科學探究活動“三維目標”式的設計和實踐嘗試

夏歷

【摘 要】源于課程目標中涉及對科學探究的要求，結合教學實際現狀，發現科學探究活動有漸行漸遠的態勢。根據對科學探究活動要求側重點不同，借助教學三維目標的原則，應用到探究活動的不同類型中，進行方案設計與實踐嘗試。可能實踐的個體數量不夠研究的要求，但這是本人日常教學的積累，把自己的教學實踐過程作為思考靈感源泉，進行簡單的整理，真實性與實踐性得以保證。

【關鍵詞】科學探究活動；知識與技能；過程與方法；情感、態度和價值觀

現如今的初中科學教學越來越重視培養科學探究能力。“21世紀后半葉，科學教育界已經普遍關注培養人的能力目標，隨著科學教育的發展，人們認識到必須從科學本質和學習本質的高度來認識‘過程、方法、能力的目標，因此提出了科學探究”。科學探究過程不僅包含觀察、實驗、思維等能力和意識的要求，同時也給這些能力、方法提供了有效培養的途徑。要落實課程目標中對科學探究的要求就必須從要具體的探究活動過程中來實現。

一本課標解讀中介紹到科學探究的主要目標有3個要求：1.增進對科學探究的理解；2.提高科學探究的能力；3.初步養成科學探究的習慣。源于長期從事一線教學工作的觀察，真正達到目標要求高度的科學探究活動少之又少。比如有為了上展示課而去設計的科學探究活動，此類的活動算是較為完整的一類科學探究活動，但次數較少也僅局限于個別教師。還有是為考試要求中明確規定，有考試的重點或難點而設計的科學探究活動，但也要根據教師個人的喜好進行設計或修改。但是無論哪一種都沒有真正落實科學探究的目標要求，沒有真正把科學探究作為一種科學教學手段進行實踐和運用。

當教師靜下心來去思考能否找到一種既便于廣大教師實踐操作，也真正把科學探究的目標要求落實到位的解決方法時，便聯想到把科學探究活動用教學三維目標來進行設計，進行分類的嘗試實踐。日常的科學教學中三維目標包括知識與技能目標、過程與方法目標、情感、態度和價值觀目標，根據教學內容需求各有側重。再統觀教材中的科學探究活動，其實不同科學探究活動也有類同于三維目標式的要求側重偏向，有探究活動注重學生知識與技能的掌握，有探究活動注重學生過程與方法的能力培養，有探究活動是偏重于用來激發學生科學探究興趣或養成探究習慣，更有甚者是一些綜合性較強的探究活動要求有多維的目標要求。因此，基于上述的發現與思考，本人結合教學對不同側重要求的科學探究活動進行了針對性的設計，并且嘗試了部分實踐。

一、以側重知識與技能為主的設計和實踐嘗試（驗證型或技能性科學探究活動）

某一類的科學探究活動是為了揭示一定的規律，形成一定的理論，就好比三維目標的知識與技能目標。對于這一類的科學探究活動，本人在設計和實踐中會側重于前置學習的方式，將此類科學探究活動的預設方案提前供學生預習與思考。例如八年級下的《串并聯電路的特點》這個探究活動。本人會在教學之前根據教材料內容的需要與作業本中對應習題的改編，給學生提供一份有關串并聯電路電流特點的練習卷。提前讓學生去體驗串并聯電路電流的特點，以便于在探究活動過程中有目標性的借鑒，幫助學生在探究活動過程中較為流暢地習得串并聯電路的特點，圓滿的完成探究活動的目標要求。同時，能在教學過程中完成的，本人會提供給學生一份完整的活動過程表單。例如七年級下有關溶解的知識內容，本人將幾個相關的溶解探究活動進行了整合，設計了一個《影響固體溶解度大小的因素》探究活動，提供給學生一份活動記錄表。讓學生在活動開始前先進行思考，設計活動過程，再用實際的操作來驗證自己的猜想。學生會在活動過程中逐步學到相應的科學知識，比起死板的講授更能激發學生興趣，培養學生能力。

這一類的設計和實踐嘗試針對于驗證型科學實驗十分有效，在探究活動過程中對于探究的過程和方法要求不是很高，以驗證科學事實、獲取科學現象、總結規律結論為主。因此，在應對此類科學探究活動時不必過分偏向于對學生過程、方法等綜合能力的要求，能幫助學生解決知識與技能的理解就足夠了。

