小學科學探究活動有效性的指導策略

【摘要】 在科學課堂教學中，提倡以探究為核心，可是對科學探究的理解還存在著許多片面之處，在實施過程中還有許多不好把握的地方，探究活動總是達不到預期的效果。我們通過此課題的研究，從本質上去剖析什么是科學探究活動；在實際課堂教學中我們去嘗試一系列的探究策略，總結出提高探究活動有效性的指導，并取得了良好的教育教學效果。

【關鍵詞】 小學科學；探究活動；有效性；指導

【中圖分類號】 G622.4【文獻標識碼】 B【文章編號】 1005-1074(2008)04-0167-02

在新課程改革中，科學探究不僅作為重要的理念被強調，作為教學方式建議被提出，而且被列人了課程目標和內容標準之中。在我國的新課程標準中也已經明確小學的科學教育要以探究為核心。認為科學知識的學習不是學生的唯一目標，強調以科學知識和技能為載體，讓學生經歷科學探究的過程，學習科學探究的方法，體驗科學探究的成功與失敗，培養學生科學探究的精神、實踐能力、創新能力，為學生的全面發展，終身學習打好基礎。可是，在實際課堂教學中，我們又常常不知如何把握這個度，常常有這樣的現象或問題產生：學生探究活動呈現“白熱化”狀態；學生探究活動出現“冷場”；在迎合或猜測教師預設答案的心理，不尊重事實；四人小組不會合作；動手樂意，卻不愿動腦；制訂的計劃往往落空，動手探究時隨意性大；發言積極，傾聽不容樂觀；觀察不到位，信息不善于處理……課堂的效果都是受影響的。在課堂教學中，我們如何防止探究活動的無效，提高探究活動有效性，正是本課題致力要解決的問題。

1 對探究活動有效性的新認識

1.1 什么是科學探究活動 所謂探究式教學、探究式學習都是指學生在學習過程中模仿科學家進行科學探究的思維方式來主動構建知識，形成科學觀念，領悟科學研究方法的學習方式。這種學習方式在學習內容上，不但包括事實、理論等陳述性知識，還包括科學過程和方法等程序性知識。在教學策略上，教師通過創設一定的探究情景，讓學生發現問題，做出猜想與假設，并通過實驗、調查、查閱文獻等方式搜集與處理信息，對猜想與假設進行論證，最后通過表達與交流活動對自己的探究過程進行反思與評價。探究活動的過程不是線性的，也不是面面俱到的，更多的則是由一系列反復、循環的事件組成的過程。在這一過程中學生獲得知識與技能，掌握解決問題的方法，獲得情感體驗。

1.2 基于科學經驗學習的探究活動 認知心理學研究認為，學生的思維是不斷地進行有意義建構的過程。后來，皮亞杰的建構主義進一步發展了認知理論，他指出，兒童在與周圍世界相互作用的過程中了解周圍世界如何運作，建構對周圍世界意義的理解，并通過相互作用建構內在的知識。同時，建構主義還認為，建構知識必須具備一定的經驗。這就要求探究活動必須要以學生已有的知識與經驗為基礎，如果不以學生原有的經驗為起點，僅通過直覺去感知，這種經歷只能說是暫時的，留在大腦皮層的知識，也是稍縱即逝的。那么，教師的作用在哪兒？維果斯基的經典研究解釋這個問題，他認為，兒童是在身邊他人的幫助和影響下建構知識的。

1.3 探究活動立足——架構平衡，達到有效 如何提高小學科學課堂探究活動的有效性，什么是“有效性”簡單地說，就是有成效、有效果。學生在通過教師精心組織的探究活動中，能達到甚至超過教師預設的教學目標。探究是科學課中主要的教學方式，不是唯一的教學方式。在課改的過程中，片面地追求學生探究的形式，或者是片面地強調以培養學生的探究技能為重，而忽視科學概念的建立，科學知識的掌握。這意味著教學失去平衡，我們應該在學生自主探究與教學指導之間創造平衡，在培養探究技能與建構科學概念之間架構平衡。在小學科學課堂教學中，在典型的探究活動中，基于學生的已有經驗，引導教師幫助學生建構起對一系列科學概念的有效理解，發展學生的各項技能，提高探究活動的有效性。

