小學科學探究方法的適切性研究

周艷玲

摘要本文以《摩擦力與物體的運動》一課為例，分別采用開放性和引導性兩類探究模式開展教學，以研究兩類探究模式在學習過程中目標達成度上的差異性。在小學科學日常教學中，教師要堅持“以學生為主體、以教師為主導”的思想，基于適切性原則合理選擇探究方法，靈活運用多種教學的方法和手段，逐步提高探究的開放性。

關鍵詞 課程教學 科學方法 探究模式

中圖分類號：G424文獻標識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.30.030

Research on the Appropriateness of Scientific Inquiry Methods in Primary Schools

——Take "friction and movement of objects" as an example

ZHOU Yanling

（Chongqing Yuzhong District Renmin Road Primary School， Chongqing 400010）

Abstract： Taking the course "friction and the movement of objects" as an example， this paper uses two kinds of inquiry modes： open and guiding to carry out teaching， in order to study the differences in the degree of goal achievement between the two kinds of inquiry modes in the learning process. In the daily teaching of Science in primary schools， teachers should adhere to the idea of "taking students as the main body and teach？ ers as the leading"， reasonably select exploration methods based on the principle of appropriateness， flexibly use a variety of teaching methods and means， and gradually improve the openness of exploration.

Keywords： course teaching； scientific methods； inquiry mode

本文以《摩擦力與物體的運動》一課為例，分別采用開放性和引導性兩類探究模式開展教學，以研究兩類探究模式在學習過程中目標達成度上的差異性。研究發現，在探究活動中，結合學生的前認知水平和發展規律，基于適切性原則選擇合理的教學方法，能有效促進教學目標的達成。

問題的提出

《義務教育小學科學課程標準》（以下簡稱課程標準）將課程基本理念修訂為面向全體學生，倡導探究式學習，保護學生的好奇心和求知欲，突出學生的主體地位。其中“突出學生的主體地位”與前一版課程標準“學生是科學學習的主體”的提法已然不同。

探究式學習作為學生學習科學的重要方式，根據探究類型及層次可分為四大類型（見表1），即驗證性探究、結構化探究、引導性探究、開放式探究。隨著課程標準的全面實施和教育改革的不斷深入，在小學科學課堂上要突出學生的主體地位，究竟應該采用開放性探究，還是引導性探究，在教育界一直眾說紛紜，存在較大的爭議。

那么，基于開放性任務和引導性任務的科學探究活動達成的課堂效果究竟有何差異？接下來，筆者將以《摩擦力與物體的運動》一課的教學過程為例，探討小學科學教學中基于適切性原則選擇探究方法的重要性。

研究方法

1.研究對象

從渝中區兩所進城務工隨遷子女定點學校（90%的學生為流動兒童子女）、兩所區重點實驗學校（學生均為城市戶籍人口）的四年級學生中，每所學校隨機抽取2個班，共324名學生。研究之前的日常教學中，均由專業科學教師執教，學生均經歷過完整的科學探究過程。

2.研究的目標及探究任務

研究目標是制訂探究計劃、搜集數據、歸納概括結論、演繹推理運用概念以及探究能力。

探究任務：歸納概括摩擦力的概念；推斷摩擦力與物體運動的關系。探究任務設計為引導性探究和開放性探究兩種類型。學生對阻礙物體相對運動的力有一定感知，但是摩擦力的科學定義、摩擦力與物體運動的關系均沒有學過，有一定的新穎性和較大的挑戰性，但不超出學生的認知能力。

3.研究過程

每個學校其中一個班采用引導性任務開展科學探究活動；另一個班采用開放性任務開展科學探究活動。根據每個學校的學生數量分成水平相當的6～8個小組，各小組根據探究任務在實驗室合作開展探究。探究活動的時間為40分鐘。

在引導性探究活動中，教師為學生創設情境，提出探究問題，引導學生自行設計探究計劃，對他們的探究計劃進行指導后，為他們提供探究活動的器材，讓其自主探究，并把探究過程中搜集到的數據寫在提示記錄表上。將數據匯總形成全班的數據記錄表，再分析數據得出基于實證的結論。

