谈科学课堂教学过程中的有效探究

■钟剑明 刘虹

谈科学课堂教学过程中的有效探究

■钟剑明 刘虹

科学新课标提出：“科学的核心是探究，教育的重要目标是促进学生的发展，科学课程应当体现这两者的结合，突出科学探究的学习方式。”“科学探究是一种让学生理解科学知识的重要学习方式”。在科学课程教学中，积极开展富有针对性的、丰富的、高效的探究活动是提高学生探究能力的重要手段。

有效的探究活动必须是以学生为本，以“学生活动和问题探究”为中心，引导学生自主探究新知，弘扬学生人格主动精神，挖掘学生的创新潜能，促进三维目标的达成，促进学生个性全面发展。在初中科学教育的过程中，如何在教学中科学尝试设计多种多样的探究活动，合理开展探究性学习，从而达到有效探究，是每位科学教师在教学活动中面临的重要问题。那么，科学课堂教学中如何实施有效探究呢？

1 明确探究任务和目标是有效探究的前提

科学探究的主要目标是使学生领悟科学探究的思想，培养学生进行科学探究所需要的能力，增进对科学探究方法与过程的理解。探究活动的主要目的是为了通过学生的自主学习和讨论，深入了解问题产生的原因和解释科学中的一些现象。一些学生能自主解决的浅显问题，是不需要组织全班同学积极进行探究实践活动的。为此，在科学教学中，如果教师缺乏教学目的性和针对性，随意开展探究活动，最终也只是营造了表面“热闹”的学习气氛，只能“越探越乱”。

1.1 教学案例

在“物体在液体中的的浮沉条件”教学时，教师课前精心准备了大量形状、大小不同的材料，如蜡烛块、土豆块、回形针、橡皮泥等10余种器材。课堂上材料刚发下去，教室里就乱成一团，学生们争的争、抢的抢、玩水的玩水……教师用了很长时间才让学生安静下来。当教师讲解实验目的和要求时，大多数学生的心思仍然在这些物品上，根本没有听教师的讲解，这样导致学生探究活动目的不明确，方法不清，活动无序，实验效果不理想。

1.2 教学反思

课堂探究首先要让全体学生明确探究活动的目标要求，要组织学生进行有效的自主探究学习，就是要教师通过文字、语言帮助学生明确每一项探究活动的任务，让学生把握探究的目标。教师在设置探究问题时要具体，不宜过大、过空，要从学生实际出发，根据教材内容，联系生活事件进行问题设置。问题主次要分明，主线要明了，要让大部分学生经过努力都能品尝到探究的成果。应用的器材也不宜过多，操作应比较简便，实验现象和变化过程应明显。

2 创设合理有效的教学情境是有效探究的基础

苏霍姆林斯基说：“在人的心灵深处，都有一种根深蒂固的需要，这就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者。”在课堂教学中，问题总是伴随一定的情景而产生。教师通过创设一种有一定难度、有明确目标、需要学生做出一定努力才能完成学习任务的情景，使学生处于一种急切想要解决所面临的疑难问题的心理困境中。由此引发学生的认知冲突，产生强烈的探究愿望，激活学生的思维，从而创造性地解决问题。为此，在科学课程教学内容的选择和组织上，应从学生的实际出发，注重创设合理的学习科学的情境，激发好奇心与求知欲，使学生在探究过程中体验学习科学的乐趣。

针对不同课题和内容，教师要选择适当的方法，如实验演示、小故事、录像、挂图等生动地再现与教学内容有关的自然科学现象、事实，简明扼要地引入课题，使学生获得充分的感性知识，激发学生的求知欲和学习兴趣，为下面的探究学习营造良好的氛围。

示例：在教学“光的折射”一节时，教师为了自然地从光的“直线传播”过渡到“光的折射”创设了以下教学情景。

2.1 教学片段

教师举起手中的多媒体投影仪的遥控器。

教师：它为什么能遥控投影仪呢？

学生：它是通过红外线来遥控投影仪工作。

教师：请一位同学上台，在讲台前向同学们示范遥控器是如何对投影仪进行遥控的。

教师：同学们有什么发现？

学生：遥控器在遥控投影仪时是正对投影仪的。

教师：你们有没：有尝试过当遥控器不对准投影仪，比如朝反方向按，它也能控制投影仪吗？

学生尝试几次并成功了……

2.2 教学反思

课堂教学中，知识需要融入情景之中，才能显示出活力和美感。这也正是新课程所提倡的要努力创设生动活泼的教学情景，为实施有效探究提供情景素材。创设学习情景可以增强学习的针对性，有利于发挥情感在教学中的作用，激发学生的兴趣，使学习更为有效。在创设学习情景时，应力求真实、生动、直观而又富于启迪性。科学课堂情景的创设离不开真实有效这个原则，脱离了这个原则，创设情景就会变成为情景而情景，创设情景就会流于形式。此外，还要注意到要使学生充分理解所创设情景，使情景更贴近学生的认知结构和心理特点，了解他们的探究所需，让他们读有所惑，惑有所思，思有所悟，悟有所得。

