小学科学教育探究活动浅析

　　摘要：科学探究活动是一种主张儿童在解决问题的过程中进行学习的科学教育形式。儿童在探究活动中习得的科学过程与方法，对于儿童参与生活中与科学相关的问题解决与决策，是个重要的基础。学会科学推理是大大提高孩子的智慧（思考力、明智的判断能力、批判性思维以及创造力）的最有效方法，这对于他们谋求进一步的生存与发展，获得生活质量的提高至关重要。

　　关键词：科学探究  教学活动  科学素养

　　小学科学课程是以培养学生科学素养为宗旨的科学启蒙课程，其学习是以探究为核心，并向学生提供充分的科学探究机会，使他们在探究的过程中，体验学习科学的乐趣，增长科学探究能力，获取科学知识，了解科学发展的历史，形成尊重事实、善于质疑的科学态度。科学素养包括科学知识、技能、方法与科学能力；科学行为与习惯；科学态度、科学精神与科学的价值观三部分。在这三部分中科学态度、科学精神、科学价值观是核心部分，它们不能靠外部灌输得到。国外科学教育的研究与改革，强调以亲自动手的方式开展科学教育，这是一个重要的发展方向和趋势。许多国家基础教育阶段的科学课程改革方案中，科学探究已被列为课程目标和内容体系的最关键和最基本的要素。

　　科学探究活动是一种主张儿童在解决问题的过程中进行学习的科学教育形式。在这种教育形式中，学习者的任务是利用已有的知识解决问题，从而学会触类旁通、举一反三地解决其他类似的问题。在探究教学活动中，儿童在教师的引导下动手做实验，并放开束缚，自主、积极、愉快地参与到科学实验活动中去亲历探索自然界奥秘的过程。他们运用观察、提问、设想、动手实验、记录、表达、交流等活动，体验科学探究的过程，建构基础性的科学知识，获得初步的科学探究能力。探究活动是一种教育理念，又是一种教育方法，也是一种教育过程。通过探究活动的教育形式对儿童进行科学启蒙教育，不仅具有自身特色，也体现着素质教育的目的和意义。

　　一、探究是满足儿童求知欲的重要手段，对于保护儿童的好奇心至关重要。

　　儿童与生俱来的好奇心和探究热情不亚于科学家，我们要给予精心呵护和大力培植，使他们得以保持和发展。我们要鼓励孩子们亲自动手操作，尊重事实，敢于发表自己的见解；有责任心，善于与人合作；有进取心，乐于解决生活中的实际问题。例如在《制作鸡蛋保护器》的活动中，学生所表现出的科学探究激情高昂，每位学生都能在整个活动过程中获得巨大的满足感、兴奋感和自信心，并焕发出内在的生命活力。特别是对于那些曾经有过沉醉于探究之中的经历、体验的学生来说，探究活动所留下的深刻印象就更可能在现在和将来漫长的人生道路上，更好地享受探究这一人生乐趣，更敏锐地发现生活的美好，更充分地感受和珍爱生命之美，更深刻地体味人生的真谛和存在的价值。所以，如果学生非要打破砂锅问到底，如果他们一定要对某个问题追根究底，非弄个水落石出不行，教师不应嫌烦或禁止，而应接受、肯定，甚至鼓励、赞扬，并提供帮助和支持。

　　苏霍姆林斯基说过：“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、探究者” 。在儿童的精神世界里这种需要特别强烈。所以在教学过程中，学生发现要探究的问题以后，老师一定要大胆放手让学生去自行探究，让学生去做科学，而不是过去的去听科学、看科学、读科学。要让学生去经历科学、体验科学。充分发挥学生的想象力，让学生就发现的问题、现象，猜想产生的原因。从心理学角度来讲，猜想假设是在人解决问题的过程中很重要的一个环节。

　　二、探究是学生获得知识的重要途径。

　　科学教育的目标是通过一定的科学教育内容和探究的学习方法，在优化的教学过程中实现的。探究活动的教学过程有其鲜明、科学、可操作的特色和模式，即呈现问题——猜想假设（儿童假设问题解决方案或提出预设答案）——实验或收集证据验证自己的假设猜想（个人的、自己的猜想）——交流讨论自己的实验结果（儿童展示自己的实验结果，得出结论，印证假设猜想是否成立，并且互相质疑、交流、讨论问题是否解决，实验在原来猜想的基础上是否有新的发现，是否解决了其他问题等）——记录结果（儿童在探究活动的体验学习过程中，要学会象科学家一样对探索过程进行跟踪记录）。