在開放性探究活動中，為學生提供實驗器材，沒有任何提示和引導，學生自主探究，并把探究過程及結果寫在空白記錄表上。

4.評分細則

筆者分別把計劃、數據、結論、運用四個探究步驟解析成多個評分指標，每個指標分3級水平，即完全達到標準（2分）、部分達到（1分）、完全達不到（0分），評價細則詳見表2。

結果與分析

在《摩擦力與物體的運動》課例研究中，計劃、數據、結論、運用四個探究步驟的評分指標有17個，滿分為34分。采用開放性探究模式，各小組得分在0～10分；采用引導式探究模式，各小組得分在25～34分。通過數據發現，在此課例中，采用引導式探究模式在課堂深度、維度與效度等方面都優于開放式探究模式。具體分析如下：

第一，在開放性探究活動中，總體來說，各小組制訂的探究計劃模糊，探究步驟不夠嚴謹、部分小組器材使用不夠規范、僅少部分小組能得出關于摩擦力會阻礙物體運動的結論，不能系統地總結摩擦力與物體運動的關系。

在開放性探究中，先前探究步驟對后續探究步驟影響較大，由于科學的探究過程往往是環環相扣的，后續探究步驟的啟動要建立在先前探究步驟的基礎上。同時先前探究步驟的高質量完成有助于后續探究步驟的完成，若先前步驟失敗會使后續步驟難以進行。

四年級的學生總體的探究能力還不夠強，制訂探究計劃的能力較弱。雖然學生認識推力、拉力、浮力等接觸的力，對力會改變物體的運動狀態有一定的認知，但對物體運動的狀態僅停留在“停止”“運動”之上。由于摩擦力看不見、摸不著，學生難以提出摩擦力與物體運動相關的問題，在探究計劃的步驟上更是難以抓住“從停止到運動”“勻速運動”等運動狀態進行設計，無法達成教學目標。

第二，在引導性探究活動中，總體來說，各小組制訂的探究計劃可操作性強，探究步驟嚴謹。部分小組器材使用規范，不僅能歸納概括出摩擦力的概念，還能推斷得出摩擦力與物體的運動的關系的結論，并能說明推斷理由。

由于引導性探究活動具有明確的指向性、漸進式的階段性，即使學生在某個步驟失敗，仍有機會實施后續步驟，展示后續步驟的探究能力。

教學過程中，教師主導，面向全體學生，從輕松愉悅的游戲導入，引導學生初步感知阻礙物體相對運動的力（摩擦力）后，提出問題“物體在不同的運動狀態下，這個力與物體的運動之間存在什么關系”。隨后，學生自行設計讓木塊在桌面上運動起來的探究計劃，在教師的正確引導下，展開深入探究。通過分析數據，從個別到一般、具體到抽象得出摩擦力的概念，發展學生的歸納概括的邏輯推理能力。同時，通過反問、追問、用線性思維的形式積極挑動質疑，抽象概括出摩擦力與物體運動的關系，發展學生創新思維能力；最后，解釋生活中有關摩擦力的現象，發展學生演繹推理的思維能力。如此一來，逐步引導全體學生的思維向縱深發展，既保證了學習效果，又凸顯了學生的主體地位。

第三，進城務工子女定點學校、區重點實驗學校的學生在兩種探究中的差異。

通過《摩擦力與物體的運動》課例研究發現，在開放性探究中，總體而言，區重點實驗學校的學生在制訂探究計劃、搜集數據、歸納概括結論、演繹推理運用概念等探究步驟上的能力及總體探究能力都稍高于進城務工子女定點學校的學生，但由于課程難度較大，差異并不顯著；在引導性探究中，進城務工子女定點學校的學生在制訂探究計劃、搜集數據、演繹推理運用概念探究步驟上的能力與區重點實驗學校的學生基本上沒有差距，僅在歸納概括結論步驟上的能力略低于區重點實驗學校的學生。即生源差異較大的學校之間在開放性探究中有一定的差異，但在引導性探究中差異很小。

綜上所述，開放程度不同的探究任務有各自的適用情況不能相互替代。課堂上不能矯枉過正地強調學生主體作用，沒有一定引導的探究是盲目、低效甚至無效的。在小學科學日常教學中，面對不同的學習內容和學情，教師要堅持“以學生為主體、以教師為主導”的思想，基于適切性原則合理選擇探究方法，隨著探究教學的步步深入，靈活運用多種教學的方法和手段，逐步提高探究的開放性。