让探究成为科学课堂教学的解决方法的策略

　随着新课程标准理念的推广和深入，科学探究，作为一种新的学习方式，已越来越多地被广大教师所接纳和采用。上学期，深圳市罗湖区教育局在全区中小学校组织了“智慧杯”高效课堂教学大比武活动，许多参赛教师在科学课教学中，开展了各种有益的科学探究活动，并收获了良好的教学效果。 
　　一、在科学探究中培养学生思维习惯 
　　美国著名教育家杜威指出，人通常都“倾向于相信那些与愿望一致的事物”，并有一种“与其他事物相协调的愿望”。这些倾向性的思维，常常会导致人们产生偏执或成见，严重妨碍理智思维的发展。如果学生能经历思维上的各种矛盾冲突，进行层层逻辑推理，就能循着理性思维意识进行思考，从而使思维意识和习惯得到充分的培养。 
　　翠北小学杨志良老师在四年级科学《导体与绝缘体》一课中，就创设了这样一个情境，他把一个“宝贝”——电路检测器，挂在自己胸前，提问学生，接通电源，猜猜灯泡会怎样呢？然后，剪断一根导线，再猜猜灯泡会亮吗？为什么？学生都能轻松回答。接下来，杨老师再提问，如果要让灯泡重新亮起来怎么办？绝大多数学生肯定地回答：把导线连接起来。这时，杨老师故意把导线的铜丝头和塑料皮接在一起，让灯泡不亮。这下，学生看到的结果与自己的愿望不一致了，于是，学生们就议论了起来，并通过观察发现了问题。在这里，杨老师创设了一个真实的情境，有意识地让学生通过矛盾冲突来刺激思维，让学生在这个情境里产生一个真实的问题，然后，组织学生根据自身拥有的知识信息来分析和解决问题，并找出解决问题的方法。最终，学生提出了分别把检测器的两个铜丝头连接在一起，把导线外面的塑料皮连接在一起等多种方案来检验自己的想法，验证自己的观点。 
　　学生在不断质疑过程中，引出科学探究的内容，然后通过探究活动来分析验证，得出结论。这一科学探究活动的思维发展过程，恰恰就培养了学生良好的科学思维习惯。 
　　二、在科学探究中发展学生创新思维 
　　创新始于问题，只有提出需要解决的问题，才能思考，才会主动去创新。在科学课教学中，创设合适的教学情境，引导学生独立思考，提出问题，无疑能激发学生的创新热情，培养学生的创新思维。 
　　罗芳小学叶萌老师在上《空气有重量吗》一课时，首先引用《买空气的故事》创设问题情境：空气有重量吗？然后进一步引导学生，有什么办法可以证明你的猜测吗？学生参与气氛非常热烈，尤其是设计实验方案证明空气是有重量的这一环节，学生提出了五花八门的实验方案。其中，有学生是这样设计：在天平的一边放一个装有空气的瓶子，称其重量，然后用吸管抽掉瓶内空气，再称一次重量，如果重量轻了，就证明空气是有重量的。也有学生是这样设计：找一根小棍子，两边各放一个同样的气球，中间用线系好，提起来正好能保持平衡，然后刺破一个气球，这一边就翘了起来，证明空气是有重量的。面对学生提出的众多实验方案，叶老师并没有立即进行简单的肯定或否定，而是引导学生及时进行交流和讨论，并鼓励学生大胆质疑求异。 
　　课堂教学中，学生面对提出的问题进行大胆的猜想与假设，积极主动地去设计实验来验证自己的观点，同学之间、师生之间不断进行讨论和交流，如此这样的科学探究活动，无疑调动了学生学习的积极性，促进了学生创新思维的发展。 
　　三、在科学探究中培养学生科学研究方法 
　　现代科学的发展日新月异，单纯的知识学习已经不能满足人的社会发展需要，因此，在科学课教学中，设法让学生学会像科学工作者一样去进行科学实验，让他们亲身经历科学探究的过程，并从中掌握科学研究的方法，是十分重要的，也是必须的。 
