讓科學(xué)探究中的“動(dòng)手”活力無限

焦東林

在新課改理念指導(dǎo)下，小學(xué)科學(xué)的教學(xué)活動(dòng)發(fā)生了很大變化，最明顯的特點(diǎn)就是課堂上學(xué)生動(dòng)手次數(shù)多了。但這些探究活動(dòng)中的“動(dòng)手”只是停留在“做做實(shí)驗(yàn)、搞搞制作”層面上。因此，如何讓學(xué)生的“動(dòng)手”充滿活力，掌握科學(xué)探究的方法，形成良好的科學(xué)素養(yǎng)就顯得尤為重要。

一、激發(fā)學(xué)生科學(xué)探究的動(dòng)力

科學(xué)探究需要學(xué)生提出問題、進(jìn)行猜想、制定研究計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析與論證、交流與合作。學(xué)生提出問題的原因、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的目的等因素，都決定了學(xué)生探究的質(zhì)量。例如，在探究雞蛋在液體中是沉還是浮的時(shí)候，教師把兩個(gè)雞蛋同時(shí)放人一杯自來水中時(shí)，學(xué)生們看到雞蛋沉入水中。接著，還是這兩個(gè)雞蛋，同時(shí)放入另一杯看似普通的自來水中時(shí)，雞蛋浮上來了。這是為什么呢？是什么改變了雞蛋在液體中的狀態(tài)？他們心中產(chǎn)生了迫切需要探究的問題，繼而產(chǎn)生繼續(xù)探究的動(dòng)力。當(dāng)學(xué)生通過思考，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，找到了答案之后，教師又把這兩個(gè)雞蛋放入第三杯看似普通的自來水中（濃糖水），雞蛋又浮了起來。這時(shí)候，很多學(xué)生都會(huì)猜測這一杯仍然是鹽水。這時(shí)，教師安排一名學(xué)生嘗嘗液體的味道，結(jié)果發(fā)現(xiàn)是甜的。學(xué)生的探究熱情被激發(fā)出來：原來讓雞蛋浮起來的除了鹽水還有糖水。那么，還有哪些液體能使雞蛋浮起來？這是為什么呢？于是新的科學(xué)問題產(chǎn)生了，新的探究又開始了。隨著這些問題的解決，學(xué)生經(jīng)歷了一個(gè)真實(shí)的科學(xué)探究過程。

二、重視內(nèi)在的“動(dòng)腦”

科學(xué)學(xué)習(xí)過程中孩子們的“動(dòng)手”為他們提供了大量的感性認(rèn)識。但是，不能讓學(xué)習(xí)僅僅停留在“動(dòng)手”的這個(gè)層面上，更重要的是學(xué)生“動(dòng)手”前的設(shè)計(jì)與思考，“動(dòng)手”后對這些看到的現(xiàn)象、數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納整理、分析綜合，最后得出科學(xué)結(jié)論。所以，科學(xué)探究活動(dòng)中內(nèi)在的“動(dòng)腦”比外在的“動(dòng)手”更為重要。

例如在探究物體沉浮規(guī)律時(shí)，學(xué)生猜測物體的沉浮與物體的重量、大小有關(guān)，“重的物體會(huì)下沉，輕的物體會(huì)上浮”“大的物體會(huì)下沉，小的物體會(huì)上浮”，這是學(xué)生根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)做出的猜測。那這種猜測是否正確呢？如何證明自己的猜測呢？學(xué)生通過思考、設(shè)計(jì)方案后開始動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和同學(xué)的猜想相差很大：重的物體有的能浮在水面上，小的物體有的卻照樣沉在水里。此時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果和已知經(jīng)驗(yàn)產(chǎn)生了沖突，學(xué)生陷入了矛盾和思考之中，他們急于知道這是怎么回事。這時(shí)教師要幫助學(xué)生整理思路，適當(dāng)引導(dǎo)，讓他們對手中的材料進(jìn)行分類，同一重量，大小不一的放一起作對比實(shí)驗(yàn)；同樣大小，重量不一的放一起作對比實(shí)驗(yàn)，然后對得到的現(xiàn)象進(jìn)行分析，并作出科學(xué)合理的解釋。在這里，學(xué)生的動(dòng)手活動(dòng)和思維活動(dòng)交織在一起，學(xué)生在這種思考—?jiǎng)邮帧偎伎肌賱?dòng)手過程中完成了學(xué)習(xí)任務(wù)。

