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1、科学课探究活动中若干问题思考及对应策略台州市黄岩区新前街道中心小学池松华摘要科学课程标准要求科学学习以科学探究为核心。但细心品味科学课堂，许多探究活动，表面 轰轰烈烈，效果却并不好，许多活动，出于盲目与浮躁，流于形式。笔.者根据科学教学实践的经验积 累，以案例为呈现方式，以具体分析为论证依据，反映了一个从感性认识到理性思考的实践者提升过 程，并针对存在的问题，论述了相应的策略。关键词探究活动 若干问题 思考对策科学学习应该以科学探究为核心。科学课程标准指出：“探究既是科学学习的目标，又是科学学 习的方法。”在这一思想的指导下，在今天的科学课堂.匕 教师组织学生开展科学探究活动已成为 种基本形式
2、。但细心品味，总觉得我们的探究活动，表面轰轰烈烈，但却缺少思考的深度，许多活动， 流于形式。褪去合作、探究的光环，我们发现许多的科学课堂，科学概念之轻浮，科学活动之肤浅， 科学逻辑之缺失，科学方法之失落，这一切值得我们深思。思考1:重活动，轻思考科学概念之轻浮案例1:神奇的杯子有位教师在执教空气占据空间吗时，设计了 4个活动：放入小石子升高水面：利用空气把瓶 子里的水挤出；不会浸湿的纸团；压缩注射器内的空气。每个活动学生都得到了动手探究的机会，课 堂上热闹非凡，学生匆匆忙忙地做了一个活动又接着做下一个活动，根本没有思考的时间。教师只是 在活动的最后由自己归纳出“空气能占据空间，占据空间体积可以
3、变化”这个结论。最后的两分钟， 执教者和这节课中活动最积极的一个男孩进行一次对话，做为课堂的小结。师：喜欢这节课吗？生：喜欢。师（惊喜地）：为什么喜欢这节课？生：这节课很好玩。师：说说这节课学到了什么？生（迟疑了一会儿，看着黑板上的板书）：我知道空气会占据空间。师：这节课给你印象最深的是什么？生（又迟疑了一会儿）：那个杯子很神奇，纸放在杯子里，浸到水里也不会湿。思考：修订版科学教材在整体框架上体现了科学概念和科学探究发展的双螺旋结构协调发展，在 科学探究活动中帮助学生构建科学概念，是小学科学教学的主导思想，“用怎样的科学探究活动帮助 儿童建构什么样的科学概念”是教材修改之后让我们深入课堂中思考
4、的。空气占据空间吗这一课 的教学，教师应该设计一些能吸引学生参与并引发他们积极思考的活动，帮助学生在活动中引发认识郁波科学探究要关注科学概念全国教科版科学教材2006年春季培训会讲座 上的冲突，建构“空气能占据空间，占据空间体积可以变化”这一科学概念。但是在上例中，学生4次回答耐人寻味。在学生的头脑中，科学课依然带有更多“玩”的色彩， 这是他们喜欢这门学科的最主要因素。依据小学生的年龄特点，他们无意识学习多于有意识学习，在 整节课中，学生一直被器材的无关信息吸引着，分散了注意力。学生在频繁的活动着，但最后只是教 师的“帮助”下才得出“空气占据空间”这一结论，活动和科学概念的构建完全被切割开。这
5、个新的 科学概念还没有深入到学生的心中，是非常轻浮的，此时并没有内化为学生自己的知识。对应策略策略1：取舍活动面对众多的活动，与其让学生走马观花般的泛泛而过，不如放弃一些与主题关系不密切的活动。 如在本课的教学中，第一个“模拟乌鸦喝水场面”的活动，教师可以作为创设情境的引入，第二个“利 用空气把瓶子里的水挤出”的活动，可以在引导所有学生思考的基础匕指名学生上台演示。剩下的 只有两个活动，给学生动手的时间也充足多了，也不至于出现只顾得玩，不顾得思考的场面出现。 策略2：引导思维在科学课堂教学中，教师在组织学生展开探究活动时，应及时引导学生就探究的现象作出分析， 透过现象，揭示事物的本质与规律，从
