关注教学细节 提高科学探究活动的有效性

■俞伟国

关注教学细节 提高科学探究活动的有效性

■俞伟国

如果课堂教学对学生的科学素养、探究能力没有什么提高和帮助，即便是再精彩、再丰富的科学探究活动也是低效的，甚至是无效的。该怎样来提高科学探究活动的有效性呢？笔者结合自身教学实践，就教学细节谈一下体会。

教学细节；科学；探究活动；有效性

在现今的小学科学课堂上，经常看到课堂上气氛热烈，学生动手操作和实验的机会明显增多，呈现出一幅热闹活跃的活动场景。然而，很多时候学生虽然亲身经历了一个又一个的探究过程，但他们的头脑思维没有活跃起来，在热闹的表象下忽略了教学的有效性。如果课堂教学对学生科学素养、探究能力的提高没有帮助，再精彩再热闹的科学探究活动也是低效的，甚至是无效的。那么，该怎样来提高科学探究活动的有效性呢？笔者根据自身的实践和思考，从教学细节上，来谈谈一些个人的体会。

1 有效备课是有效探究的前提

备课是教师上好一节课的关键，也是提高探究活动有效性的前提。做到有效备课应该做好以下几点。

1.1 概念的建构

新教材中每一课都有一个或多个科学概念，教师要引导学生进行科学概念的建构，而每一个科学概念又是不孤立的。首先，它是本单元核心概念下的某一方面或某个点的科学概念；其次，它与前后课，甚至前后单元都是有联系的，即背后有一个“大概念”的框图。因此，我们不应单一地将某个科学概念孤立在某一课中去分析、去理解。教师要精心确定出一系列大的概念——概念性的框架，引导学生开展科学探究活动，去建构相关联地科学概念。可以说这种概念性的框架是指导学生深入学习科学概念的基础。

如教科版五年级下册第一单元“沉与浮”，该单元包含8课时的内容，分别是物体在水中是沉还是浮；沉浮与什么因素有关；橡皮泥在水中的沉浮；造一艘小船；浮力；下沉的物体是否会受到水的浮力；马铃薯在液体中的沉浮；探究马铃薯沉浮的原因。这8个课题就是学生要学习的内容，反映了科学概念双向发展、螺旋上升的过程。

该单元是从观察沉浮现象入手。从物体的沉浮现象开始，探寻物体沉浮的规律，继而研究影响沉浮的变量(同种材料、不同材料、体积大小、重量、形状、浮力和重力的关系、液体的密度)，最后形成适合小学生年龄特点的有关沉浮现象的本质解释。每一课都有一个主要的科学概念，但这个概念不是孤立的，是建构在单元的“大概念”框图下的，每一课的核心概念都能从这个“大概念”框图中找到相应的位置，并找到与其相关联的概念，在这样的背景下组织引导学生进行的探究活动也会变得系统、有效。

1.2 材料的准备

作为科学教师，我们深刻体会到，提高课堂教学效率首先必须准备好材料。实验材料是学生进行探究活动的工具，材料的准备必须符合学生学习的实际，且具有安全性、实用性、科学性、典型性、代表性的特点。此外，上课前，教师应对每一个演示实验、分组实验进行试做，对学生在实验中可能会遇到的问题做到心中有数。如“生活中的静电现象”一课，教材安排了用两个气球来检验带相同电荷的物体会相互排斥的实验，这需要在人为控制得很好的情况下才能达到预期的实验效果，因为两个气球经过毛皮摩擦后带电荷的只是经毛皮摩擦过的少数部分，因此气球只会发生旋转，有时根本看不到教材中出现的两个气球排斥现象。如果用塑料吸管取代教材中的气球，只需用毛皮稍加摩擦，塑料吸管马上发生排斥现象，而且效果要比气球明显得多。所以有时对教材中提供的材料进行替换，实验现象将更为明显，探究也将更为有效。

