引導學生多“究一究”

在科學課堂教學中，“探究”通常被理解為以特定的步驟、用實驗的方法發現真理的過程。但筆者認為，科學是尋找證據解釋自然的過程，科學課堂上引領學生動手實驗的過程是“探”的過程，而對“探”的過程和“探”的結果進行審視和質疑，才是“究”的過程。科學課中的“探”培養了孩子們的科學方法、動手能力和創新精神，而“究”的過程中還能重點培養學生的科學精神，學生只有在“探”中“究”才能不斷提升科學素養。因此，科學教育不僅要“探一探”，更要多引導學生“究一究”。

一、科學課，為什么要“究”

科學課上的動手實驗無疑是孩子們最喜歡的活動。一根導線、一根吸管都可能成為他們愛不釋手的“玩具”，但在熱熱鬧鬧的“實驗”之后，需要形成自己的科學結論之時，他們卻茫然無措，這樣的事例比比皆是，這樣的“探究”，孩子們享受到的是“自由地玩”所帶來的樂趣，而不是真實探究所帶來的挑戰思維發展的樂趣。事實上，科學探究的核心是問題解決的過程，在這個過程中伴隨著知識的建構，科學概念的修正。因此，科學探究不僅僅是“動手”，更是要挖掘熱鬧背后的科學思維活動，將外在的動手活動和思維活動統一起來，才能真正落實探究。

也有些教師能夠引導學生通過觀察、實驗，有序地研究、發現，但對實驗中出現的偏差、實驗現象的不同解釋卻不予關注，沒有引發學生的“思維爭斗”，只是用“科學家說……”作為托詞直接給出結論。試問，這樣的探究還是“科學探究”嗎？這是科學教師該有的處理方式嗎？

二、科學課，“究”什么

1.“究一究”實驗過程與方法是否科學

實驗是探究活動中的重要部分。反思我們的教學，教師指導實驗時的每一個指令都是合理的嗎？如在“探究水的表面張力”時，有教師要求學生記錄一枚一元硬幣上能夠容納水滴的數量，并畫出從側面看硬幣上水的樣子。可是實驗結束后發現，教師并沒有讓學生匯報數據，因為這里的數據與證明水表面張力的存在無關。數據是科學探究中非常重要的證據，但是在這個探究活動中，發現水的表面張力最直接的證據就是硬幣上的水溢出前的狀態，如果希望有數據作支撐，那么收集來的數據也必須為探究主題服務。筆者認為不妨引導孩子們先記錄“當水剛剛蓋滿硬幣表面時滴水的數量，再記錄與描繪水溢出前的水滴數量和水的狀態”。這樣通過兩個數據的對比，學生就能很容易地發現，硬幣表面被水蓋滿之后，水面已經超出硬幣邊緣，可是硬幣上居然又多容納了二十幾滴水。只有通過對數據的“究一究”，才能為學生加深認識水的表面張力提供數據支撐。

2.“究一究”數據的處理是否合理

數據是科學探究中的重要證據。科學探究活動中，學生得到的數據還需要進一步選取、整理與分析，如果數據處理不當，即使結論是正確的，也會因研究過程的不嚴謹而不科學。例如，在研究“小車運動”的內容時，有教師提供給學生秒表、小車、鉤碼、不同的“路面”等實驗材料后，引導學生探究“不同路面對小車速度的影響”。教師希望學生計算出不同情況下小車的速度，但是對沒學過小數除法的四年級孩子來講，這個誤差是無法想象的，而且將“幾分幾秒復名數”表示的時間數據轉換成用小數表示的“單名數”的時間數據，學生也缺乏數學基礎。這里，不妨設計或使用一個簡單的計算機軟件，讓孩子把收集到的數據填在電子表格里，然后由軟件自動生成速度值，最后再進行數據比較。

