如何引导学生进行科学探究——以《热胀冷缩》教学为例

【内容提要】

在小学科学课堂中，探究教学的研究越来越成为广大科学学科教学的重要话题。探究活动作为科学的根本，也是科学学习的核心。科学学习的过程应是以探究为中心、学生积极主动参与的过程。在科学课的探究过程中，教师是学生科学探究的合作者、引导者和参与者。教师要向学生提供充分的探究机会，引导他们快乐地获取科学知识，让他们经历“想探究、敢探究、会探究、勤探究”的探究过程。使他们能真正成为一名发现者、研究者、探索者。

【关键词】小学科学   引导   探究活动     

【正文】

《科学课程标准》中有一条核心理念：“科学学习要以探究为核心。探究是科学学习的目标，又是科学学习的方式。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习的主要途径。”前苏霍姆斯基也曾说过：“在人的心灵深处，都有一种根深蒂固的需要，那就是希望自己是一名发现者、研究者、探索者。而在儿童的精神世界中，这种需求特别强烈。”小学科学教学就要适应这种需要，让学生成为科学现象的发现者、研究者和探索者。而在我们以往的教学中，教学关注的重点往往是探究的结果，忽视了学生探究的过程。那么，在科学教学中，老师该如何有效地落实这些理念呢？下面，我就结合广东版小学科学四年级上册《热胀冷缩》一课的教学，谈谈引导学生进行探究活动的几点做法。

      一、激趣导入，让学生“想探究”

苏霍姆林斯基认为：“教学的起点，首先在于激发学生学习的兴趣和愿望”。兴趣可以激发人的良好情绪，唤起学习动机，可以引导学生成为学习的主人。并表现出一种强烈的探究精神。因此，教师备课要精心设计好导入激趣这一环节，可以通过小魔术、游戏、小竞赛和等活动，给学生以悬念和激情，吸引学生的注意力，调动学生的想象力，这样就为探究活动开好了头。

例如，在教学《热胀冷缩》时，上课一开始，我设计了一个小魔术来导入：“老师今天给同学们玩一个小魔术。”学生一听玩魔术可高兴了，兴趣和好奇心立刻被调动起来。我首先给学生展示一个踩瘪了的乒乓球，接着把球放到一杯开水里（不让学生知道杯里装的是开水），迅速盖上一块布，然后好像魔术师那样给它施魔法。施完魔法后，问：“你们猜一猜，球会变好吗？”这一问把学生的求知欲推向高潮，他们争先恐后地说出自己的想法。探究教学的氛围马上就浓厚起来。

      二、引发问题，让学生“敢探究”

   著名心理学家鲁宾斯曾指出“思维起始于问题”。而一个问题的产生通常要比它结论的得出更重要。其实学习科学的过程就是学生发现、探究、总结从而认识客观世界的过程，能发现和提出问题就是探究的关键所在。因此，教师创设引导学生发现问题的情境十分重要。对于学生提出的问题，不管有没有价值，老师决不能操之过急，要耐心倾听，同时还要善于点拨引导，久而久之，学生就形成敢问、想问、会问的习惯。

例如，当多数学生说出球会变好时，我就揭开那块布，把变好的球拿出来给学生展示，说对的同学可兴奋了。这时，我趁机问他们：“是什么令球鼓起来呢？究竟秘密在哪里呢？”有的学生说，秘密就在这杯水里。有的学生说，可能这杯是热水，是热水使球鼓起来。我就让学生用手试一试杯子的外壁，他们证实是一杯热水后，就自然而然地提出了这节课要探究的问题：除了乒乓球，其他物体在受热时会有什么变化呢？在受冷时又会有什么变化呢？

通过这样创设问题情境，引发学生自己提出问题，激发了学生思维。因为问题是学生自己提出的，学生那种急着要探索新知的心情可想而知。那接下来的探究活动就水到渠成了。

三、合作交流，让学生“会探究”

新的课程标准有明确指出：“小组合作是小学生学习的主要方式之一。”合作学习能使学生看到问题的不同侧面，从而建构起新的和更深层次的理解。从中学会互助，学会分享，享受合作带来的乐趣和喜悦；同时，也学会倾听别人的见解，然后审视自己的观点，对科学知识获得正确的认识。又可以增强学生集体观念和合作意识。

1、建立四人小组，分工合作

在探究《热胀冷缩》的三个活动中，我将学生每四人分成一组，每组成员各有任务：一人当组长，负责管小组的纪律和保管材料，两人当实验操作员，最后一人当实验记录员。四个人轮流充当各个角色，共同承担小组发言人的角色。哪个小组没有按照要求实验，小组四人都要承担责任。老师说完小组合作的要求后，可以进行小组比赛：比一比，看哪些小组观察得仔细，哪些小组能团结合作完成任务，哪些小组对实验现象能正确分析等等。他们为了胜过其他小组，都能够团结协作，充分发挥集体的智慧，认真地投入探究活动中。

如果我们老师能组织学生长期坚持小组学习，让学生互相监督，各负其责，取长补短，既可以让探究活动得到了有效的开展，又能培养学生良好的学习习惯以及尊重他人、团结协作的精神。

