科学探究需要“失败”与“挫折”

姚继洪

“老师，我们小组的实验失败了”，“老师，我的实验发现和他们不一样”……面对学生研究过程的一个个“失败”和“挫折“现象，我们应如何应对？

科学探究是小学科学教育的核心，引导学生亲身经历，是科学探究的精髓。如何引导学生科学有效地“经历探究”呢？从历史上的每一项重大科学成就中不难看出：经历科学的探究过程，绝不是举步摘桃，一帆风顺的。我们要给学生创设的，应该是“跳起来，摘到桃子”，可能是一跳，甚至两跳……让学生在“失败”中，真正经历过程，真正探究科学，从而真正地获取科学教育的成功。

一、从“失败”的探究中也经历科学探究过程

在传统的自然教学方式中，由教师根据教学内容，提供实验器具，安排好实验步骤，学生则根据教师要求，按部就班地学。这样的教学安排，主要是教师担心学生实验失败，影响教学目标完成。这样的做法，表象上是一种急功近利、追求形式成功的做法，本质上是对学生能力的不信任，缺乏对科学课程标准的正确理解。其实，实验并非需要百分之百的一次“成功”，关键是如何从“失败”中找出原因，加以改进，从失败中发现问题，寻求合理的或合适的解决方法，从而提高学生的能力。针对这种情况，我们要在平时的实验教学中，有意识地安排一些实验，从“失败”中去找原因，让学生在经历科学探究过程的基础上达到教学目标，完成认识科学事实的全过程。

如教科版三年级上册《我们周围的材料》，要求学生了解生活中常见的几种材料的特征。课前给学生提供放大镜、导线、小电珠、木片、石子等多种材料，观察发现这些常见材料的有关特征。开始我们没有急于教给学生具体办法，鼓励他们自己观察发现。学生的观察活动是无序、无计划的，而“发现”也是杂乱的，收效甚微。之后，我组织学生小组讨论出有序的观察方法，合理分工观察活动，并对观察结果进行科学的整理。在下课前，我组织学生自己对前后观察活动作个人评价及小组评价。

从“失败”——“再探究”——“再发现”的经历，使学生在各自的思维水平上形成前期概念，通过探究把思维转化成语言，把个人的“发现”转化为全班的共同财富。

二、在“失败”的探索中更能磨炼学生的意志品质

在实验过程中，要敢于放手让学生自行实验。教师为学生提供有结构的材料的同时，要对学生实验进行指导，允许学生按规定的目的自行设计实验方案（简单），组装器材，观察实验现象，找出结论。

如苏科版《风的形成》中的热空气上升实验，教学时我们准备了一支蚊香、一支蜡烛和一个纸筒，要求学生设计出证实热空气变轻上升的这个实验。学生异常兴奋，积极探索。有的说用小纸片撒在火苗上，看看会不会被向上的空气托起来。根据这个建议，我让他试验，结果失败了。之后，有的学生说把蜡烛放在纸筒中，纸筒下面开一个洞，再实验，又失败了。接着又有不少学生想了许多方法，还是无法证明热空气会上升。怎么办呢？经过小组讨论，相互启发，得到：“看看烟会不会从底下孔洞处被‘吸进去，再从上面孔洞‘冒出来”的设想。经过反复探究，实验终于成功了，教室中一片欢腾，学生沉浸在胜利的喜悦中。

通过设计实验，学生经历了失败与成功的情感体验，意志力得到了磨炼，也品尝到了集体合作共赢的喜悦，实验能力和创造能力也得到了相应的发展。

三、在“失败”的探索中还能培养学生的创造性思维

创造活动的核心是培养学生的创造性思维。创造性思维就其性质来说，是发散思维和集中思维的综合。世界各国把发散思维作为创造力培养的重要方法。实践证明，科学课也可以让学生从“失败”的探索中培养学生的创造性思维。

如教科版五年级下册《马铃薯在液体中的沉浮》一课，当教师演示“马铃薯在清水中沉和在盐水中浮”的实验后，学生一般都会猜测出“两杯水不一样，一杯是盐水”，一杯是清水。这时，老师再启发学生观察验证自己的猜想，大多数学生会想到用尝味道和蒸发的方法可以区分清水和盐水，但我还鼓励和引导学生借助已有知识再来想一些其他的方法。经过小组讨论、大组交流，大家的思路逐渐拓展，认为用“比重量”、“比浮力”、“判断是否导电”等方法也能把它们区分开来，而实验也验证了这些方法是可行的。

苏科版《设计制作一个保温杯》一课，我们先把保温瓶里的热水倒入玻璃瓶中，然后测出水温是84℃，再把同一保温瓶里的热水倒入易拉罐中（水量与玻璃杯的相等），用同一温度表测出水温竟为88℃。易拉罐中的水温明显比玻璃瓶中的水温高这是为什么？反复测几次都一样。学生感到十分奇怪，立刻研究起了温度计，但没有发现异常现象。于是有的学生把注意力集中到装水的“容器”上。经过观察、比较、分析，大家发现：易拉罐内有“银光面”，像保温瓶的内胆；易拉罐外涂有油漆。这两种情况正是易拉罐内水温比玻璃杯内水温高的关键原因。

实验的“失败”也是科学探究的一个过程，对“失败”的原因进行反思和总结同样具有科学教育意义。“一石激起千层浪”，在“逆浪”中顺势引导，层层递进，这样的教学活动才能顺畅自然，学生的科学素养才能得到真正的培养和提升。

【作者单位：苏州市吴中区木渎实验小学 江苏】