提升科學探究活動有效性的實踐與探索

《科學(3~6年級)課程標準(實驗稿)》指出，“科學學習要以探究為核心”，將“科學探究”列為科學課程的第一目標。有效的科學探究活動是使課程標準落到實處的保證。如何提升科學探究活動的有效性呢?

一、科學探究活動的目標是提高兒童的科學素養

作為科學素養的組成部分——科學知識和科學方法，二者不可分割。對兒童來說，知識的獲得主要通過感性經驗的積累;技能的形成則需要反復模仿練習;態度的形成又需要實踐和體驗。關鍵是，如何通過活動有機地整合這三個維度，達到理想的教學狀況:學生在興趣盎然中，通過一定的過程和方法，掌握知識和技能，培養其科學態度。

如“擺的研究”一課，教學目標設定為:能夠“控制變量”的實驗，搜集影響擺的快慢因素的證據;通過測量，搜集、記錄數據，并選擇有效的數據使之能支持證據;能夠對影響擺的快慢的各種因素作出假設，并對假設進行驗證;體會反復實驗獲取可靠測試結果的重要性，體驗在實驗中對變量的精確控制可以提高實驗的準確性;知道擺的快慢與擺長有關:擺越長，擺得就越慢，擺越短，擺得就越快，而擺角和擺重對擺的快慢沒有影響。讓學生在對影響擺的快慢因素的科學探究過程中，達成其科學知識、科學方法、科學品質的教學目標。

二、科學探究活動應著眼于思維的訓練

在學生的科學探究活動中，科學思維活動總是伴隨探索發現的始終，成為科學探究的靈魂。所以，科學探究活動的核心是發展思維。在小學科學教學中開展對學生科學思維的訓練，是課程目標賦予的一項基本要求。有效的探究活動，應針對不同的研究內容選擇不同的切入點對學生進行科學思維訓練。

如“了解空氣”的探究活動，可以將證明自然界空氣的存在作為研究重點，把研究方法的選擇運用作為思維訓練的落腳點，讓學生憑借豐富的實驗材料，看到、聽到、摸到和感受到空氣的存在，訓練學生的發散思維。“水能上升多少”、“電磁鐵磁力大小”等的研究又可以從實驗操作的正確性、科學性這個科學探究至關重要的環節上對學生的思維加以訓練，強調對變量的識別和控制，讓學生在動手之前先動腦思考，進行不斷的“批判”與“創造”，實現自我完善。“誰先迎來黎明”可以根據學生的認識實際和認知特點，通過設置適當的問題，引導學生運用類比、聯想等思維方法得出結論。

三、結構化材料是有效開展科學探究活動的保證

結構化材料，指的是有著豐富的內在聯系、蘊含著某些關系和規律的典型教學材料的組合。通過材料的有效利用，引導學生的思維活動，并通過它體現學習思路和方法。

如教學“物體在水中是沉還是浮”時，準備一套反映各種沉浮狀態的材料供學生實驗。學生通過實驗發現，蠟燭、西紅柿、橡皮泥、回形針、石塊、鐵螺帽、竹牙簽、泡沫塑料等材料在水中的沉浮并不與他們的經驗相一致，就產生了對原有認知的第一次修正——物體在水中的沉浮與它的輕重及大小“看不出有什么關系”、“沒有關系”。接著，教師提供一組相同大小、不同重量的球體，學生發現沉浮和重量有關，從而第二次修正自己的認知——大小相同的物體，重的物體容易沉。正是這樣的一組結構材料，讓學生對沉浮的認知經歷“清晰——糊涂——清晰”的發展過程，從而建立關于物體沉浮的科學概念。

四、科學探究活動設計應立足于本地實際，靈活使用教材

要將教材的編排意圖以一種可以實現的方式靈活滲透到每一節課里，需要每一位科學課教師根據各地的資源狀況開發本土教學資源，即要有“用教材教”的意識。

如“科學是……”一課是蘇教版科學教材的起始課，引發孩子的學習興趣，提高他們對科學的理解，是這節課的重點。但我在和學生的交談中發現，本地的經濟文化背景和教材的編排存在很大差距，如果按教材編排的思路進行教學，不僅教學目標難以達成，還會挫傷孩子們對科學課學習的積極性。因此，在充分理解教材編排意圖的基礎上，我將教學思路進行了調整，根據本地實際重新設計了教學程序和探究活動。一開課就直接導入，了解學生的初始認識。接著，通過兩個直觀有趣的探究活動，引導學生提出問題，親歷科學探究的簡單過程。第一個探究活動是利用視覺誤差，有意制造認知沖突，引導學生從自己的日常生活中發現問題和提出問題。第二個探究活動是“紫甘藍液變色”實驗，引導學生一步步親歷“提出問題——大膽猜測——實驗驗證——解釋結果——得出結論”的科學探究過程。最后，通過聽科學故事，總結科學發明的簡單過程并與剛才的“研究”比較，說出有什么相同之處，獲得“科學就是提出問題并想辦法解決問題的過程”的認識。由于及時調整教學思路，整堂課氣氛活躍，學生積極主動參與，由開課時問“聽到科學會想到什么”時的冷場到學習結束前踴躍發表對科學是什么的認識看出，教學取得了良好的效果。

作者單位

昆明市五華區先鋒小學

◇責任編輯:李瑞龍◇