一次典型科学探究活动的设计——《盒子里的奥秘》一课的实践与反思

《科学（3-6年级）课程标准》（实验稿）指出：小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。“科学学习要以探究为核心” ，“亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径” 。这意味着小学科学课程在培养目标、学生的学习方式和教师的教学方式等方面，都发生了显著的变化。为了主动适应这一变化，我们进行了积极的探索。自编教材《盒子里的奥秘》一课试图按课程标准主旨设计，教学内容努力体现探究性、科学性、趣味性。让学生在教师指导下通过亲身经历、动手操作和实验来学习科学，并通过主动探索知识发生和发展的过程，发展他们对科学的理解力、思维能力以及多方面的科学素养。

教学环节设计如下：
1、出示探究对象，激发探究欲望。教师出示一个盒子，拉动盒子外部的绳子，绳子产生了非常规的奇怪现象（此时让学生参与演示），学生产生了强烈的好奇心，探究欲望随之高涨。
2、引领学生探究，做出科学假设。
盒子里到底有什么奥秘呢？此时，教师及时引领学生通过对盒子外部绳子产生的现象，根据已有知识、经验，运用逻辑思维推测盒子内部可能存在的结构。然后，分组讨论：盒子里到底有什么奥秘？里面的结构是怎样的？各组把讨论的结果记录下来，用图画或文字进行表述。反馈各自的假设，分述。
3、发放相关器材，自主研究验证。
学生领取实验所需的器材，分组实验，对自己的假设如果有实验器材的，当堂进行验证。教师巡回指导。反馈：学生上讲台展示验证的结果或研究的成果。
4、提出新的课题，推动课外研究。
有的学生提出的假设，在课堂上限于条件，无法进行验证，建议他们在课外继续进行研究，进一步探讨盒子内部结构的多样性。

在适当时候，教师又提出新的课题，引领学生进入自主探究的又一个生长点，让学生持久地保持亢奋的探究兴趣和热情。
根据小学生的身心特点，我选择了五年级进行组织教学，并借班上了研究课。从研究课的情况看，效果十分理想。盒子外部绳子所产生的非常规现象，如变魔术般地把学生强烈的好奇心和科学探究欲望充分地激发起来了！他们纷纷做出各种猜测和假设，通过交流又互相启发，形成的假设越来越多，然后又经过学生自己的实验，验证或否定了一些猜测、假设。最后，引导学生展示验证的结果或研究的成果，再组织学生评出优胜的研究小组。可以说，整堂课学生自始至终处于兴味盎然的科学探究之中，其乐融融。其中有三位学生在课后一周以后，还专门来问我：“盒子里的奥秘到底是什么？”
《盒子里的奥秘》一课的成功，带给我的不仅仅是喜悦，更多的是关于科学教学，尤其是科学探究教学的思考。
1、带有典型性的科学探究活动对学生的科学学习具有更高的教育价值。学生是科学学习的主体，科学教学的内容必须在满足学生发展需要和已有经验的基础之上，提供他们能直接参与的各种科学探究活动。探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。对学生而言，让他们亲历对其发展具有更大意义的典型经历，更有利于学生对科学知识的理解、探究能力的提高和思维能力的发展，从而在有限的教学时间内促使他们获得更大的发展。
2、科学教学应努力追求探究知识、发展能力、培育情感态度价值观等教育目标的整合效益。同样的科学教学内容，由于教学结构的不同教学效果大相径庭。因此，我们必须精心编排和设计课堂教学的各个环节，向学生提供充分的科学探究的机会，让学生亲身经历以探究为主的科学学习活动，从而使学生认识的发展、探究能力的形成以及情感、态度、价值观的培养在科学学习的过程中同步发展。需要注意的是，我们在教学内容的选择上应坚持少而精的原则，在教学环节的设计方面要把探究置于突出地位。使每一堂课融探究性、科学性和趣味性于一体，只有这样，才能更好地激发学生强烈的好奇心和积极的探究欲望，让学生喜欢科学课，建立起学习科学课的信心，提高科学课教育目标的整合效益。
3、科学探究的教学应具有开放性。这个开放性体现在：教师提供或学生自主寻找探究学习的内容，学生对学习内容感知后又自主提出问题，提出的问题也是由学生自主尝试或寻找合作伙伴等方式，进行独立探究或合作研讨解决，在解决过程中还是由学生自行搜集相关资料，设计实验方案进行解决。教师只是适时地提出一些学生容易忽略的问题，或以一个大同学身份参与研讨，或提供一些辅助资料和实验工具。教学过程中，教师的主要任务是激发学生探究的欲望，诱导学生形成持续学习的情感力量，组织协调好学生自主互助式学习的时间和方式。这样，把科学探究的权利完全交给了学生，课堂教学自由度大，开放性强，随之产生的结果是，学生探究成果的多样性和创新思维的个性化越来越显著。