　　问题的呈现激发了儿童的探究兴趣，引导他们选择一个问题的切入点进行探索，可以由教师直接提出或通过设计情境引入，也可以由儿童自身提出。在这个环节中，儿童的认识误区、关注的问题、“习以为常”的科学现象及“意想不到的经历和经验”，都可以作为问题呈现出来成为探究的主题内容。假设猜想为儿童明确了探究的方向。当儿童确定研究的问题时，在兴趣的驱使下，他们都会积极地根据问题进行自己的猜想、假设。探究活动中允许儿童犯错，通过儿童亲身在实验、证明、交流、质疑中用真实的事实来纠正已往的认知错误，同时也是认识的更新与加强过程。实验证明的过程是儿童用设计的实验来证明自己原先的假设猜想。这是科学教育活动家中的一个重要的学习环节。在这个环节里，儿童需要有足够时间去发现事物真相、去修正错误的猜想，更需要机智的教师为他们事先“备课”，对儿童可能的猜想、假设、实验做出判断，事先准备和提供好实验所需的材料。实验是儿童自选完成的，教师的介入是要引导他们深入思考，而不是直接告诉实验该怎样做，更不是教师已经设计好实验模式，让儿童机械模仿。教师的指导是适时、机智的提问，用提问的方式引起儿童对问题的关注，提醒儿童遵循事先的假设进行验证。当出现问题时，教师还是用提问来帮助儿童发现问题所在，当发现有价值的思路时，教师仍用提问启发和鼓励儿童去深入探究。教师要理智地控制教学行为，尤其要关注儿童对实验过程的感受，培养事实、求真、求实的科学精神。交流讨论是为了提升科学学习质量。集中交流和讨论的环节要保证学生有足够的时间和空间来促进儿童大胆质疑。但当儿童讨论出现值得关注的想法或思路偏离时，教师要以平等的身份参与进来，将这些想法或问题列出来，引起大家的关注，将讲座引向深入。当儿童的语言不明确时，教师要对其语言表达方式进行有针对性的指导。科学实验记录是对儿童科学能力、科学习惯检验的环节。教师指导儿童将最关键的东西记录下来，实验记录提倡个性化的记录方式。教师为儿童提供记录表应该让儿童把“我的猜想”、“我的实验”、“我的发现”都记录下来。记录要伴随实验过程及时进行，记录本记录着孩子思维过程，合理的记录方式可以帮助他们看到自己想法是怎样在变化，看到自己的成长，增强自信心。在《制作鸡蛋保护器》的教学活动中，以上各个环节得到了充分的体现。

　　在探究教学活动过程中，各个环节与人的素质塑造过程关系密切、水乳相融。问题的呈现激发了学生求知欲、培养了学生学习科学的兴趣；猜想假设启迪了学生的想象，培养了创造力；实验求证培养了学生追求真实、不畏挫折、主动建构知识的能力；讨论质疑发展了学生的语言交流、学会了互相的交往和反思，同时也学会了控制情绪；记录培养了学生个性化的书面符号表达能力等。通过亲身探究获得的知识是儿童自己主动建构起来的，是儿童真正理解、真正相信的，是真正属于儿童的。实验证明，对于有些概念来说，通过亲历探究过程而自主动建构，否则儿童无法真正理解和习得，只有通过亲身探究和实践，这些知识才在儿童心中真正获得“深层理解”。由于探究过程需要探究者综合运用自己的已有知识和经验，这对于增进和加深对已有知识的理解，将其融会贯通，十分关键。

