为儿童的科学探究搭建“脚手架”

【摘要】在小学科学课堂中，影响学生科学学习的关键因素究竟是什么，科学教师要找到这些因素，寻找突破的方法，运用有效的指导策略，为学生的科学学习提供“脚手架”，从而建立稳固的认知联系，达成预定的教学目标。

【关键词】科学探究；教师指导；脚手架

【中图分类号】G623.6 【文献标志码】A 【文章编号】1005-6009（2016）06-0049-02

【作者简介】戴振华，江苏省常州市金坛区金城镇中心小学（江苏金坛，213200），高级教师，常州市科学学科带头人。

探究活动是小学科学教学的重要组成部分，成功的探究活动应是师生共同合作的产物。这意味着在科学探究中，教师应为学生搭建达成探究目标的“脚手架”，提供改进和优化策略，并最大限度地激发学生探究的潜能。在学生探究活动的指导中，教师可从以下几个方面入手。

一、学习目标的定位策略

1.梳理概念间的逻辑关联。

所有的教学活动都应该致力于深化学生对科学概念的理解。建立系统的科学概念树，理清核心概念和从属概念，明晰单元和课时两级层面的科学概念逻辑联系，这是科学教师在教学预设时首先要解决的问题。

以苏教版《科学》五下《折形状》为例，该课所在单元的核心目标是通过丰富的制作活动，引导学生了解形状与结构的基本知识，掌握科技制作的初步技能，培养创新意识、创新兴趣和创新胆量。通过寻找“形状与结构”在生产生活中的应用，真正感受科学技术对人类发展、社会进步的重要作用。而本课的关键在于让学生通过动手操作，建立物体形状、厚度与抗弯曲能力（承受力）之间的关联，发现物体形状的改变，其抗弯曲能力也随之改变；再深入一步，引导学生通过观察、思考，意识到生活中的许多材料都有着不同的形状，其目的是为改变和提高其抗弯曲能力，让其变得更实用。根据以上分析，我们将本课的教学目标作了如下定位：通过探究，发现材料的形状和厚度改变后，抗弯曲能力增强；知道条形材料做成“V、I、T、工”等形状的好处；鼓励学生发现问题，通过实验验证假设，并给出有依据的解释，从而提高思维的深刻性和批判性。

2.合理预判学生发展的困难和可能性。

在制订目标和预设教学过程时，教师首先要换位思考，这样做学生会怎么想，会遇到怎样的困难，怎样做学生会更积极、更主动地投入学习等。

还是以《折形状》一课为例，课前，学生已对身边物体的形状有一定认识，知道三角形具有稳定性、平行四边形不稳定的特征。但对于物体的形状与其抗弯曲能力之间的关联、关联到什么程度，学生不清楚，这正好成为学生探究的兴趣点。因此，让学生在物体的形状、结构与物体的抗弯曲能力之间建立联系，然后进行物体形状和其抗弯曲能力的量化研究，是本课学习的重点和难点。

3.聚焦关键目标和活动。

科学探究活动如果面面俱到，反而面面不到。在课堂时间一定的情况下，必须选择重点的、能达成关键目标的活动。所以，整个教学行为和设计思路，应重点聚焦课堂关键目标和主要活动的达成。因此，在《折形状》一课中应重点研究物体厚薄对其抗弯曲力的影响和研究物体形状对其抗弯曲力的影响这两个问题。

二、学生探究制约因素的突破策略

1.改善教师的指导行为。

教学设计时，教师应不断分析、改善自己的指导行为，使之更好地服务于学生的学习活动。《折形状》一课的重点应放在研究纸的厚薄和形状对纸的抗弯曲力的影响上。教师要用最少的语言，引导学生思考三个关键问题：我要研究的究竟是什么？怎样科学而规范地研究？我最后研究得怎样？之后，要把大量时间交给学生去研究和思考。

