融合科學探究活動于游戲中

陳志遠

小學科學教學是以探究為核心的一門課程，探究需要動用大量的腦力勞動，而小學生的思維容易走神的年齡特點與之相沖突，運用沉浸理論設計的游戲能讓學生克服思維不集中的困難;將游戲與探究活動結合起來，能激發學生的探究欲，更好地為學生的學習服務。

兒童天生具有探究精神，對生活中的所有事物都充滿了好奇心，但這種探究又是隨意的、不穩定的，容易產生倦怠感，很難自發形成系統的探究能力。但游戲不同，從生理角度來看，游戲能提高兒童神經系統的興奮程度，使他們的大腦處于良好的機能狀態，促進大腦發育;從心理角度而言，游戲能使學生產生輕松愉快的情感體驗，學習興趣高漲，注意力更加集中，思維更加活躍，學習效率也會隨之提高。本文將以《認識常見巖石》為例，思考如何以恰當的方式融合探究教學活動與游戲活動，服務學生的科學學習。

一、統一目標指向，科學兼具趣味

《認識常見巖石》這一課主要的教學目標是通過觀察辨認幾種常見巖石培養學生的觀察能力，為認識其他巖石與礦物打下良好的知識與能力基礎。但巖石的屬性與結構特征相對復雜，學生僅用三年級學過的觀察方法只能片面地、碎片化地認識巖石的外部特征，且強制要求學生深入觀察、分析巖石較為深層次的內部結構特征容易使本課的學習活動變得單調乏味，較難激發學生的探究欲。

游戲是一種在某一固定的時空內進行的自愿的活動或消遣，它以自身為目的，其規則是游戲者自由接受的，但又有絕對的約束力。也就是說游戲和教學一樣也是有一定的目的和框架的，將過于乏味且目標寬泛的觀察巖石活動改成目標指向更強的鑒賞寶石游戲，再把在另一盒巖石與礦物中尋找五塊同種巖石改成尋寶活動，激發學生積極參與到觀察巖石外表的物質結構并主動觀察、分析、對比其內部結構特征，從而使學生像沉浸于游戲中一樣，自由、自愿地認識了幾種常見巖石，主動建構觀察巖石的一些獨有方法。

教師執教五年級四個班級，每個班級有12個小組，每個小組由4名學生組成，其中有兩個班級的教學活動融入了賞寶與鑒寶的游戲活動。采用的觀察方法由學生自行選擇，教師未做具體要求，借助的觀察工具為放大鏡，觀察的結果以文字記錄及學生口頭匯報的形式呈現。

從學生課堂表現上看，融合游戲的探究活動極大地提高了學生活動的參與度及觀察過程的專注度。從文字記錄及學術口頭匯報分析，融入游戲活動后，發現螢石具有半透明的小組數從2小組上升到12個小組;發現石墨能寫字的小組數從16個增加到20個，并且有部分小組能將研究石墨時所用的刻畫的方法引申研究滑石上;發現螢石、石英、大理石內部顆粒形狀大小的小組從無上升到8個小組;發現滑石很光滑的小組從3個小組提高到13個小組。而非在未融入游戲時因為滑石前后形狀改變而辨認不出。融合游戲的探究活動后，學生從簡單地觀察巖石的外表顏色、形狀上升到自主關注巖石的內部結構特征;并且能不再將注意力分散到一些較為特殊的巖石上，而更加專注地利用觀察到的巖石的特性開展“尋寶活動”。

通過融合探究目標與游戲目標，既增強了活動的趣味性，又不失科學性，很好地激發了學生的探究欲。

二、平衡游戲難度與學生認知水平，做好梯度設計

1975年，國際知名專家Mihaly Csikszentmihalyi首次提出沉浸理論（flow theory），解釋了人們在進行某些日常活動時會自動去掉所有不相關的知覺，集中精力，完全投入到活動中去，進入一種沉浸狀態。沉浸理論認為，挑戰與技巧是影響沉浸的主要因素。挑戰太高，使用者對環境會缺少控制能力，而產生焦慮或挫折感;反之，挑戰太低，使用者會覺得無聊而失去興趣，沉浸狀態主要發生在兩者平衡的情況下。

巖石，是由造巖礦物按一定結構集合而成的地質體。雖然，小學階段只需初步學會辨別幾種常見巖石即可，但是大部分常見天然巖石內部成分相當復雜，所含雜質很多，要想完整認識巖石并非易事，因此游戲難度的設置關系到學生能否沉浸到賞寶活動和接下去的尋寶活動中去，更好地激發學生的觀察潛能。

