多開展任務驅動下的自主探究活動

丁建國

探究作為學習科學的主要方法，其重要性不言而喻;但在課堂中如何組織實施使探究更有效，那就仁者見仁、智者見智了。我從事小學科學教學15年來，一直關注這個問題。我認為，在小學科學課堂教學組織過程中，開展任務驅動下的自主探究活動能最大限度地照顧學生內在的學習需求并發展學生的探究能力，為其科學素養的養成奠定基礎。

驅動的任務要關注目標的落實

每堂科學課，我們都設置相應的“知識能力、過程方法、情感態度價值觀、人與自然和社會的關系”等目標，并努力通過探究活動去達成。開展任務驅動下的自主探究活動，其前提便是教師進行任務驅動。因此，教師布置的每一項任務都應建立在目標落實的基礎上，這樣才能讓學生在自主探究過程中保持正確方向。每項任務可以簡單概括為“利用怎樣的研究材料，通過怎樣的探究路線，解決怎樣的科學問題”。為使探究活動能在教師的任務驅動下有效開展，我在實際教學中，著手從“問題的設計、材料的設計和探究路線的設計”三方面作為抓手，努力使驅動的任務處處關注目標的落實。

1.問題的設計——提問要引起學生的思維沖突且有明確的目標指向

學生內在的學習興趣被激發之后，能夠保證學生有足夠的興趣進行探究活動，但我們對學生學習的要求不能僅停留在“興趣激發”這一層面上，我們還應設法讓學生對探究活動或事物引起足夠的思考。這就需要我們在課堂上能有效提問，引起學生的思維沖突，從而引發學生對問題本身的思考。

在執教“滑動和滾動”內容時，全課以改裝一只裝滿重物的工具箱為主線，學生通過研究已經知道了相同物體的滾動摩擦力要遠小于滑動摩擦力，因此學生提出，在工具箱底下安裝滑輪，從而改變工具箱的運動方式以達到輕松轉移的目的。在這一基礎上，我設計問題“滑輪的安裝已經讓工具箱的移動變得更輕松，但滑輪與軸之間依然是滑動的運動狀態，我們能不能對這一裝置作出更好的改進呢？”這一問題的拋出，馬上將學生的思維引向了對滑輪的思考，從而為接下來“滾珠軸承”的研究鋪設了路徑。學生對“滾珠軸承”的觀察與模擬實驗，是建立在自發的研究需求之上的，并非教師的刻意布置。

2.材料的設計——材料的設計要以能說明問題為基點，簡單易上手為最佳

一套好的材料往往能成就一堂好的科學課。我比較關注材料對探究活動的影響，提供給學生研究的材料要既說明問題又簡單易上手。

在探究“滾珠軸承”這一活動時，我用“大小瓶蓋作軸和輪”，用鉛筆固定作為轉動把手，巧妙地解決了問題。模擬材料簡單形象并能說明問題，為學生模擬轉動滾珠軸承探究活動的開展提供了便利。

3.探究路線的設計 ——應根據學生的需求適時采用輪型或線型結構

（1）輪型結構設計

教學目標好比是輪中間的軸心，輪上的各點好比是學生要開展的各個探究活動，而且每個探究活動的目標都是指向中間的軸心。

在探究“馬鈴薯在液體中的沉浮”這一活動中，當學生無法確定杯中液體是不是鹽水時，他們會提出“自己調一杯鹽水，如果能讓馬鈴薯浮起來，就可以推測這杯液體有可能是鹽水”，但也有同學提出“如果是鹽水，可以用蒸發液體的方法來驗證”。因此，這里有兩條不同的線路擺在學生面前，課堂就應該根據學生的內在需求進行，提供相應的材料開展活動。這樣才更符合學生的學習需求，有助于學生思維的連貫性。

（2）線型結構設計

這樣的課堂結構設計，往往具有明顯的層次性，屬于遞進關系，開展這樣的探究活動，教師應考慮學生的內在學習需求，進行有效的任務驅動。如螞蟻的研究一課：

師：誰來說說你對螞蟻的認識？（學生前概念中的螞蟻）

師：我們來畫一只螞蟻。（探測前概念，引起思維沖突）

師：同學們畫的螞蟻是不是跟我們帶來的螞蟻一樣呢？（引發學生對螞蟻進行觀察）

師：螞蟻很小，很難觀察，怎么辦？（遇到困難，思考如何觀察）

師：如何仔細、清楚地觀察螞蟻？（討論觀察方法）

師：螞蟻的身體是怎樣的？分成幾個部分？每部分都長著什么？（任務驅動，保證探究的有效性）

師：對于螞蟻，我們還想了解什么？（豐富概念，提升思維）

科學探究活動需要教師為學生搭建一個又一個的腳手架，幫助學生開展探究活動，直至攀上頂峰。教師設計的一個個科學探究活動好比是手中的一顆顆珍珠，我們需要一根線將它們串起來，從而形成漂亮的項鏈。所謂“條條大道通羅馬”，目的是一樣的，但我們可以設計多種路線到達。對于學生開展的探究活動，我們同樣可以設計多樣化的學習路線幫助他們達成目標。

教學要關注學生內在學習需求

教學過程一般分為“導入—探究—總結”三個部分，雖然核心部分是“探究”環節，但不能忽視其他兩個環節對學生內在學習需求的激發。因為學生對于科學的學習熱情，首先是建立在興趣之上的，如果能在課堂的起始階段就吸引住學生，讓學生產生濃厚的學習興趣;在課堂上做足探究環節，在課后組織有效的后續研究活動，那么學生對于科學學習的興趣將是持續的、連貫的。我嘗試從以下四個方面進行教學：