試想，如果教師在上這一課時(shí)，讓學(xué)生直接把大小不同、重量不同、材料不同的物體全部放入水中進(jìn)行觀察，描述看到的現(xiàn)象，然后教師生硬地總結(jié)物體沉浮規(guī)律。這樣的教學(xué)，只有“動(dòng)手”，毫無活力可言。只有動(dòng)手與動(dòng)腦相互交織，相互促進(jìn)，這樣的探究才是真正的科學(xué)探究，這樣的探究才充滿活力。

三、探究要用科學(xué)事實(shí)說話

科學(xué)探究活動(dòng)的動(dòng)力是科學(xué)現(xiàn)象和現(xiàn)有認(rèn)知的沖突，而動(dòng)手實(shí)驗(yàn)是解決認(rèn)知沖突的關(guān)鍵。對學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)所獲的事實(shí)證據(jù)的利用，反映出教師對課堂教學(xué)的駕馭能力，特別是對于一些不合理的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象處理。《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》要求，“能嘗試用不同的方式分析和解讀數(shù)據(jù)，對現(xiàn)象作合理的解釋”，要達(dá)成這個(gè)目標(biāo)，就要求學(xué)生認(rèn)真、科學(xué)地研究實(shí)驗(yàn)事實(shí)。

在探究定滑輪是否省力時(shí)，教師安排了分組實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)分八個(gè)小組，結(jié)果有六個(gè)組的結(jié)論符合教師的預(yù)期——定滑輪不省力，另外兩個(gè)組的結(jié)論相反——定滑輪省力。出現(xiàn)這種狀況后，教師沒有否定得到錯(cuò)誤結(jié)論的兩個(gè)組的實(shí)驗(yàn)，而是帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行分析、對比，尋找原因。首先看看同學(xué)的滑輪有沒有問題，再看看操作是不是規(guī)范，測力計(jì)有沒有調(diào)零等。最終，有學(xué)生發(fā)現(xiàn)全班分組實(shí)驗(yàn)使用的測力計(jì)是不一樣的，得出“定滑輪不省力”的小組使用的是塑料測力計(jì)，而得出“定滑輪省力”的小組使用的是老式鋁合金測力計(jì)，“為什么這兩種測力計(jì)會(huì)得出相反的結(jié)論？問題會(huì)不會(huì)出在測力計(jì)上？”于是，學(xué)生對這兩種測力計(jì)進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：老式鋁合金測力計(jì)中間的拉桿和彈簧比較重，當(dāng)用定滑輪提升重物時(shí)，測力計(jì)需要向下拉，老式鋁合金測力計(jì)中間的拉桿比較重，它的重力抵消了部分鉤碼的重力，因此顯示數(shù)據(jù)小于鉤碼的重力，所以會(huì)得出“定滑輪省力”這個(gè)結(jié)論。經(jīng)過分析，同學(xué)們恍然大悟，使用老式鋁合金測力計(jì)的小組結(jié)論不正確。

在探究過程中，如果學(xué)生出現(xiàn)一些不合理的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象時(shí)，教師要尊重事實(shí)，通過分析、對比、查找原因，再實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。這樣不但培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度和精神，還能使他們形成尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)、用事實(shí)說話的習(xí)慣。

（作者單位：江蘇省南京市六合區(qū)雙語小學(xué)）

責(zé)任編輯：鄧 鈺