1.3 实验的改进

根据遇到的问题，教师应积极改进实验，保证学生探究活动的有效开展。

在教学“浮力”一课时，有一个教学目标是要让学生学会用弹簧测力计测量会浮的物体在水中的浮力。要让学生能够思考出用一根线拉住被测物体（泡沫或塑料瓶）、然后从水底的定滑轮穿过、弹簧测力计再向上拉，这种操作方法对学生来说存在一定难度，何况定滑轮的内容在六年级（上）才出现，对于五年级学生要凭空想到这种方法则是难上加难。笔者在教学这一课时，将弹簧测力计进行了改进，在测力计钩子处沿反方向安装了一根金属条，这样测力计就可以倒过来直接测压力，学生在测泡沫在水中浮力大小的时候只需把测力计倒过来，用金属条把它往下压，就可以在测力计上读出压力的大小，从而计算出浮力（浮力=压力+重力）。经过对测量工具的改进，教师也不再需要把教学重点放在探讨如何测量浮力大小的方法上，可以把更多的时间放在探究浮力大小与排开水量的关系，大大提高了探究的效率。

2 培养学生良好的学习习惯是有效探究的基础

良好的学习习惯对科学探究的有效性是有着很大影响的。在探究活动中，学生无序的讨论等不良行为会造成混乱的学习环境，不仅影响到学生的观察，也影响了学生的思维。探究表面轰轰烈烈，小组合作流于形式。因此，学校在小学科学教学实践过程中，从课前准备(材料准备和收集材料)、课堂探究、小组合作、科学作业、课后实践等方面对学生的学习过程中以“升级卡”（见表1）方法进行评价，在近3年的实践过程中，学生的科学学习习惯有了明显的改善，为开展有效探究奠定了基础。

3 精心组织探究活动是有效探究的重要因素

3.1 暴露学生的“前概念”来确定探究的起点

高度关注学生在课堂教学开始时展露出的不断扩大原有知识、技能和态度。优秀的教师尊重并理解学生已有的经验和想法，并以它们为基础来为学生构建新的理解。

建构主义认为，在实际情境下学习，可以使学习者能利用自己原有认知结构中的有关经验去“同化”当前所建构的新概念，如果原有经验不能同化，则要对原有认知结构进行改造与重组的实验“顺应”的过程。如笔者在执教“电和磁”一课时在中探究引入中的课堂实录：

表1 博平小学六年级科学升级卡

表2 “我们的小缆车”一课中，学生在第一次分析数据结论后的课堂实录

教师：谁有办法让指南针偏转起来？

学生：用磁铁。（学生演示）

教师：为什么磁铁能使指南针发生偏转？

学生：磁铁同极相斥，异极相吸。

教师：还有什么办法？

学生：用铁钉。（学生演示）

教师：这又是为什么呢？

学生：指南针上的小磁针能吸引铁。

教师：那这跟导线能使指南针发生偏转吗？

学生：不能（能）。（学生演示）

教师：为什么不能使指南针发生偏转呢？

学生：导线不是铁做的，而是铜做的。

学生：导线没有磁性。

学生探究奥斯特实验。

教师：为什么通电的导线能让指南针发生偏转呢？

学生：通电后导线的铜丝变成铁了？（解剖导线铜丝还是铜丝）

学生：那通电的导线产生了磁性。

从这个课堂实录中，我们可以发现，教师不能利用学习者的原有认知结构中的有关经验来“同化”当前所建构的新概念。教师只能对学习者原有的认知结构进行改造与重组，而这种改造与重组是建立在顺其自然的原则上，即让学生有一个“顺应”过程，而不是强行灌输给学生。

3.2 明确探究任务，用任务驱动学生学习的积极性

探究活动的有效性高低与否，在很大程度上依赖学生对活动的目的性的明确程度和教师对探究活动的要求。如果学生不明白探究活动的目的，那么他们势必会盲目地进行探究，其效果也就可想而知。另外，每次探究活动之前，教师应提出探究活动的具体要求，这些要求既能让学生完成本次探究的任务，又不能太限制学生的思想，要求要在活动之前提出，因为学生对探究的兴趣一般都很浓，在他们动手操作时，往往不太注意教师说什么了。如教学“用橡皮筋作动力”一课，要探究橡皮筋缠绕的圈数与小车行驶距离的关系，活动之前，要分析记录表如何记录，小组怎样交流与讨论，全班达成共识后再进行下一步的探究活动。这样既满足了学生自由探究的欲望，又让学生带着任务去观察，探究活动既开放又目标明确。

3.3 探究的层次性，使学生探究思维具有递进性

在探究过程中，每个学生都是主体，因此让学生亲身经历尤为重要，在设计探究时不仅要考虑到充足的时间，还应为学生设计好探究主题的层次性，使学生探究思维具有递进性，不能仅仅把目标定位在了解的层面。