　　三、探究活动对于儿童科学素养的发展十分重要。

　　探究活动的核心是让儿童充分体验科学探究。科学发现的全过程，是提出问题、猜想预测、动手操作、记录信息、表达结论、交流质疑，以发展儿童初步探究和解决问题的能力。教师的作用主要体现在为儿童提供具有多种教育价值的内容和有适宜结构的材料；引导儿童观察和发现问题，鼓励他们自己动手解决问题；为儿童的探索发现铺路搭桥，促进其亲历发现过程；指导儿童学会使用科学探究记录本，记录探究过程和所得出的结论，发展其书面语言组织能力；引导儿童进行讨论、交流、质疑，发展其交往、表达和反思等能力。儿童在探究活动中习得的科学过程与方法，对于儿童参与生活中与科学相关的问题解决与决策，是个重要的基础。学会科学推理是大大提高孩子的智慧（思考力、明智的判断能力、批判性思维以及创造力）的最有效方法，这对于他们谋求进一步的生存与发展，获得生活质量的提高至关重要。探究过程本身不仅可以使儿童的思维受到最好的锻炼，有利于学生解决问题能力的培养，而且是科学精神、科学态度、科学方法培养的主要途径，这对于儿童科学素养的全面发展十分关键。另外，在亲历探究过程中，学生经历挫折与失败、曲折与迂回、成功与兴奋，这其中的许多感受和体验是他们理解科学的本质、理解科学精神的意义与价值的基础。如在《制作鸡蛋保护器》的教学活动中，不论是提出问题，还是实验证明阶段，学生的探究热情高昂。虽然有些学生的实验失败，但他们对科学探究的欲望不减。验证后的成功与兴奋、挫折与失败使他们充分认识到科学活动的价值与意义。

　　四、研讨交流自主形成知识。

　　探究过程中需要学生们合作、交流和各种协调一致的尝试，这些合作与交流的实践和经验，可以帮助儿童学习按照一定规则开展讨论的艺术，学会准确地与他人交流。如向别人解释自己的想法，倾听别人的想法，善待批评以审视自己的观点，获得更正确的认识，学会相互接纳、赞赏、分享、互助等。探究是研讨的起点，研讨则是探究的进一步深化，可以促进探究向更深一层次发展。兰本达教授说：“集体研讨的力量在于语言和思维的相互作用，使孩子们从学习的‘此岸’达到他们用自己的语言有条理地解释现象的‘彼岸’。在这一点上，集中研讨成了从经历中探求意义，寻求结构的探求”。探究之后组织学生认真钻研，共同探讨，这种研讨不是盲目的，是以学生在探究过程中所收获的丰富的第一手资料为基础，有目的、有针对性地对探究的问题进行研讨。在教学中采取分组研讨与集体研讨相结合的方法，即先以实验小组为单位进行，在由各实验小组汇报研讨结果，然后教师帮助集中全班研讨，自己生成知识，这也是一种获得知识的重要途径。

　　五、探究活动中教师所扮演的角色。

　　在探究活动中教师的角色观念和行为将发生很大的变化，他应该是儿童科学活动的支持者、引导者、合作者。教师不再简单地向儿童灌输和传递知识，给儿童一个现成的答案，而要引导儿童主动探索周围世界，独立寻找各种答案。老师首先要做的事就是为学生准备丰富多彩的有结构的材料，让学生喜欢参与。所谓有结构的材料，就是指教师经过精心设计的典型的教学材料的组合。这种材料的组合，既要揭示与教学有关的一系列现象，体现教材的科学性，又要符合学生的年龄特征和认知规律，贴近学生的日常生活，还应具有趣味性，使学生喜欢并有能力通过对材料的探究来发现问题。其次根据儿童的已有知识经验和能力水平提出问题，并设计出科学活动的主题，为儿童实验探索提供充分必备的实验材料。同时，在科学活动过程中激发儿童的求知欲，引导儿童自己提出问题，进行猜想和假设。然后引导儿童设计相应的实验程序，并亲自动手操作，验证自己的假设。在活动中即使儿童的假设是错误的，教师也不必简单地急于纠正，而是通过机智的提问，启发和引导儿童自己通过再实验推翻错误的假设。让儿童在亲身经历科学发现的过程，学会探索、学会学习、学会做事、学会合作、学会守规则。

　　总之，科学课的根本宗旨是培养学生的科学素养，对学生进行科学启蒙的教育。社会、生活、自然界是对学生进行科学教育的大舞台，学习是为了应用，如果不应用那么他们学到的东西就是一堆毫无用处的死东西。因此，我们必须要把学生引向社会、生活，自然界。探究活动这一科学教学模式，不仅能培养儿童尊重科学、崇尚实践、勇于探索、不怕挫折、勤于思考、敢于创新的态度，还能培养儿童科学的求知欲、好奇心和质疑的精神，以及与人合作的团队精神。因此，科学探究活动是实施素质教育的重要途径和新课程改革的重要组成部分，同时也是科学启蒙教育的重要形式。