基于兒童認知將科學探究引向深處

馬亞莉

【摘要】科學探究是兒童喜歡的學習方式。在科學探究的實施過程中，從兒童的認知規律和學習動力視角出發，由表及里、由淺入深、由仿到創，在獲取科學知識、領悟科學思想、學習研究自然界的同時，將科學探究真正引向深處。

【關鍵詞】兒童認知 科學探究 主體地位

科學課程標準指出，在小學科學教學中，教師要突出兒童的主體地位，引導兒童主動探究，啟發兒童積極思維。科學的課堂上兒童是主體，教師要尊重兒童的認知，關注教學過程中兒童已有的經驗，從兒童的角度出發，結合具體的教學目標和內容，綜合運用多種教學方法和手段，激發兒童的學習興趣和情感，優化認知過程，掌握學科知識，培養創新能力，引導兒童的探究走向深處。兒童在走進科學課堂之前就對身邊的事或物建立了最初的認識，他們擁有自己的想法、觀點。科學探究就是在科學課堂中創設情境，營造探究學習的氛圍，激發探究學習的興趣，讓兒童的探究活動有機地投入學習研究之中。第斯多惠曾經說過：“教學的藝術不在于傳授本領，而在于激勵、喚醒、鼓舞。”在科學教學過程中，尊重兒童的已有經驗，關注兒童的語言、態度以及能力，在不同的學習情境中開展科學探究，以此激發兒童的學習動機和好奇心，調動兒童的探究欲望，發展創造的思維，培養發現精神。讓兒童通過觀察，積累豐富的感性認識，在實踐感受中逐步探究、思考乃至創造，在探究中獲得真知，讓思維真正發生。

一、尊重“認知”。由“表”及“里”的學習

科學課程標準提出：小學科學注重于學牛的探究性學習。兒童要像科學家一樣進行科學的探究，科學家的每一次探究都源于生活，源于身邊的事物或現象。兒童在課堂中產生興趣和好奇心，將已有的認知很自然地呈現出來，這種認知是最原生態的、最真實的。這種認知可能停留在表面，也可能是不正確的。但兒童在“創設情境”中，在已有的認知基礎上積極學習，在思維沖突中發現問題，引發對現象本身的研究興趣，兒童的學習就會從表面現象深入下去，認識其本質內容或實質。

例如，三年級《聲音的產生》一課，活動內容是兒童想辦法讓一個塑料袋發出聲音。學生立刻歡天喜地地動起來，搓、揉、甩、吹、拍，總之個個都有辦法讓塑料袋發出聲音。這么多方法讓塑料袋發出聲音，它們共同點是什么呢？有的說只要去接觸塑料袋就能發聲，有的說對塑料袋做動作就能發聲，那么物體的聲音是如何產生的呢？學生似懂非懂，說不清楚。可是他們很想知道聲音究竟是如何產生的。三年級學生具有一定的預測能力，他們想知道真相，但不知道從何下手。教師要盡量用科學自身的魅力來滿足他們，尊重學生的猜測，充分表達自己的想法，從內需角度激發學生自身的學習動力。聲音究竟是如何產生的呢？如何讓看不到的現象呈現出來呢？從“外”向“內”，從外在學習興趣轉移到科學問題上，觸動學生探究內在實質。撥動皮筋、按住尺子的一端再撥動尺子、用力拍桌子，三個實驗活動讓學生使物體發出聲音，在此基礎上觀察現象，記錄現象。此刻學生發現皮筋和尺子很容易就看到外在現象，但是拍桌子發出聲音后卻看不到任何現象。怎樣才能看到現象呢？這里需要學生將所學的知識進行遷移，觸類旁通，于是教師啟發學生：“能不能借助一些物體幫助我們看到現象呢？”在前面學習空氣單元的時候有過類似的學習經歷，學生很快就想到了辦法，在桌子上放一杯水，通過水的晃動，看到桌子發聲時的狀態。學生通過親歷活動、自己探究，進而發現“物體振動就能發出聲音”。

學生親身經歷實驗操作活動，在活動中從現象人手，帶著問題去研究，在研究解決問題的過程中抓住問題的關鍵，自主探索并發現其內涵的奧秘。這一過程就是學生將所學知識加以聯系、運用，在觀察、探究中有所發現、有所研究，從而對事物的本身、事物的內在有了新的認識。