在“我们的小缆车”一课中，学生经历推测、探究、分析数据、得出结论、再次分析数据、发现结论错误、完善结论的过程，他们产生的认知矛盾激发了探究的兴趣。

教师：刚才大家的推测“拉力越大，小车速度越快”与我们实验结果一致吗？有没有补充的？

学生：一样。

教师：挂1个垫圈，小车有没有受到拉力？

学生：受到拉力了。

教师：挂2个垫圈呢？

学生：也受到拉力了。

教师：拉力大了吗？

学生：拉力增大了。

教师：拉力大了，小车有没有开得越快？

学生：没有，因为小车还有动起来。

教师：“拉力越大，小车速度越快”这个结论正确吗？

学生：不正确。

学生：应该在刚才的结论加上一句“当拉力大到刚好使小车运动起来”。

学生的探究正是在“发现—否定—再发现”的辩证过程中层层深入，学生的思维不断得到锻炼和发展，越来越趋于理性，越来越符合科学，这才是科学探究最大的意义。

4 提供充足的探究时间是有效探究的保证

科学探究活动的主体是学生，但教师作为教学活动的指导者、促进者，不能忽视其指导作用，要提高科学探究实效，教师更要加以悉心指导。

要引导学生进行科学探究，就要指导学生采用合适的科学的探究方法，才能提高探究实效。但科学探究方法不能是教师预定的，而是学生根据其选择问题的需要选用，只有学生自己选用的，才是他们主动积极地探究科学问题的动力。这虽然可能要花费一定的时间，但可以使学生在充裕的时间里亲历探究的过程，体现探究的本质。经过合作探究后，教师给学生大量的发言、补充、更正和辩论交流的时间，并在交流的过程中，引导学生学会表达，学会倾听，学会思考，勇于发表见解。

探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。科学课程应向学生提供充分的科学探究机会，使他们在像科学家那样进行科学探究的过程中，体验学习科学的乐趣，增长科学探究的能力，获取科学知识，形成尊重事实、善于质疑的科学态度，了解科学发展的历史，并领悟科学的本质。

5 及时评价是提高有效探究的重要方法

在探究过程中应利用多样的、有效的评价来激励学生，如教师鼓励性的语言、暗示性的动作等。这样能让学生获得成功的体验，很好地调动他们探究的积极性，提高探究的效果。

因此，在科学探究活动中，教师要努力发现学生的闪光点，在探究活动中要及时给予鼓励。如针对能实事求是回答问题的学生，教师可以说：“科学研究很重要的一点就是尊重事实，这一点你很棒！”在探究中能积极合作的同学，教师可以说：“这是你们通过合作，获得的果实，老师为这份成果而欢喜！更为你们积极参与的精神叫好！”对于那些能为他人成功而喝彩的同学，教师可以说：“尊重（欣赏）别人，你会得到更多人的尊重（欣赏）！”对一些能认真地倾听他人发言的，教师可以说：“你倾听得认真仔细，如此细微的地方你都注意到了！”只要某方面确实好，教师就给些鼓动性的评语，这是树立学生信心，帮助他们坚持探究的很有效果的方法。

总之，要使科学探究活动更加有效，还有很多问题有待于我们在今后的教学中去探索、发现。“科学探究”永远是科学课中的研究主题，它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，所以，教师必须认识到这一点，科学探究必须贯穿于整个课堂教学过程中。在课堂教学中，要关注教学细节，组织学生参与探究，亲历过程，自主地、充分地、有效地开展探究活动，从而形成学生良好的科学素养。■

[1]教育部.全日制义务教育科学（3～6年级）课程标准（实验搞）[S].北京:北京师范大学出版社,2002

[2]韦钰,Rowell P.探究式科学教育教学指导[M].北京:教育科学出版社,2005

[3]应小敏.小学科学探究活动有效性的指导策略[J].跨世纪,2008(5)

[4]黎奇.新课程背景下的有效课堂教学策略[M].北京:首都师范大学出版社,2006

[5]邹毅.浅谈如何提高科学探究活动的有效性[EB/OL].http://www.yqzxx.net/dagl/showdoc.asp?uid=69&id=90

（作者单位：浙江省宁波市北仑区博平小学）

10.3969/j.issn.1671-489X.2011.11.117