2 提升教師指導探究活動能力的策略

教師對于科學本質，探究活動本質的理解及教學的價值觀會決定教師如何去駕馭教材和課堂。讓學生自主地進行探究活動，提供給學生充足的探究時間與空間，不是讓學生“放任自流”。為兒童學習科學提供支持，教師要樂于了解兒童已有的和正在形成的概念及其表征，并相應地調整教學策略。

2.1 創設環境，喚起學生探究的積極情感 心理學研究表明，情感是無意識的情緒反應經過大腦的編碼以及儲存而形成的一種有意識的、可識別的記憶。在科學課堂中，當學生發現周圍的環境令人感到敬畏、愉悅或舒適時，他們會產生喜悅感，這種喜悅感能夠促進他們情感和認知的發展。同時，學生對探索過程所產生的積極情感，可以促使他們帶著重新激發的好奇心繼續探索。以《蠶的一生》單元為例：四月，春暖花開的季節，學校購買的蠶卵因途中耽擱遲遲未到，終于有一天到了，三年級的科學老師迫不及待地打開一看，“哇噻”大部分的卵都已孵化出來。而未孵化的卵只夠一個班的學生觀察研究。結果這個班（A班）與其他班（B班）有什么不同呢？我從環境、觀察起點、觀察興趣、觀察持久性四個方面去觀察比較。分析：環境不僅是物質上的，還有文化上的、語言上的、評價上的、教室及材料方面的。本案例中，A班與B班的教室環境是一樣的，都是學校的實驗室，墻壁上張貼了一幅蠶的生命周期圖。語言環境，是同一個執教教師，教師時常用一些激勵性的語言。而唯一不同的是材料上的，當A班的學生看到蠶卵，對蠶卵進行細致觀察時，他們產生了興奮感，對于蠶寶寶是如何從卵里孵出來的充滿了好奇，對這種認知充滿了渴望。而B班的學生雖然對蟻蠶也有好奇，可是是最神秘的那層面紗——孵化已被揭開，學生心里充滿了遺憾，對蠶的生命歷程的體驗也不完整了。因此，良好的環境，能喚起學生積極的情感，可以說環境的創設是提高探究活動有效性的保證。

2.2 暴露學生的原經驗，確定探究的起點 建構主義認為，在實際情境下學習，可以使學習者能利用自己原有認知結構中的有關經驗去“同化”當前所建構的新概念，如果原有經驗不能同化，則要對原有認知結構進行改造與重組的實驗“順應”的過程。如：《一杯水里能溶解多少食鹽》一課中，有一部分學生原有的認知結構是：50毫升的水里可以溶解無限多的鹽。當課進行到最后時，還是有學生執意認為因為時間不夠，所以食鹽溶解不掉。此時教師處理的方法是，就讓執這種觀點的學生將這杯未溶解的食鹽帶回去，給予足夠的時間，實驗到底。等到下一節科學課時，學生已很清楚一個觀點：一定量的水只能溶解一定量的食鹽。從這個案例中，我們可以發現，教師不能利用學習者的原有認知結構中的有關經驗來“同化”當前所建構的新概念。教師只能對學習者原有的認知結構進行改造與重組，而這種改造與重組是建立在順其自然的原則上，即讓學生有一個“順應”過程，而不是強行灌輸給學生。時間和條件允許的情況下，我們應讓學去經歷體驗。