首先，巖石的數量要控制在合理范圍內。首次教本課時，教師給每個4人小組分發7塊常見巖石進行觀察，第一個游戲活動“賞寶”環節費時20分鐘，一個班級12個小組中還有3個小組未完成觀察活動，再加上賞寶活動后的匯報環節，學生完全沒時間進行尋寶活動。過多的巖石及時間的限制導致整個活動挑戰難度過大，超過了學生能力范圍，學生無法沉浸其中，失去了游戲的樂趣，觀察活動也無法深入進行。進行觀察的巖石數量也不能給太少，一個小組有4個學生，只給2個或3個就會出現部分學生無法參與其中，游戲活動就可能因為部分學生搶巖石而中斷，或者未觀察巖石的學生完全不能參與到游戲中來，即無法讓學生“沉浸”于觀察巖石的游戲中又不符合《小學科學課程標準》中的要求：科學課程要面向全體學生，大大降低了設計這個游戲的意義，經過多次試驗，觀察巖石的數量定在5塊。因為這樣可以更好地面向全體學生的能力水平。為此，賞寶環節設置了游戲難度階梯：一級難度在10分鐘內鑒賞3塊寶石，二級難度在10分鐘內鑒賞4塊寶石，三級難度在10分鐘內鑒賞5塊寶石。同樣，尋寶活動環節也設計了游戲難度：一級難度找出3塊寶石，二級難度找出4塊寶石，三級難度找出5塊寶石。不同能力的孩子適應不同難度的挑戰，這樣既照顧了能力水平較低的學生，又能激發能力較強的學生觀察更多的巖石，讓不同水平的學生都能沉浸在自己的活動中。

其次，巖石類別的選擇也決定了游戲的難度。有些巖石結構過于簡單，如白云母就一片如銀色塑料狀，一看便知，挑戰難度太小，會讓學生覺得無聊而失去游戲的興趣;有些巖石所含雜質過多，干擾因素過多，如標本中的正長石，一半有片麻巖的黑白相間的點狀結構，另一半有硅石的灰色片狀結構，學生會因挑戰難度過大而放棄游戲;還有一些巖石學生平時未曾見過，剛接觸就要熟悉會讓游戲難度增大很多，也容易讓學生失去興趣。因此，游戲設計中選擇的巖石是一些學生平時容易見到的如大理石、螢石、石英、石墨，這些巖石學生既不會覺得陌生，各自又有一定的特征，在學生完成賞寶、尋寶活動中會不自覺地觀察大理石、石英、石英之間內部結構的不同，會用刻畫的方法辨別石墨的特性，為了更好地引導學生認識觀察巖石還可以用刻畫的方法，還選擇了結構較為簡單但硬度很小的滑石，從而發現巖石間軟硬的不同。

適當的游戲難度讓學生保持持久的注意力，自覺挖掘自身潛力，既發現更多知識，又提高探究能力。

三、開發性的游戲設計，應適合學生自主學習

由于觀察巖石活動并不容易，在以往的教學中，教師總會一步步地教學生如何開展觀察活動：先看巖石顏色不同、形狀各異，再敲巖石軟硬不同，又察巖石內部形態結構，后滴鹽酸發現反應現象不同……這種教學方式學生只是跟著教師做實驗，并非自主思考觀察參與進來的，學生的觀察欲、探究欲并未真正被調動起來，而且教師在完成某一環節的觀察后，很可能出現有些能力較差學生還未深入觀察并理解、吸收，而有些學生早早地觀察結束后無所事事，很難面向全體學生。

游戲的開放性能讓游戲教學的個性化和社會化相統一。游戲教學的個性化是在游戲教學的過程中，尊重學生個性、為學生提供個性化的教學環境、教學內容、教學策略、教學評價;游戲教學的社會化就是指在游戲教學的過程中，培養與人交流合作、參與社會實踐、適應社會的能力。在本課中，賞寶游戲給了學生“觀察寶石的特征”這個目標后就放開手讓學生自由觀察：他們在10分鐘內可以在不受教師干擾的情況下盡情地享受賞寶活動;可以獨立觀察某塊巖石;也可以和小組成員合作探討某些巖石，在小組內及時反饋，糾正錯誤的觀察結果;教師在10分鐘內巡視也會參與到他們的觀察活動中去，及時反饋信息，促進學生更深入地“賞寶”;不同能力的學生也不會因為教師趕進度而中斷對某塊巖石的觀察、探究。在賞寶活動后，教師根據學生的匯報，及時反饋他們觀察的信息，幫助學生總結觀察方法、建立信心，為接下來的尋寶活動打下良好基礎，促進學生更好地運用觀察手段認識常見巖石。經過兩輪的游戲活動，學生完全沉浸在觀察游戲中，不僅認識了幾種常見巖石，還自主建構了觀察巖石的方法，從中肯定了自己的能力水平，建立了信心。

總而言之，探究式游戲是為了讓學生更好地在探究中主動建構知識并習得探究能力，讓游戲的目標指向科學探究，在游戲中充分調動學生探究的欲望，讓學生沉浸在探究中，讓不同能力的學生都能得到發展，從而提高學生的科學素養，這才是探究式游戲設計根本所在。

【作者單位：廈門市演武小學 ?福建】