二、以側重過程與方法為主的設計和實踐嘗試（探究性科學探究活動）

科學探究的過程常由許多活動組成，如觀察、提問、猜想、假設、調查、實驗、解釋、交流等。讓學生在學習環境和熟悉的生活情景中經歷與科學家相似的探究過程，逐步經歷從局部到完整的探究過程，在經歷的過程中以提高科學探究能力的目的。對于這類探究性科學探究活動的著重點不再是知識與技能的要求，而活動過程和方法的設計是需要教師動腦思考的。例如，《機械能》這節教學課內有兩個探究活動：影響動能大小的因素與影響重力勢能大小的因素。這個兩個探究活動對學生的要求在于方法是否能合理、科學，重點圍繞這樣幾個問題：1.如何控制質量變量；2.如何控制速度變量；3.如何表現動能大小；4.如何控制高度變量；5.如何體現重力勢能大小。學生經歷了局部的探究，克服了個別關鍵問題，完成整個探究活動就不在話下，而且，這樣的探究性過程重要之處是幫助學生提升了能力。將來面對相類似的探究活動就不會像一只迷途的羔羊，會很輕松地找到解題關鍵。

其實，這一類型探究活動在初中三年教學內容中還占有相對比重數量，《觀察物體間力的作用》《研究摩擦現象》、《觀察與物體浮沉有關系的因素》《綠葉在光照下制造淀粉》等等的探究活動都是側重于過程與方法的探究性科學實驗。它們真正的目的是培養學生綜合運用科學知識、方法設計實驗去探究解決實際問題的能力。因此，經歷這類活動的教學，要特別重視培養學生選擇實驗方法、設計實驗方案和進行獨立操作的能力，讓學生學會如何根據所提出的問題來構思探究方案，以及在實驗過程中控制變量或條件，獲取數據后得出結論。

三、以情感、態度與價值觀為主的設計和實踐嘗試（調查類或課外探究類科學探究活動）

科學探究的習慣是需要在長期的探究過程中培養起來的，就如同培養學習習慣一樣，不是一朝一夕就可以達成的。初步養成科學探究的習慣需要學生從身邊自然和生活現象的觀察中來思考問題，再動手試一試來驗證自己的猜想，積極收集相關資料信息來輔證自己的結論，還會勇于發表自己的觀點與同學交流。其實在初中三年的全部科學探究活動中存在許多此類的活動，放在教學過程來進行探究活動會對教學產生一定的滯后影響，可能此類探究活動延續時間長、覆蓋范圍大，它們對探究的知識技能要求與過程方法要求幾乎沒有特別重要的影響，還不如把它們放在課外時間由學生自主去完成，或是由小組合作去探究。本人在七年下的教學過程中曾經對《制作小孔成像觀察儀》和《探究種子萌發的條件》實踐過這種想法。把任務放在課余時間讓學生自主去完成，學生制作的小孔成像觀察儀非常成功，拿到教室中來進行觀察，學生的成就感特別足。由小組合作完成的種子萌發條件也充分激發出了學生的積極性與學習興趣，學生每天都會去觀察并記錄種子萌發的情況。

事后反思，把此類的探究活動放在課外比在課內完成取得的效果更優。首先，要選擇一些沒有知識技能和過程方法要求的探究活動進行實踐，探究活動的重心就轉化到了對學生情感、態度與價值觀的培養。其次，要選擇活動時間持續性久、操作要求簡單、觀察現象明顯的探究活動進行實踐，沒有了高要求的標準，學生才會在活動過程中主動動手操作完成，感受探究活動的魅力。

科學探究活動是科學教學環節中十分重要的一部分，有許多的優秀教師都對其進行著研究，也提出許多有針對性強的實踐策略或實施方法。從日常教學實際情況著手，對一些常規教學手段或方法進行簡單的思考與總結，會發現許多不合理或是理論支撐性不夠的地方，但也會摸索出自己的優秀經驗，以便日后提升改正和分享交流。

【參考文獻】

[1]義務教育初中科學課程標準（2011年版）解讀，高等教育出版社

[2]屠曉翠.科學實驗教學中學生實驗水平的評價研究：浙江師范大學，2009年