2.3 利用學生的好奇心，驅使學生保持探究的原動力 人類對周圍世界有一種本能的好奇，探究充分利用了人類渴望了解世界的這一天性。這種好奇的態度滲透于探究的全過程，并且一直推動探究持續下去，成為探究的原動力。如《冷水與熱水》一課，三個小探究實驗活動設計如下：課從觀察、交流冷、熱水的不同點開始，接著教師出示一小瓶紅墨水，用滴管吸取一小段紅墨水，問學生：如果我往冷、熱水中各滴一滴紅墨水，會有什么不同出現呢？學生非常好奇，認真細致地做了這個實驗，很自然地發現：熱水中的紅墨水比冷水中的紅墨水要擴散得快一些。學生的喜悅之情還溢于言表時，教師又給出一個熱水袋、一個冷水袋，學生一見，情緒就高漲，極大地激發了學生的好奇心。原因有二：①水袋本身吸引了學生。②利用熱水袋、冷水袋也可以探究冷、熱水的不同點呀。實驗一做，現象很明顯，熱水袋在冷水中上浮了，冷水袋在熱水中下沉了。為什么呢？好奇心再次被激發。教師引導學生從沉浮的角度去思考，將問題鎖定在冷水變成熱水的過程中體積是否變化了，輕重是否變化了？探究繼續進行著，學生在好奇心的驅使下，探究活動主動、有序、有效，思維也一次次地在碰撞著，并在碰撞中得以提升。

2.4 學會幫助學生尋找探究的焦點 焦點是比喻問題的關鍵或爭論、注意力的集中點。探究的焦點是某堂課中要探究的問題的一個關鍵點或爭論、注意力的集中點。抓住探究的焦點，可以引領學生有效地進行科學探究活動。如《抵抗彎曲》一課，兩次試教的體會如下：

第一次試教（片段）

師：增加紙的厚度，會不會增加它的抗彎曲能力。 讓我們一起來做實驗。怎樣做這個實驗呢？

生：拿一張厚一點的紙，再拿一張薄一點的紙，分別在它們上面放上同樣重的東西。沒有彎曲的那張紙，抗彎曲能力就強。

師：不錯，他想到了一個很好的方法，用對比實驗的方法。還有不同的方法嗎？

生：用兩張紙，一張厚一點，一張薄一點，用同樣的力氣去彎它，不好彎的那張就是抗彎曲能力強一點。

師：也是一個辦法，不過同樣的力氣比較難控制，是嗎？還有辦法嗎？今天，我們的實驗方法是：老師準備了四種紙，厚度分別是1倍、2倍、3倍、4倍的，我們用墊圈來當重物。先做1倍、2倍的紙。做這個實驗要注意什么呢？

生：要同時做。墊圈要放同一個地方。要同時放。

師：沒有了，是嗎？老師也來提個建議，放1倍紙的兩塊墊板之間與放2倍紙的兩塊墊板之間距離是否要一樣呢？

生：是

學生分組實驗

反思：這片段學生持續討論交流的時間較長，可是效果不是很好。為什么呢？我們分析，此部分探究的焦點不是實驗方法的多樣性，而是對比實驗應控制哪些條件不變。讓學生思考的焦點集中到對比實驗應控制哪些條件不變，我們應怎樣控制？

第二次試教（片段）

師：剛才是同學們提出增加紙的厚度，會增加它的抗彎曲能力。是這樣嗎？咱們一起來研究研究。

師出示 1倍、 2 倍紙條，并簡要介紹：為了便于大家實驗，老師已準備好1倍紙和2倍紙，2倍紙的厚度剛好是1倍紙的二倍，另外每組桌上有二個墊板，還有我們統一用大小一樣的墊圈來測試其抵抗彎曲能力的強弱。誰來說說這個實驗可以怎么做？

生：將1倍紙、2倍紙架在墊板上，分別在紙條上放墊圈，數一數能放多少個墊圈。

師：這方法可以嗎？這是一個對比實驗，因此實驗中我們要控制一些條件，不控制一些條件。同學們，實驗中應控制哪些條件不變呢？

生：放墊圈的位置和距離；墊圈都要輕輕地放；墊圈要一樣大。墊圈要同時放。墊圈要讓一個人放。

師：其中放墊圈的位置、墊板間的距離、輕輕地放這幾點是我們一定要嚴格遵守的。要不然，這對比實驗就不公平了，是嗎？清楚了嗎？好，開始。

教學有法，但無定法，對探究活動的有效性的關注，不是對具體教學策略和方法正誤的甄別，而是在如何確定學生更有效地探究的角度選擇上，對教學行為作原則上的取向。