6、而使学生的思维得到进一步的深化。上面的案例中，把杯子倒 扣在水里的，学生根据“前概念”猜想水会把纸团浸湿，可是事实上水并没有把纸团浸湿，这引起了 学生的好奇，激发了学生的学习动机。老师应指导学生仔细观察实验现象，并说说倒扣杯子时有什么 感觉？这是由什么引起的呢？自己能不能解释水不能把纸团浸湿的原因？通过学生学生反复的实验 感受，并对现象进行分析研究，并得出“杯子里的空间被空气占据着，水就进不去了”这一解释， 至此，学生不再是对“纸团不浸湿”的好奇，而是已经懂得“空气占据空间”的道理。学生对现象的 解释，是学生对原知识层面的提升。思考2：重形式，轻深度科学活动之肤浅案例2哪些会溶解有位老师在执教
7、溶解这一课时，这样组织教学：师：同学们，看看老师今天给大家准备了哪些材料？生：假如把这些东西一一放到水中，搅拌一段时间后，会怎么样呢？生：有的会溶解，有的不会溶解。哪些会溶解，哪些不会溶解呢？请你们把预测记到实脸表中去。（学生在记录表中记录自己的预测。）师：我们的预测到底对不对呢？让我们用实验来证实吧！（学生开始实验，不一会儿，发现有的会溶解，有的不会溶解，猜对的同学发出欢呼）师：统计一下，你猜对了几个？全部猜对的请举手。（部分学生举起手来）祝贺你们，全猜对了， 其余同学还要继续努力峨！刚才通过实脸，我们知道了把固体放在水里，有的会溶解，有的不会溶解。 我们周围哪些是会溶解的，哪些是不会溶解的
8、？思考：教师在这个教学片段中提出了问题，并针对问题做了 “预设（猜想）”然后又引导学生通 过“实验”验证r自己的预测。但稍微揣摩，我们就会发现，教师只是为探究而探究，他没有充分利 用教材，忽视了探究的实质和作用。这里的探究并没有把握住问题的实质，是一个没有真问题的假探 究。这样的探究，不但不起作用，而且造成了教学时间的浪费。“假如把这些物体全部放在水里，会发生什么现象？ ”这个问题对四年级的学生来说并不能构成 一个真问题，因为生活经验早就告诉他们：物体放在水里搅拌后，有的是会溶解的，有的是不会溶 解的二而“哪些物体会溶解，哪些物体不会溶解？ ”这一问题只涉及事物变化的表面现象（其解答 程序过于
9、简单，只是放在水里搅一下便得出答案，而实际上，此时学生并没有溶解和非溶解的基本差 异），若不进行挖掘引申，则不能作为一个可供研究的问题而存在，他充其量只是一个引出问题的“引 子”。但老师没有通过这个“引子”引出一个孩子们真正感到困惑，并且值得研究的问题（比如沙子 和白糖在水中搅拌后出现哪些明显的差异等）只是仅仅引导学生对个简单的问题进行简单的猜测， 然后进行简单的活动，整个活动，过于肤浅，没有解决任何实质性问题。对应策略策略1：明确探究目的学生在动手探究前必须要有明确的目的。具有明确目的的科学探究，可以提高科学探究的有效性。 喜欢探究是小学生的一种天性、一种本能，然而他们的探究大多是随兴所致，
10、计划性、目的性都不强, 开展科学探究也仅仅是一种表象。至于他们所进行的探究活动，究竟要探究什么，究竟要达到什么目 标，或许对他们来说还没有认真想过。所以要让学生明白进行科学探究的目的是什么，这就需要我们 教师加以重点指导的。最好是刚操作之前可以由师生共同协商交流，明确该项探究活动的基本方向， 明白这样的探究活动对于他们的后续学习有什么样的意义。而学生一旦对科学探究的目的有了 个清 晰的认识以后，教师就可以适当放手让他们自行探究，从而为学生形成正确的探究习惯和探究方法奠 定基础。策略2：挖掘探究深度国外科学课流传着这样一句话，叫“一英寸宽，一英里深”。在科学课中一般的理解是：“一 英寸宽”是指在
11、课堂教学中知识内容要尽量少一些、精一些。“一英里深”是指内容要展开，展开了 才有可能“深”，才有可能让学生真实、生动地受到科学素养的养成教育。科学课的教材中所安排的 活动都是逻辑的、递进的、有深度的。教师要善于钻研教材，把握住教材的结构性，选择有价值的活 动。在深挖教材上，我们既要重视知识的内在联系和本质规律，也要重视知识的发生过程和科学探究 过程。只有这样，才能减少像上例一样出现本身所蕴涵的知识能力太浅，没有太多的思维训练的成分 的活动。思考3：重证实，轻证伪科学逻辑之缺失案例3:谁的柔韧性好有位教师在执教材料的柔韧性一课时，为学生的探究活动准备的材料是长短、厚薄、宽窄各 不相同的塑料尺、钢
