真正做到了學(xué)以致用。

六、及時(shí)反思，合理評(píng)價(jià)

教學(xué)評(píng)價(jià)是以教學(xué)目的為基礎(chǔ)，用某種標(biāo)準(zhǔn)和方法對(duì)教學(xué)活動(dòng)和結(jié)果進(jìn)行價(jià)值評(píng)判，也就是測(cè)量、分析和評(píng)價(jià)教學(xué)活動(dòng)和結(jié)果。教學(xué)活動(dòng)是教師、學(xué)生和教學(xué)的目標(biāo)、內(nèi)容、方法、設(shè)備、場(chǎng)地以及時(shí)間等要素的綜合作用的綜合過程和結(jié)果。教學(xué)反思，是教師對(duì)教育教學(xué)實(shí)踐的再認(rèn)識(shí)和再思考，從中吸取教訓(xùn)，從而使教育教學(xué)得到更好的發(fā)展。教學(xué)反省歷來被認(rèn)為是教師提升專業(yè)技能的一種行之有效的方法，許多教師都會(huì)從自身的教育實(shí)踐中檢討得失，通過教育案例、教育故事、教育心得等方式，來提升教育反思的品質(zhì)。

總之，科學(xué)課程并不只是揭開科學(xué)謎團(tuán)，它會(huì)指引我們?nèi)ヌ剿骺茖W(xué)現(xiàn)象，就像科學(xué)家一樣，對(duì)科學(xué)研究的方式進(jìn)行初步的探索。因此，教師要引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)地進(jìn)行知識(shí)獲取，并尋求獲得知識(shí)的途徑和方式，并將其內(nèi)化為學(xué)習(xí)和研究的能力。要注重“學(xué)中思”，讓學(xué)生在“學(xué)中思”的過程中，在“合作”和“探究”的基礎(chǔ)上，逐步發(fā)展自己的創(chuàng)造性、批判性思維和想象力?！?/p>