2.提供学生熟悉的探究材料。

科学探究中，教师应为学生提供他们身边的材料，这些材料学生熟悉、能够帮助他们不断接近科学概念。纸，学生比较熟悉，质轻软、易变形，研究中会产生强烈的对比效果。因此，在《折形状》一课中，笔者为学生提供了两种纸：一种是长28厘米，宽5厘米的铜版纸，每组3张；另一种是横向对折后的A4打印纸（长约10厘米，宽15厘米），每组5张。此外，还可选用小学生用的新华字典，来统一“桥墩”高度。“桥墩”的间距，经多次调试，10厘米左右效果较好。

3.架构儿童发展的时空布局。

探究活动板块的分布、活动的层次、所占时间比等也会影响学生的探究。如：在《折形状》一课中，就有两种思路：思路一，先研究纸的厚薄，再研究纸的形状；思路二，对纸的厚薄、形状两种假设同时研究。思路一的优点是可以先考虑探究活动的变量控制、注意事项，再重点研究纸的形状对其抗弯曲能力的影响。前面的探究方法、解决问题策略可以迁移到后一假设的研究中。不足之处，用时较多。思路二，优点是可以省下时间。不足之处，分组同时进行，动作慢的组只来得及完成一项探究。另外两种假设，因探究材料不同（纸不同），易混淆，影响实验效果。经综合考虑，选用思路二，用课堂三分之二的时间，让学生同时探究两种不同假设。提前考虑和规避思路二的不足。将省下的时间用在拓展运用板块。通过观察生活中常见的铝材、包装箱的瓦楞纸板形状，思考为什么这样设计。学生在解释中，能巩固和运用所学概念，明白科学可以改变和改善人的生活。

三、学生探究过程的指导策略

1.“叩开心扉”策略：激活学生探究内需。

在《折形状》的导入部分，教师将两张纸一张贴于黑板上，另一张放置于两本字典上方，并把一个铁垫圈放在上面，问：你观察到了什么？学生：我发现这张纸的抗弯曲能力很差，一个垫圈都承受不住。不过把两本字典靠近些，纸就能承受住了。师：真爱思考，通过观察，请把你最想研究的问题给大家说说。学生：我想知道什么样的纸抗弯曲能力强？纸的抗弯曲能力与纸的什么有关？

教师应成为儿童发现自我价值的激活者。所以在教学的起始部分，就要一下子吸引学生，让其产生浓厚的探究兴趣。课的导入部分开门见山，直奔主题——纸的抗弯曲能力与纸的什么有关？学生带着解决问题的强烈需求，积极思考，提出假设，主动设计实验探究，逐步解决问题。

2.“似曾相识”策略：走进儿童多彩生活

在《折形状》的拓展部分，教师出示瓦楞纸，并让学生撕开表层的纸，看看有什么特点。学生发现里面的纸是波浪形的。这有什么好处？学生：这样的设计抗弯曲能力强，同时增加了厚度，更牢固。接着教师又展示了“工”形、“U”形等不同形状的铝材，问：为什么这样设计？学生的思维一下子被激活了，畅所欲言。科学教育的落脚点应回归学生的生活，引导学生发现身边的科学奥秘，感受科学学习的价值，而这也是科学课程的魅力所在。

3.“石起涟漪”策略：点燃儿童探究思维。

心理学的研究表明：儿童思维成长，从感觉起，经历混合思维、复合思维、前概念思维和概念思维四个阶段。前概念思维的特点，是已发展成为抽象的思维，但却又总和具体事物保持着某种联系。当一个学生用抽象的词语来代替具体可感的词语思考时，就意味着他进入了该阶段。科学教师要鼓励学生不断思考，让思维品质在激活、碰撞中不断提升。在《折形状》的实验设计部分，在教师的引导下，学生就研究的问题展开讨论，最终确定了纸抗弯曲能力的标准，放垫片的个数，“桥墩”的距离和纸的形状及放法。在这个过程中，大家相互启发，形成了“思维共振”。

教师要做一颗小石子，激起学生思维的“涟漪”。不是牵着学生的手“过河”，而是不断鼓励学生自己“摸着石头过河”，走出自己的一片天地。科学课程的学习是有意义的发现学习。在学生的探究中，教师应为学生架设自主探究的“脚手架”，把探究过程转变成学生主动建构的过程。