12、尺、木尺（其中木尺的厚度约为5毫米，塑料尺的厚度约为2毫米，钢尺的厚度 不到1毫米）。为了使实验更精确，教师在每把尺子的5厘米、10厘米、15厘米、20厘米处都做上 明显的记号。实脸中，教师引导学生把尺子的一端压住，另一端先伸出外面5厘米，挂上相同的重物， 观察它们弯下去多少。然后再依次伸出10厘米、15厘米、20厘米，得出弯下去的数据（以下摘录一 组学生的数据）：不同材料弯曲程度记录表伸出桌面长度木尺钢尺塑料尺5厘米0厘米0.5厘米0.5厘米10厘米0厘米1厘米1.5厘米15厘米1厘米1.5厘米2.5厘米20厘米1厘米2厘米4厘米最后，教师通过分析汇总的数据，得出一个结论。思考：在整个实验过
13、程中，教师对实验变量的控制还算是比较严格，每次挂的重物重量相等，伸 出的距离相等，而且在桌子的一侧贴上标尺，以便于学生测量的数据更准确。最后把学生得出的数据 进行汇总，得出了 “不同的材料的柔韧性各不相同，钢、木头、塑料三种材料中，塑料的柔韧性最好， 木头的柔韧性最差”这一科学概念，整个过程看起来是一丝不苟的。但我们进步思考后，却发现他们得出的结论是极不严谨的，得出这个结论的过程是不科学的。 教师在设计实验时，考虑了许多影响实验结果的相关变量，却没有考虑到材料的厚薄、宽窄对实验结 果的影响（或许是教师考虑到不同材料对实验结果的影响，但为了取材的方便儿选择了这样的材料， 况且，这样一组材料也更容
14、易得出本节课所需要的实验结论）。我们可以假设，如果把这组材料换成 10亳米厚的塑料尺、5亳米厚的钢尺、1亳米厚的木尺，得出的结论肯定完全不一样了，就能把刚才 得出的结论给完全否认掉。刚才这样通过寻找反例，对得出的结论进行检验的做法实际上就是一个“证伪”的过程。一个科 学的结论只要经历“证伪”的过程，才能得以确立。而实际上，在小学科学课堂教学中，“证伪”的 意识是非常单薄的。“有的老师十分明显地向学生传递这样的一个信息老师所要教的结论是不容质疑 的做实验只不过是走一种形式，走一个过场，从实验获得的事实，于结论相符的就可取，不相符的就 是实验出了问题，就不可取。”“甚至有的老师不但没有“证伪”的意
15、识，而且还在心中排斥“证伪” 活动”。在准备材料的过程中，选取的材料往往都有利于实验结论的得出。这样的意识不仅是错误 的，而且是危险的，会严重削弱科学课所起的科学启蒙教育的作用。对应策略策略1：科学选材上面案例中，教师仅仅注意了部分变量的控制，是很不科学的。在科学验证活动中，教师要为学 生的探究活动提供有结构的材料，要确保工具和方法的科学可靠，相关变量的控制一定要公平，绝不 能为了方便得出想要得到的结论，而在材料上做文章。策略2：鼓励质疑教师要有意识地关注学生质疑能力的培养，鼓励学生对言论不轻信、不人云亦云，有自己独立的广西师范大学罗星凯著有理的科学知识被无理地“验证”颂江苏通州实验小学许飞关
16、注科学本质 引领科学探究思考，能从批判的角度审视问题，能引发生深层次的思考。科学都是符合逻辑的，科学的结论经得起 实证的检验，也经得起逻辑的检验。教师指导学生进行理性的思考，建立在事实基础上的逻辑推理， 培养严密的思维，引导学生去寻求事实的证据来证实自己的想法，引导学生关注非正常数据，对其非 正常的原因作一分析，研究清楚事实到底是怎样。策略3：培养证伪意识上科学课，教师和学生都熟悉探究式的教和学，所以“提出问题一作出假设一设计实验验证 得出结论”也成为了常见的套路。但是几乎所有的小学科学课上，所作出的假设最终总被证明是 正确的，好像我们的学生天生就是科学家。仔细分析，其实我们在引导学生作出假设
