让科学探究中的“动手”活力无限

焦东林

在新课改理念指导下，小学科学的教学活动发生了很大变化，最明显的特点就是课堂上学生动手次数多了。但这些探究活动中的“动手”只是停留在“做做实验、搞搞制作”层面上。因此，如何让学生的“动手”充满活力，掌握科学探究的方法，形成良好的科学素养就显得尤为重要。

一、激发学生科学探究的动力

科学探究需要学生提出问题、进行猜想、制定研究计划、进行实验分析与论证、交流与合作。学生提出问题的原因、分析实验现象和实验数据的目的等因素，都决定了学生探究的质量。例如，在探究鸡蛋在液体中是沉还是浮的时候，教师把两个鸡蛋同时放人一杯自来水中时，学生们看到鸡蛋沉入水中。接着，还是这两个鸡蛋，同时放入另一杯看似普通的自来水中时，鸡蛋浮上来了。这是为什么呢？是什么改变了鸡蛋在液体中的状态？他们心中产生了迫切需要探究的问题，继而产生继续探究的动力。当学生通过思考，设计实验，找到了答案之后，教师又把这两个鸡蛋放入第三杯看似普通的自来水中（浓糖水），鸡蛋又浮了起来。这时候，很多学生都会猜测这一杯仍然是盐水。这时，教师安排一名学生尝尝液体的味道，结果发现是甜的。学生的探究热情被激发出来：原来让鸡蛋浮起来的除了盐水还有糖水。那么，还有哪些液体能使鸡蛋浮起来？这是为什么呢？于是新的科学问题产生了，新的探究又开始了。随着这些问题的解决，学生经历了一个真实的科学探究过程。

二、重视内在的“动脑”

科学学习过程中孩子们的“动手”为他们提供了大量的感性认识。但是，不能让学习仅仅停留在“动手”的这个层面上，更重要的是学生“动手”前的设计与思考，“动手”后对这些看到的现象、数据进行归纳整理、分析综合，最后得出科学结论。所以，科学探究活动中内在的“动脑”比外在的“动手”更为重要。

例如在探究物体沉浮规律时，学生猜测物体的沉浮与物体的重量、大小有关，“重的物体会下沉，轻的物体会上浮”“大的物体会下沉，小的物体会上浮”，这是学生根据已有的经验做出的猜测。那这种猜测是否正确呢？如何证明自己的猜测呢？学生通过思考、设计方案后开始动手做实验。实验的结果和同学的猜想相差很大：重的物体有的能浮在水面上，小的物体有的却照样沉在水里。此时，实验结果和已知经验产生了冲突，学生陷入了矛盾和思考之中，他们急于知道这是怎么回事。这时教师要帮助学生整理思路，适当引导，让他们对手中的材料进行分类，同一重量，大小不一的放一起作对比实验；同样大小，重量不一的放一起作对比实验，然后对得到的现象进行分析，并作出科学合理的解释。在这里，学生的动手活动和思维活动交织在一起，学生在这种思考—动手—再思考—再动手过程中完成了学习任务。

试想，如果教师在上这一课时，让学生直接把大小不同、重量不同、材料不同的物体全部放入水中进行观察，描述看到的现象，然后教师生硬地总结物体沉浮规律。这样的教学，只有“动手”，毫无活力可言。只有动手与动脑相互交织，相互促进，这样的探究才是真正的科学探究，这样的探究才充满活力。

三、探究要用科学事实说话

科学探究活动的动力是科学现象和现有认知的冲突，而动手实验是解决认知冲突的关键。对学生动手实验所获的事实证据的利用，反映出教师对课堂教学的驾驭能力，特别是对于一些不合理的数据和现象处理。《科学课程标准》要求，“能尝试用不同的方式分析和解读数据，对现象作合理的解释”，要达成这个目标，就要求学生认真、科学地研究实验事实。

在探究定滑轮是否省力时，教师安排了分组实验。实验分八个小组，结果有六个组的结论符合教师的预期——定滑轮不省力，另外两个组的结论相反——定滑轮省力。出现这种状况后，教师没有否定得到错误结论的两个组的实验，而是带领学生进行分析、对比，寻找原因。首先看看同学的滑轮有没有问题，再看看操作是不是规范，测力计有没有调零等。最终，有学生发现全班分组实验使用的测力计是不一样的，得出“定滑轮不省力”的小组使用的是塑料测力计，而得出“定滑轮省力”的小组使用的是老式铝合金测力计，“为什么这两种测力计会得出相反的结论？问题会不会出在测力计上？”于是，学生对这两种测力计进行研究，结果发现：老式铝合金测力计中间的拉桿和弹簧比较重，当用定滑轮提升重物时，测力计需要向下拉，老式铝合金测力计中间的拉杆比较重，它的重力抵消了部分钩码的重力，因此显示数据小于钩码的重力，所以会得出“定滑轮省力”这个结论。经过分析，同学们恍然大悟，使用老式铝合金测力计的小组结论不正确。

在探究过程中，如果学生出现一些不合理的数据和现象时，教师要尊重事实，通过分析、对比、查找原因，再实验验证。这样不但培养学生科学态度和精神，还能使他们形成尊重实验事实、用事实说话的习惯。

（作者单位：江苏省南京市六合区双语小学）

责任编辑：邓 钰