　　红桂小学许晓萍老师在上五年级《摆的研究》一课时，首先，让每个学习小组各自做自由摆实验，并在规定的时间内计算摆动的次数并汇报。因为每个小组的实验材料和操作方法不尽相同，得到的结果当然是不一样的。这时，许老师提出问题：摆的快慢到底与什么因素有关呢？学生做出了各种猜测：摆线的长短、摆锤重量、摆角大小等。许老师接着引导学生分析，如果要证明摆锤的轻重与摆的快慢到底有没有关系，这个实验该怎样来设计？接下来，学生独立思考，设计实验方案，然后小组交流和讨论，不断修正和完善方案。教师也适时进行点拨：实验中要改变的条件是什么，尽量保持不变的条件是哪些。 
　　上述实验中，许老师强调的控制变量法，就是科学探究中重要的一种研究方法。其实，无论是从提出问题、进行猜想与假设、设计和进行实验，还是分析论证、得出结论等，这一个个环节都需要历经观察、分析、推理等多种科学的方法。以探究教学为载体，渗透科学方法教育，就等于交给学生一把科学探究的“金钥匙”。 
　　四、在科学探究中帮助学生建构科学概念 
　　科学课程不仅要注重学生对探究过程的体验，更要注重引导学生在探究过程中建构科学概念。对于小学生而言，科学概念的建立并非一蹴而就，在概念的建构过程中，或多或少会受到已有前概念的干扰和影响，更何况某些科学概念，对学生来说既抽象又晦涩。因此，创设各种情境，引发学生认知冲突，再通过科学探究来实验验证，就能让学生对概念进行重释，从而自主完成对新知识意义的建构。 
　　碧波小学钟秋媚老师在上六年级《小苏打和白醋的变化》一课时，为了解决“二氧化碳”这一名词的科学概念，她先提问学生，你见过二氧化碳吗？它是什么颜色？如果与空气比较，哪个会更重？它能否燃烧等。学生根据他们已有的常识，对二氧化碳做出了各种不同的猜测。这时，钟老师及时鼓励和引导学生设计实验，并动手操作，如利用天平来比较空气和二氧化碳的重量，把二氧化碳倒在燃烧的火焰上检验能否燃烧等。最终，学生通过合理的科学探究进行了认知调整，从而自主建构了关于二氧化碳的正确概念。 
　　教师有策略地揭示学生的前概念，搭建学生已有知识经验和教学预期目标之间的认知桥梁，就及时扫清了前概念障碍，打破了学生原有的认知结构，从而建立了与科学概念相一致的新的概念。学生在科学探究过程中，科学概念、探究能力和情感态度价值观都得到了同步的发展。 
　　五、在科学探究中让学生体验成功和快乐 
　　科学课教学，就要让科学探究活动贯穿课堂教学的始终。作为教师，一方面要在科学探究活动中起组织和引导作用；另一方面，也要为学生创造探究的机会，提供探究的时间和空间，让学生真正享受到探究学习的成功和快乐。 
　　螺岭外国语实验学校邹毅老师在上《小苏打与白醋的变化》一课时，首先就表演了一个“魔术”，把正在燃烧的小木条，放到收集了二氧化碳但学生并不知情的瓶子里，结果木条立即熄灭。“魔术”显然激发了学生的探究欲望，学生在思考着为什么会这样时，也进行着大胆的猜想和预测。然后，邹老师放手让学生进行实验和验证。探究过程中，学生不可避免地会遇到一些问题，于是，学生与学生之间，学生与教师又有了交流和合作。最终，学生在独立思考和合作交流的过程中，完成了学习的任务。 
　　从问题的提出到结论的得出，整个过程，学生一直在享受着探究成功之喜悦，收获着成功的情感体验。哪怕是在探究活动中，学生出现了错误的预测，失败的实验结果，但这并不妨碍激发学生心灵深处强烈的探求欲望，反而让学生产生了强大的内部动力，争取新的更大的成功。 
　　科学探究活动走入小学科学课堂，让学生在课堂中，亲历自主探究的过程，有利于培养学生科学的思维和方法，有利于学生较好地把握科学的概念和本质，并能让学生在科学探究过程中，分享到探究成功的快乐和喜悦。当然，并不是所有的科学课都应该开展科学探究活动，如何有效地选择开展科学探究活动，还将是我们今后教育教学的努力研究方向。 
　　（广东省深圳市罗湖区教育科学研究中心 518001）

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