课外科学探究实践活动的指导策略

梁丽娜

摘    要：科学探究是科学学科的本质特征，具有重要的教育价值。为解决课堂探究的局限性问题，教师可以将科学探究实践活动延伸至课外，引导学生经历与科学家相似的探究过程，以获取知识，领悟科学的思想观念，学习和掌握方法，为国家培养具有社会发展需要的必备品格和关键能力的人才。

關键词：科学探究;实践活动;探索性实验;观察能力;科学素养

科学探究是科学学科的本质特征，具有重要的教育价值，同时科学探究也是学生理解科学知识的重要学习方式之一。对学生身边的自然现象进行一系列深入的探究，不仅有利于学生建构科学知识，更有益于发展学生的核心素养——它渗透了科学精神、学会学习、实践创新等。实验科学的奠基人之一伽利略，也是科学探索的开山鼻祖，就是通过大量的实验，对科学的发展与进步做出了重大的贡献。

然而由于教学过程中教学时间长度的限制或者学生探究的逐个指导难以实现等原因，教材中所涉及的部分实验探究活动会以视频演示的形式呈现，甚至有些则制作成虚拟的flash动画（这些动画的内容可能是欠科学的）。因此本应在实验过程中动态生成的知识也消失殆尽。如何解决此问题？值得每一位一线教师深入思考。

也许探究实践活动延伸至课外是解决这个问题的一条途径。本文以浙教版科学教材七年级下册的部分实验为切入点，探索教学过程中课外拓展探究实践活动的布置、实施与指导。它让课堂教学变得更为立体和鲜活，从而落实提高学科素养的目标。

一、实验前置   变验证性实验为探索性实验

七年级下册第一章中《植物的一生》从“种子的结构”到“种子的萌发”至“开花结果”，这些知识点在小学科学教材中就有涉及。这些实验的材料均易获得，因此可以将实验适当前置，将实验提前布置在课前，既为课堂理论学习增添了感性认识，也增强了实验的探索性。

（一）认识种子的结构

为了直观地了解种子的结构，教科书通过实验引导学生进行解剖观察，既能培养学生的基本解剖技能，又能激发学生的学习兴趣。因此即便简单的种子结构认识实验，也不能通过视频一带而过。为了更好地达成“知道种子的主要结构”这一教学目标，同时增强实验的交互性，满足学生的表达欲望。笔者根据实际需求，提前布置动手实践的预习作业——让学生根据自学获得的种子结构知识去教父母辨认种子的结构。这样处理后不仅能节约教学时间，还大大满足了学生“授人以鱼”的成就感，同时也可挖掘和培养学生的观察力和思考力，生成一系列可深入学习和探究的问题。提出一个问题比解决一个问题更重要，这样可让学生像科学家那样去思考。

问题1：什么种子才是菜豆种子？

要认识菜豆种子的结构，必须要知道什么是菜豆种子。黄豆是菜豆种子吗？通过搜索引擎查找相关的资料，学生明确了虽然同属豆科，但黄豆是大豆属，不属于菜豆;而北方口语中的豆角、南方的四季豆（即芸豆）是菜豆属菜豆种，是菜豆的真身。

问题2：为什么黄豆种子在干燥的时候，形状近似于正球体（如图1A），而浸涨之后变成了扁扁的肾形（如图2B）？

学生查找相关资料后得知，种子浸泡前后形状的改变是由于细胞的形状发生了改变。事实是否如此呢？课堂上可以作为拓展课的一个研究课题继续研究。

问题3：为什么省编教材的配套作业本（图2）和同步练习中，在表示菜豆种子的剖面上滴上碘液会明显变蓝，而与教师教学所授相反呢？

2013年版2015年印刷的浙教版义务教育教科书《科学·教学参考书》中，明确指出“在实验中使用碘液的目的是检测种子结构中是否有淀粉，玉米的胚乳中含有丰富的淀粉，而菜豆种子的子叶中却含有极少的淀粉，可进行对比观察”。因此菜豆种子的子叶遇到碘液应该无明显变化。孰是孰非，通过实验进行论证。学生在进行实验时，选择的菜豆种子并不相同（有的选择黄豆，有的选择蚕豆，有的选择白芸豆，有的选择花芸豆），引导他们边实验边拍摄记录，再通过微信群里每个同学不同种子实验现象照片进行归纳和对比，就恰好回答此问题，解决分歧。黄豆虽然不是菜豆，但是它和菜豆同属于无胚乳种子，其子叶滴加碘液后不会变蓝;而用玉米种子做实验的同学发现在其胚乳上，滴加碘液后明显变蓝，与《科学·教学参考书》相一致。

可为什么《作业本》的答案是菜豆子叶变蓝呢？是不是菜豆种子也应该像玉米种子那样纵向剖开，而不是掰开子叶？菜豆种子剖开后，淀粉与碘液是不是更容易发生反应呢？笔者安排了一学生继续探究。选择几种不同菜豆种子，剥去种皮，掰开子叶，然后在其一片子叶滴上碘液，另一片子叶纵切后滴上碘液，经过较长时间后再观察现象，并记录得表1。

最终该学生得出：将碘液直接滴在菜豆种子的子叶上并无明显变化，而在其剖面上滴上碘液后，确实会变蓝，说明其子叶含有淀粉，但是变蓝速度较慢，可能是含量相对较少的缘故。这也是为什么超市里可以买到玉米淀粉却买不到菜豆淀粉的原因。由此也可以推断《科学·教学参考书》和教师的课堂表述不够严谨。更令学生惊喜的是，原来他也可以像专家一样思考。课堂上，笔者告知：2013年版2019年印刷的浙教版义务教育教科书《科学·教学参考书》中，对这部分内容做出了相应的修订，但是其30页中仍然有纰漏——“菜豆种子剖面上滴碘液无明显变化”。

（二）探究种子的萌发条件

探究种子萌发条件的实验本身为探究性实验，它涉及初中阶段一种重要的科学方法——控制变量法。《科学·教学参考书》中给出的参考建议为“教师需提前5天左右按照教科书中的实验装置要求进行对照实验，课堂上可直接呈现各组的实验结果……”受实验条件的限制，几乎所有同学都只能如图3进行实验。可是只有一个这样的实验操作，存在着样本数量少、偶然性大的问题。也不能探究“温度”这个变量对种子萌发的影响。但是，学生提前在家中做了这些探究实验后，可让学生在“做”中深刻体会控制变量法，在后续的学习中再进一步体会并认识到他们所设计实验的不足之处。从而也为正确得出影响种子萌发外部条件的结论，提供了丰富的感性认识。