二、尊重“科學”，出“淺”入“深”的探究

人的認識過程，都是從感性認識開始的。兒童也不例外，我們要善于從兒童已有的生活經驗出發，在有趣的環境中，加深學生的感性認識，拓展學生的研究過程，引導他們在探究中觀察、操作、交流，分享，使他們感受到生活中處處有科學。在課堂上，教師需要從尊重科學出發，懷揣科學精神，用豐富的直觀材料、客觀的實驗現象激發學生思想的火花。

例如，在教學《空氣里有什么》一課中需要思考空氣里有什么。學生不假思索地大聲說：“空氣里有氧氣。”在兒童認知中沒有氧氣我們就無法生存，無法呼吸，30%的兒童認為空氣就是氧氣。40%的兒童認為空氣里有氧氣，氧氣以外還有二氧化碳。這些認識都是兒童自身的認知，他們對于氧氣、空氣、二氧化碳這些氣體作為詞組很熟悉，但是作為一種物質，他們的認識正確率幾乎為零。究竟空氣里面有什么？從兒童熟悉的生活現象人手，準備三根生日蠟燭，第一根蠟燭直接放在桌上燃燒，第二根和第三根蠟燭在點燃后，同時罩上大小不同的透明玻璃杯，哪根蠟燭會最先熄滅？經過一番討論，學生基本都認為罩上杯子的蠟燭會先熄滅。理由是空氣被燒光了，沒有了空氣，火焰就熄滅了。實驗現象明顯，學生看到自己猜測正確，表現得很興奮。那么瓶子里的空氣是不是都被燒完了，蠟燭就熄滅了呢？事實是不是這樣呢？我們怎么來驗證我們的想法呢？

科學課程標準中對四年級的要求是：“在教師的引導下，能基于所學知識，制定簡單的探究計劃。”這里的“制定”其實就是學生根據自己的發現產生問題，進而制定研究的方法。這里需要教師在幫助學生“動手”的過程中引發他們“動腦”。科學活動的過程就是有問題、有發現的過程，教師要引導學生以科學探究為切入點，運用科學的觀察方法來研究，尋找到問題的答案。學生在這一過程中深切地感受到科學現象與現實生活的緊密聯系，感受到科學就在身邊。

三、尊重“新生”，推“陳”出“新”的創造

人的認知總是在不斷地更新、發展的。在特定的情境中激發思維，思維會表現出更加敏捷，進發創新的火花。兒童是天生的探究者，而學習本來就是一個主動探究的過程。

例如，《搭支架》這一課，從兒童最感興趣的手機人手，讓學生設計一個手機支架，他們的興趣被充分地激發。手機支架不是一個新鮮事物，但是讓學生設計自己心目中的手機支架，這還是第一次。為了更好地表達學生自己的設計意圖，在充分討論的基礎上，讓他們用牙簽、胡蘿卜丁完成立體圖紙的設計。學生搭建支架，感受不同形狀之間堅固性是不一樣的，通過各種調節、嘗試讓他們利用已有的知識去改造支架，在改造革新的過程中體會其中蘊涵的豐富科學知識，同時在反復調整測試的過程中，學生也感受到了失敗是成功之母。

學生先模仿常見的手機支架，滿足最基本的要求——把手機支撐起來。在實踐探究的過程中，學生認識到支架的結構不同，它的牢固性也不同。在模仿搭建研究的基礎上，結合個人需求和想法，讓學生自行設計改造原來式樣的手機支架。這樣，學生就經歷了從最感興趣的手機支架出發到親自動手完成，再到改革創新的過程。搭手機支架的過程是制作和探究相結合、教育和技術相結合、基礎和創新相結合的過程，學生在這樣的過程中思維不斷得到發展。

兒童的成長需要一個過程，就如同一棵小樹的生長，需要時間、陽光、雨露、營養。在兒童的成長過程中，要經歷磨礪，從而提升技能，強化能力。科學課堂要尊重兒童的已有認知，讓學生樂于學習、樂于研究、樂于創造。學習是基礎，研究是提升的途徑，創造是激勵繼續前行的動力。三者有機結合，螺旋上升，才能讓學生的學習真正發生，激發他們成為學習者、研究者、創造者，讓科學探究引向深處。