1.了解前概念，開展針對性活動——利用課前3分鐘，了解學生認知前概念，做到心中有數

開展任務驅動下的自主探究活動，要先了解學生對事物的認知前概念，再從學生的認知高度作為起點設計并開展活動。這樣的活動，才是符合學生探究需要的，所謂“跳一跳摘到桃子”說的就是這個道理。

在執教“空氣”內容前，我就拋出問題“對于空氣，你了解它的哪些方面？”學生在回答中充分暴露了自己對“空氣”這一概念的認識，他們認為空氣具有“摸不著、看不見、無色、無味、能流動”等特點，為接下來“空氣和水的比較”活動提供了依據，還為“怎樣證明空氣的存在”這一探究活動的開展提供了依據。因為學生前概念里認為空氣是看不見的事物，那么，設計實驗證明空氣的存在就足夠引起學生的內在學習需求了，學生也能在這樣的探究活動中撥動思維的琴弦，更自然地進行探究活動。

2.興趣導入，讓“導入”成為吸引學生的法寶——為每堂課設計一個3分鐘的導入環節，最好是游戲類活動

興趣是學習的第一動力，學生因為有了學習興趣，就能在接下去的探究活動中表現出持續的探究動力，為保證探究活動高效開展奠定基礎。

在執教“磁鐵的磁性”內容時，我事先在外套內層縫了回形針，在乒乓球內安裝了強力磁鐵，使看似平常的乒乓球能輕松自如地停留在我衣服的任意位置，從而大大激發了學生研究磁鐵的興趣，使他們在后續探究活動的開展中有了源源不斷的動力。

在執教“我們周圍的空氣”內容時，我把一根普通的吸管輕松地扎入生馬鈴薯內，并告訴學生，老師只是利用了空氣的一點點知識，使學生在接下來的學習中始終保持高漲的情緒。

3.搭建支架，開展自主探究——仔細閱讀并分析書上的每幅插圖、每段提示語

當學生內在的學習興趣被激發之后，接下來就是課堂的主體部分，也是教師最關注的環節。每堂科學課一般都會安排學生經歷1—2個探究活動，每個探究活動之間具有嚴謹的關聯性。教師要讓學生經歷一個思維連續的探究過程，可以由教材中的文字、圖片、實驗提示為學生設置路線，搭建一個個支架，為學生探究引領方向。

關于“空氣”的內容，教材有兩幅圖片：一幅是裝滿空氣的塑料袋浸入水里后冒出氣泡的圖片，既能說明空氣的存在，又能說明空氣比水輕;另一幅是塑料袋在空氣中擺動的圖片，既能說明空氣的存在，又能說明空氣能流動的特點。因此，在讓學生開展“證明空氣的存在”的探究活動中，教師可以把這兩幅圖片作為一個支架，把“空氣能流動”“空氣比水輕”這兩個知識點穿插其中，這樣才能使學生的自主探究更順暢。

4.后續拓展，讓探究一直持續——科學課需要給學生布置家庭作業

科學課上有不少后續研究的內容，這些后續探究活動可以作為家庭作業布置給學生，讓他們課后繼續探究。

比如觀察種子萌發的實驗，學生在課后觀察到了“幼苗開始生長時，它的子葉慢慢開始萎縮并最終脫落”，這遠比教師講給他們聽要印象深刻得多。

執教“做框架”相關內容后，我發現學生對于框架的知識掌握不錯，但對框架能大大減輕建筑物重量卻依然能保持很好的承重力的認識不足，為此我提出用18根竹簽、2米長線作為材料，開展一次“承重力大比賽”，專門利用一節課的時間開展此項活動。事實證明，在這樣的任務驅動下，因為符合學生的內在學習需求，小組合作開展得非常成功。當高度到達近2米，重量達到40千克的重物壓在學生制作的框架上仍然巋然不動時，他們發出了嘖嘖的驚嘆聲，科學學習的熱情也在這一刻被點燃。

教學要重視學生自主探究

有了教師的任務驅動，又能充分考慮學生的內在學習需求，大體就能保證學生有效開展探究活動。為充分保證探究活動的高效，我進行了以下嘗試：

1.留給學生更長時間自主探究——做足長時探究，先從時間上給予保障

長時探究不是以時間的長短作為探究活動的衡量標準，而是注意學生探究興趣的持久性和探究活動的連續性。因此，長時探究不必將探究活動貫穿在整節課中，而是根據教學目標的需要展開;長時探究不僅可以在課內進行，還可以延續到課外，為學生科學素養的進一步提高提供幫助。

要讓學生經歷一次有效果的探究活動，首先應該保證學生能有較長時間的自主探究時間。如在執教“金屬能熱脹冷縮嗎”相關內容時，教師演示銅球能熱脹冷縮的實驗后，提出問題：黑板上寫的這些材料，它們也具有這個性質嗎？我們通過怎樣的方式來研究呢？之后，師生用了6分鐘討論研究方法，在學生實驗操作時，教師則安排了15分鐘之久。

2.引導學生更深程度地自主探究——教師要認真對待課堂上出現的“另類”的實驗數據

科學探究活動常常涉及數據的搜集與分析，學生由于操作過程中的疏忽，總會出現一些“另類”的數據或提出一些意外的問題。對于這樣的情況，我認為，這恰巧能引起他們的思維沖突。當學生在研究中出現這樣的情況時，教師應指導學生分析這些數據是在怎樣的情況下得到的（實驗環境差異對數據的影響），分析這些數據是在怎樣的原始數據基礎上得到的（數據的偶然性），指導學生思考實驗過程是否準確（加強實驗過程的嚴謹性）。當學生深入思考時，這些數據不但成了結論的強有力支撐，而且潛移默化地促進了學生實證意識的養成。