17、时，是否在有意 无意的把学生导向止确答案的方向呢？以至于当我们的学生偶尔证明自己假设错了时会十分沮丧，似 乎一切都白费了。我们应该告诉学生：无论假设被证明是正确还是错误，其探究的过程都具有同样的 意义，“科学理论不仅具有实证性的品格，同时也具有否证性的品格。科学只有通过不断清除假设中 的错误才能前进”。因此，教师应该在课堂上培养学生证伪的意识，要经常提醒学生反问：“如果我 不这样做，是不是也会出现相同的结果？ ”思考4：重合作，轻独立科学方法之失落案例4“合作”的科学课堂在一个有着60多名学生的班级里，科学教师把全部学生分成10个小组，每个小组都有6个甚至 更多的成员，有好几个成员分别被冠于“
18、组长”、“操作员”、“材料员”等角色。活动开始后，操作员 兴致勃勃地操作着，记录员拼命地记录着实脸结果，组长瞪着每一个小组成员一部分学生被动地 在观看或等待，在个别学生得出结论后，教师一句“大家同意他们的观点吗？ “然后匆匆用自己的语 言楼括结论，整节课中，许多学生一直没有参与探究，有些学生一直固定着一个相同的角色，但教师 对此都无暇顾及。思考：在这样的课堂中，探究课成了少数学生配合老师的表演，还有很多一部分学生只是“陪同” 少数学生经历了探究的过程，在知识、技能、方法以及情感上收获甚少，长期如此，他们的科学态度 和科学精神也会消蚀，对学生的成长和发展极其不利。再深一层的思考，我们的科学课一开
19、始探究就出现合作的做法也让那些习惯于熟悉的角色而丧失 了独立探究和思考的习惯。”一个成功的探究者必须学会做一个独行者”如果没有独立探究，谈不到 创造，只能亦步亦趋，照猫画虎，创新也就成为一句空话。科学探究离不开合作，但独立探究对概念 和规律的理解和掌握有密不可分的联系，通过独立思考能有效地激发学生的认知冲突，调动学生学习 的积极性，通过独立探究能使学生获得第一手的感性认识，有利于学生形成鲜明的表象，为科学概念 的建立及其科学知识的应用打下基础。如果学生没有经过独立探究，独立的思考，就不可能很好地发 挥学生的自主性，就不可能很好地消化所学的知识，也不可能很好地建立科学概念。所以说，独立探究、思考
20、的能力和习惯十分重要，在某一种意义上说，它的重要性不亚于合作的 重要性。包英卡尔波普尔著周煦良、周昌忠译波普尔思想自述 口 英卡尔波普尔著周煦良、周昌忠译波普尔思想自述 对应策略策略1:角色转换固定的角色在探究活动的过程中是有一定优势的，如有利于纪律的调控，有利于活动有条不紊的 展开，但同时却又不利于学生的全面发展。所以，教师应提倡小组成员角色轮流转换，让每个学生体 验到不同角色带来的挑战和收获。当然，角色的转换不宜过于频繁，不要在学生还没有适应一个角色 的转变又马上忙着转变另i个角色。策略2：任务驱动尽可能地给每个学生动手动脑的任务和机会。每学期有一定比例的课要求学生独立地列出实验步 骤、设
21、计表格，对实验材料容易解决，实验操作不复杂的活动还可以要求学生独立完成实验，提倡学 生在课外独立探究。这样做，虽然有时可能不规范、费时、得不到合理的结论，但由于有了学生的主 动参与，学生的积极性、独立性、实验能力得到了较好的培养，进而言之，培养了学生的应用意识和 创新精神。策略3：留有余地课堂教学中，教师要给学生留有探究、思索和自我开拓的余地，学会“流白”的艺术，不要过早 下出正确的结论。对让学生自己去钻研、探索，尽可能地“迫使”学生探究，使学生真正成为一个自 主的发明者、研究者和探索者。结论总之，探究不仅是小学科学学习要达到的目标，又是科学学习的主要方式。尽管在目前的课堂教 学中存在着一定的问题，但探究是科学课永恒的主题。教师要正视这些存在的问题，优化教学组织策 略，精心设计每一节课，使小学的科学探究活动更加有效，使学生亲历探究过程，真正参与活动，真 正参与思考，从而培养学生良好的科学素养。参考文献：1 .罗星凯 有理的科学知识被无理地“验证” 中小学教学研究2005年3月2 .许 飞 关注科学本质 引领科学探究 科学课2008年2月3 .英卡尔波普尔著周煦良、周昌忠译 波普尔思想自述科学出版社2005年3月4 .科学课程标准北京师范大学出版社2001年7月5 .郁波科学探究要关注科学概念全国教科版科学教材2006年春季培训会讲座