在解決問題中考查科學探究能力的研究

聶素云

摘要：為考查學前教育專業學生的科學探究能力發展狀況，筆者對146名五年制學前教育專業的學生進行了調查研究。結果顯示學生解決問題的探究能力較低，探究過程能力較弱。為此，學前科學教育要重視探究式教學。

關鍵詞：科學探究能力?解決問題的能力?探究式教學

一、問題的提出

《3—6歲兒童學習與發展指南》指出：幼兒科學學習的核心是激發探究興趣，體驗探究過程，發展初步的探究能力。作為未來的幼兒教師，學前專業學生的探究能力如何呢？為了解學生的科學探究能力現狀，筆者進行了調查與研究。

二、研究方法和內容

科學探究過程一般分為8個基本環節：提出問題、猜想與假設、制訂計劃、進行實驗、收集證據、解釋與結論、反思與評價、表達與交流。英國教育與科學部的學業評價機構（APU）強調探究能力不能脫離于科學概念或問題情境而獨立存在，培養探究能力主要是培養思考和解決問題的能力。鑒于此，本文選用三道典型的問題情境，從探究能力的二級構成要素層面考察學生的部分探究能力。考察對象是五年制學前專業四年級的學生，隨機抽測146人，收回問卷146份。

1.問卷內容

問題1：某學生決定研究土壤含鹽量對植物生長的影響。他選擇了5只相同的盛土容器，將相同的泥土與不同量的鹽混合配成含鹽量不同的混合泥土，分別裝入容器中，同時移入同一種植物，并保證其他影響植物生長的主要環境因素完全相同。（1）該生探究的問題是什么？（2）分析實驗方案指出該實驗中的自變量、因變量和控制變量分別是什么。

問題2：某公司在設計滅火器時，考慮用醋酸和小蘇打（NaHCO3）反應的生成物CO2做滅火劑。CO2 必須迅速產生，才能有效滅火。（1）請你提出一個研究性問題。（2）請你猜想影響CO2 的產生速率的因素有哪些。（3）分析某一小組的實驗數據，回答該組想探究的問題是什么？其中自變量、因變量分別是什么？

問題3：大家經常用吸盤掛鉤掛東西，那么吸盤掛鉤所能掛的物體重力大小與什么因素有關呢？（1）請你提出一種猜想。（2）請你自選器材設計一個驗證你猜想的探究實驗方案。

2.問題對能力的考查

問題1側重于對提出問題、制訂計劃中的識別變量能力進行考查，問題2側重于對提出問題、識別變量、利用圖表處理數據能力進行考查，問題3考查的內容較多，猜想與假設、識別變量、設計有邏輯的實驗步驟、選擇材料和工具收集數據、利用圖表處理數據能力都能考查到。三個問題都考查了表達與交流的能力。

三、考察結果

學生部分科學探究能力考察統計分析表

可以看出，學生的探究能力發展不均衡，整體水平較低，具有很大的提升空間。學生在提出有價值的問題和控制變量、設計方案和數據處理、表達與交流等方面的能力顯然很低。

四、原因分析與建議

1.結合教材優選或自編課題內容，指導學生進行科學探究

五年制學前專業招收的學生是初中畢業生，而且入學分數比較低。使用的教材是高中物理、化學、生物教材的簡單組合，內容重在對知識的理解和記憶，驗證性實驗較多，很少涉及問題的探究活動。所以，對于低年級的學生在學習綜合理科課程時，教師可以結合教學內容優選或自編不同類型的小課題，留給學生足夠的空間和時間，指導學生親身經歷探究全過程，如：溫室效應裝置的設計與實踐研究、鐵釘銹蝕的條件、大蒜生根的條件、水果電池的制作、杠桿稱的制作等。

2.注重探究過程技能和科學思想的形成，提高科學探究能力

從調查數據可以看出，學生缺乏探究過程技能和科學思想，尤其是缺少提出有價值的問題、確認變量、處理數據、制作圖表、分析結論等過程技能。我們可以在高年級開設的“科學小實驗”課程中，培養學生的觀察、預測與推斷、分類、測量、確認變量、數據分析、制表作圖和分析得出結論的能力。

3.采取有效的評價方式，及時反饋教學。

目前學校采用的評價方式是考試，重在考查學生對所學知識的理解、記憶，很少涉及問題探究，是一種簡單意義上的紙筆測驗，事實表明這種方式不能有效地評價學生的探究能力。國際上常用的評價方式有：紙筆測驗、現場觀察、工作單或者多種方式綜合評價。因此，針對五年制學前專業學生的學習狀況，將探究能力要素進行分解，將紙筆測驗、現場觀察和工作單分別定位于評價不同的能力要素表現，這將是值得探討的一種評價方式。

參考文獻：

[1]劉東方，王磊.科學探究能力的構成要素——基于國外科學課程文件的分析[J].化學教育，2012，9：4449.

[2]鐘媚.英國APU科學探究能力測評及其啟示[J].外國中小學教育，2010，11：3842.

[3]陳華彬，梁玲.小學科學教育概論.北京：高等教育出版社，2003：19.

責任編輯：黃大燦