3.“究一究”實驗研究是否全面

科學教材上通常呈現比較簡潔的探究主題圖，但教材的意圖和圖中的信息需要教師去挖掘，有些探究內容，還需要教師做適當的補充才能達到“探究”的效果。如“光的傳播”一課中，教師通常會提供給學生3個中間有圓孔的紙板，實驗后便得出“光是沿直線行進的”。嚴謹一點的教師會幫助學生探究“光在水中是否沿直線行進”之后，得出“光沿直線行進”的結論。可事實上，課堂上學生并沒有去驗證在其他透明物質中，光是否也是沿直線行進的，如果紙板上的圓孔開得過大也會降低實驗的嚴謹性，這些都值得教師引導學生去“究一究”。

“聲音的產生”內容中，教材安排了撥動直尺、敲擊放有豆子的鼓面、吹裝有少量食鹽的塑料瓶和摸自己聲帶四個活動，引導學生在觀察中發現“聲音是物體振動產生的”。但是透過不同實驗材料的表象，我們不難發現，直尺、鼓面、聲帶研究的是固體振動產生聲音，吹裝有少量食鹽的塑料瓶研究的是氣體振動產生聲音，顯然缺失了有關“液體振動產生聲音”的探究活動。不全面的研究，或者以偏概全的做法都是不科學的，所以教師需要在執教時補充這方面的實驗。

4.“究一究”能否透過現象看到本質

科學探究重在讓學生透過現象看到本質。選擇怎樣的材料，通過怎樣的過程，才能幫助學生看到事物的本質，這是要“究一究”的。如“斜面”內容學習中，學生在發現“高度相同，長的斜面省力”之后，教師適時補充實驗，進一步引導學生發現“長度相同，矮的斜面省力”，并且追問“省力的斜面具備哪些共同點？”引導學生關注斜面省力的本質特征——坡度，教師的追問讓學生的探究有了深度。再如，在研究導體和絕緣體時，有的教師要求孩子們收集二十幾種不同的物體進行研究，有的教師只提供給孩子們七八種不同的物體進行“試驗”。實際上，只有當大量的事實呈現在孩子們面前時，才有利于他們感受到決定是否導電的關鍵不是物體的外形而是材料。

5.“究一究”，是否有比知識與技能更有價值的東西

關于“達爾文與進化論”的內容相對比較簡單，絕大部分都可以通過學生閱讀自學完成。如果教師能有意識地引導學生“究一究”知識、能力以外的東西，就可能成就一節精彩的好課。

筆者曾對其中的幾個過程進行這樣的處理：圍繞“物種為什么會發生變化”這一核心問題，首先讓學生自己猜測“是什么使自然界的物種發生變化”；接下來出示科學家的觀點，學生辯論“拉馬克、達爾文誰的理論更有道理”，每個人都來選擇自己的立場。當學生認識到“僅僅長頸鹿與短頸鹿的事例證據不足”時，出示達爾文《物種起源》中的其他證據，并以尺蠖蛾和生物形態的例子為佐證，幫助學生體會達爾文進化論的合理性；在了解到“進化論”被恩格斯譽為“十九世紀自然科學的三大發現之一”之后，學生完全信任達爾文的理論時，我又出示澄江化石群的證據，對達爾文的部分理論進行質疑。整節課圍繞“物種是如何起源”這一核心問題展開，學生在經歷了“自己猜想的出錯”“辯論中立場的左右搖擺”“發現權威人士達爾文的論斷也不全對”這些歷程之后，他們有了這樣的感慨：我們能相信誰？——證據，唯有證據是可信的。在這個過程中，學生看到了證據不足時辯論的“混亂”，感受到“新證據”出現時帶來的“力量”，品味了身邊實例做佐證的用處，喚醒了科學理論要依賴證據的科學精神。

在“究一究”的過程中，學生最終認識到隨著新證據的出現，以往的科學論斷可能會出現錯誤，而尊重證據，正是實事求是精神的體現，這是比知識、能力更重要的東西。

“究”是反思科學探究的過程，是使研究結論更加科學的過程。科學課要培養學生像科學家一樣思考，培養他們對自己的探究行為進行深刻反思的習慣，教師要多引導學生“究一究”，讓“究一究”成為他們自覺的科學思維品質。