2、遇到困难时，老师给予积极的指导。

在探究的过程中，由于每个学生的生活经历不同，因此学生与学生之间存在差异。出现操作上的失误与对问题的理解不一致也不足为其。这时，作为老师不能冷落他们，要及时去帮他们找原因，并给予恰当的指导。

例如，在探究活动2“会升降的水柱”时，其中有一个小组，由于他们操作失误而导致他们得到的结果不正确。他们在试管上标出的三个刻度：“室温”、“受冷”、“受热”都在同一位置上，看不出有区别。我先叫他们别焦急，然后帮他们找出问题所在：（1）整个实验过程中，没用橡皮塞紧小试管口；（2）小试管放置不同温度的水里的时间不够长。我指导他们把实验重做一遍。当得到“液体受热时，液面会上升，液体受冷时，液面会下降”的结果时，他们终于松了一口气，高兴地笑了。

通过这次失败的实验，令他们认识到原来科学探究是不能来半点马虎，必须抱着严谨细致的科学态度才行。

3、探讨交流，为学生创设共同学习的机会

      探讨交流是学生自我评价和反思的重要环节，也是让孩子用自己可以理解的语言表达方式来表述自己认识的过程。学生在探究活动中，教师要给予学生充分的交流讨论时间和机会，通过充分的讨论，获得共识，同时鼓励学生与学生之间，组与组之间提出质疑，并引导学生对内容进行归纳整理，达到知识的共享和智慧的共享，使学生的交流真正发挥作用。

例如，在探究活动3“会变大小的气球”时，在活动前，我先组织学生讨论以下问题：

(1) 空气是流动的，用什么容器装空气呢？怎样密封容器？

(2) 怎样使空气受热受冷呢？

(3) 空气是看不见的，怎样发现空气的体积是不是有变化呢？

问题一出示，小组成员与成员之间、组与组之间就议论纷纷，大家积极地说出自己的想法。我也加入他们的讨论当中，经过充分的讨论和交流，师生达成了共同的好办法：先在烧瓶套上一个小气球，这样既可装住空气也防止空气泄漏。然后把烧瓶放进准备好的一盆热水和一盆冷水，这样可以使烧瓶里的空气受热受冷。最后观察气球的变化就可以知道空气体积的变化。

又如，当学生探究完3个活动后，我要求他们对3个活动的实验现象进行归纳总结。这时，学生之间展开了交流探讨，经过不断地完善，最后得出了同学们较为满意的结论：固体、液体、气体都有热胀冷缩的现象。虽然这个结论并不完美，可是这个交流探讨的过程却洋溢着民主和谐的气氛，师生相互分享着他人的思维成果，体验了交流的快乐。特别是学生之间的学习和交流，有时比老师和教材对他们的启发更为具体、更为深刻。

     四、课外延伸，让学生“勤探究”

        新课标指出：“教师不要把上下课当作教学的起点和终点，小学生探究科学的活动往往不是一节课所能完成的。”我们都知道，学生学习目的在于应用，结论产生后要应用于现实生活。让学生广泛联系生活实际进行后继的探究活动，可以将学生的思维引向纵深发展，从而对科学知识达到更深层次的理解，又进一步激发学生的探究兴趣，提高探究能力。

例如，上完《热胀冷缩》这一课后，我布置学生找一找生活中还有哪些热胀冷缩的现象，它对我们的生产和生活带来什么影响呢？可以用文字或图片的方式记录下来。回校后，有个女同学得意对我说：“老师，昨天妈妈煮了个鸡蛋，热的时候很难剥皮，我把它放到冷水里侵一会再剥，很容易就剥开了。我知道是热胀冷缩的缘故。”接着又有个男同学迫不及待告诉我：“老师，上次我妹妹煲开水，水开了从壶盖处溢了出来。我告诉她以后装水不能装满，因为水受热会膨胀。”有的同学找来了一些生活中热胀冷缩现象的图片，并在图片下方写上自己对这种现象的一些见解，如：

① 水泥路面留有缝隙，是防止       ② 自行车因打气太足，在烈日下爆裂了。

路面受热拱起。              

③ 电线受热会下坠，在夏季施工时      ④ 为防止铁轨和水泥路面受热拱起，所以人

不能拉得太紧。                       们在铁轨之间的连接处和路面留有一定的缝隙。

由上可见，利用课外延伸，不但可以使学生的思维不受时空限制，用自己在课堂上掌握的科学知识去解决实际生活问题，实现了科学的应用价值，也能唤起学生强烈的探究兴趣。形成他们勤于探究科学的好习惯。

总之，小学科学课的探究活动就是教师引领学生经历探究的过程。作为一名小学科学老师，一定要根据探究活动的内容和目标，并结合小学生的年龄特点，激发学生的探究兴趣。向学生提供充分的探究机会，引导他们快乐地获取科学知识，让他们经历“想探究、敢探究、会探究、勤探究” 的探究过程。使他们真正成为一名发现者、研究者、探索者。

参考文献：

科学新课程标准(3-6年级)[M].北京师范大学出版社．2005

张红霞.科学究竟是什么[j].北京教育科学出版社.2003

(苏)苏霍姆林斯基．给教师的建议[M].教育科学出版社.1984

刘颂豪.《科学》四年级上册教师教学用书 .广东教育出版社2009年版