3 提出问题是课堂教学实施有效探究的核心

“提出一个问题比解决一个问题更重要”，提出一个有价值的问题反映了学生对事物思考的深度和广度，是衡量学生思维能力的重要标准，反映了学生在思维活跃性、深刻性、独立性和创造性方面的差异。科学探究始于问题的形成，有了问题才能进行探究。在探究性学习中，问题的形成是科学探究的起点，不仅决定学习的内容，也决定研究的方向，同时还决定了科学探究的出发点和最终归宿。

3.1 教学案例

教学“土壤的组成”一课时，学生提出了有关土壤知识的许多要探究的科学问题。如土壤中有水分吗，土壤中有树皮吗，土壤中有蚯蚓吗，土壤中有蚂蚁吗，土壤中有植物根吗，土壤中有空气吗，土壤中有沙子吗，土壤中有真菌吗，土壤中有细菌吗，土壤中有人死了腐烂掉的东西吗，等等。教师引导学生对以上的科学探究问题进行分类，可归纳为5个问题：土壤中是否有生物；土壤中是否有空气；土壤中是否有水分；土壤中是否有有机物；土壤中是否有矿物质颗粒。

接着，教师引导学生思考并用实验来证明这5个问题，采用每一小组从中选择一个本组最感兴趣，最想研究问题进行科学探究。

3.2 教学反思

在课堂有限的时间里，教师如何把握探究问题的有效性？什么样的问题才是有价值的问题？探究问题的提出是否有效，关键是看学生对提出的问题是否感兴趣，能否让学生积极主动地参与到问题的解决活动中来，有效地激发学生的思维，使问题符合学生的“最近发展区”。

4 开展探究性学生实验，促进有效建构是有效探究的根本

科学的核心是探究，科学课程应突出科学探究的学习方式。给学生提供充分的科学探究机会，让学生通过手脑并用的探究活动体验探究过程的曲折和乐趣，学习科学方法，发展科学探究所需要的能力，并增进对科学探究的理解。

在实际教学过程中，可以将教学中的部分实验进行精心分类，将现有教学素材进行重组，凡是那些操作不过于繁琐、装置不过于复杂、安全性比较大的演示实验，只要实验条件允许，均可设计成探究性的学生实验，比如“水的电解”“大气压的存在”“二氧化碳的性质”“探究凸透镜成像特点”“探究平面镜成像规律”等。通过探究活动，让学生更直接地面对实验事实，更清晰地看到实验现象。学生亲自动手得出的结论比教师演示实验的结论更具有说服力，同时进一步加强了学生基本操作能力的训练，培养了学生的观察能力，提高了学习科学的兴趣。

5 合理分组、积极评价是有效探究的完善

探究是科学学习的重要方法，也是促进学生自我建构的重要组成内容之一。科学新课标要求，通过科学的学习，逐步培养学生敢于依据客观事实提出自己的见解，能听取与分析不同的意见，并能够根据科学事实修正自己的观点，初步养成善于与人交流、分享与协作的习惯，形成尊重别人劳动成果的意识。小组则是学生进行探究活动的基本单位，合理分组有利于培养学生良好的科学态度、情感与价值观，使学生初步认识科学的本质以及科学、技术与社会的关系，促成积极的探索学习精神，形成保护自然的意识和社会可持续发展的意识及社会责任感。教师在分组时要充分了解学生，使每一个小组中好、中、差学生搭配，使不同小组内大致平衡。通过这样优化的小组组合，既有利于小组内学生之间的互相帮助，又有利于小组间展开公平合理的竞赛。

在探究活动的实施中，我们还要注意成员的合理分工，培养学生合作探究的精神，让每个成员都有事做。合理的分组有利于学生和学生之间积极交流，交流彼此之间的探究方法和探究结果，在交流的同时可以对比彼此的方法差异和优劣，从而丰富自己的探究方法，完善自身的探究结果。

在科学探究性的课堂中，要创设安全、轻松的心境，要关注每一位学生的成长。善于发现每一个学生的闪光点，鼓励学生大胆质疑，引导学生进行深刻反思和大胆创新。对学生的探究过程，要多作鼓励性评价，使学生感到教师对他的承认和尊重，在课堂上获得一种心理上的自由。在这种宽松、民主、和谐的教学环境中才能点燃起学生创新思维的火花。

总之，通过对课堂教学实施有效探究的理性思考可以发现，在课堂教学过程中要提高探究活动的有效性，教师做好以上所述5个方面的工作十分重要。教师有责任和义务真正让探究性的课堂充满探究的乐趣，让探究过程迸出智慧的火花，提高探究效率从而提高整个课堂教学效率。■

10.3969/j.issn.1671-489X.2011.14.116

（作者单位：浙江省宁波市镇海区中兴中学）