科学探究，你忽略了什么——对科学探究有效性的思考

科学探究，你忽略了什么——对科学探究有效性的思考

316000舟山市嵊泗县菜园二小  王海杰 

论文摘要：在现今的小学科学课堂上，学生亲身经历一个又一个的探究过程，看似热闹，实则忽略了科学探究最宝贵的东西——“有效”。笔者就如何提高科学探究的有效性引发思考，从以下几个方面着手：科学探究有效性的起点——合理地确定教学目标；科学探究有效性的支点——合理选择和使用材料；科学探究有效性的重点——必要的过程和方法的指导；科学探究有效性的燃点——探究时间的充足保障。

 在我们的小学科学课堂上，经常看到学生动手操作和实验，亲身经历一个又一个探究过程。课堂上学生人声鼎沸，忙得不可开交，气氛很热烈，学生的动手机会明显增多，呈现出一幅如火如荼的活动场景，颇有“乱花渐欲迷人眼”的感觉。然而，很多时候导致的结果竟是“课堂热热闹闹，学生头脑空空”。

此时，我们不难发现在科学探究的表象下，忽略的正是最宝贵的东西——“有效”。所谓“有效”，主要是指通过教师在一段时间的教学之后，学生获得进步或发展。也就是说，科学探究有效性要以学生的进步和发展为宗旨。科学探究是否有效，并不是指教师有没有完成科学探究教学内容或教得认真不认真，而是指学生有没有学到什么或学生学得好不好。如果学生不想学或没有收获，即使教师教得很辛苦也是无效教学。同样，如果学生学得很辛苦，但没有得到应有的发展，也是低效教学。

基于以上，如何让学生更有效地参与课堂活动是当前科学探究教学中必须思考和急需解决的问题。笔者认为提高科学探究活动的有效性，不妨从以下几个方面予以思考：

一、科学探究有效性的起点——合理地确定教学目标

目的是人类活动的出发点，也是归宿。课堂教学的目标既是教学的出发点，也是归宿，或者说，它是教学的灵魂，支配着教学的全过程，并规定教与学的方向。因此，教师在写教案时，思考怎么组织教学之前，首先必须弄清楚为什么要教这些内容，通过这些内容的学习，学生将获得什么，可以通过哪些途径使学生的哪些方面得到发展与提高，也就是说，必须要弄清目标问题。那么，如何确定教学目标呢？

第一，要研究课程标准与教材的关系，把握教学目标的适切性。教育目的的具体化是课程标准，而课程标准的具体化就是教学目标；即使是教学目标，也有不同的层级：由学年/学期目标到单元/主题目标，再到课时目标。由于上位目标决定下位目标，在确定教学目标时，教师必须清楚它的上位目标是什么，才能把握住下位目标的基本定位。我们使用的教科版教材，从小学三年级到六年级，共8册教材，每册教材中的每个章节都是相互联系，层层深入进行编写的，如果不从整体上去把握，单单去解决一节课的内容，就一堂课去讨论一堂课往往挖掘不出教材的真正涵义，也就很难上出一堂有真正有效的课。因此作为一个小学科学教师备课前先要熟读小学科学课程标准、读懂每一册教材和教师用书，理清教材编写的目的，然后从整体上进行一个单元/主题的备课，这样一个单元/主题之中的每一课时之间就不会出现“各自为营”的现象，教师在上完课后再不断地反思和改进从而形成典型课例。

第二，要处理好科学概念、过程与方法、情感态度价值观的关系，确定目标的重点。科学概念，过程和方法，情感态度价值观是新课程目标的三个维度。“科学概念”维度目标立足于让学生学会，“过程和方法”维度目标立足于让学生会学，“情感、态度和价值观”维度目标立足于让学生乐学。任何割裂“三维目标”的教学都不能促进学生的全面发展。为此，从教学设计到课堂实施，都需切实整合并落实三维课程目标，以提高课堂教学的有效性。平时大部分教师（包括我自己）备课时，总是习惯于抄写教学参考上的三维目标，并不去思考目标编写的目的。忽视目标，只关注教学活动内容的设计以及细节的呈现，只想让学生学得开心，只想着课堂上的热火朝天，那样做课堂教学的有效性也就可想而知了。有时，我们会发现尽管课程标准按照科学概念、过程与方法、情感态度价值观三个维度来陈述的，但是有的课不能同时实现三个维度或者某个维度显得尤为重要。此时教师不能机械地、一一对应地将每堂课都按三个维度来陈述，可以只陈述一两个维度或突出其中一个维度，应该把它当作思考教学目标的一条重要原则，然后根据具体的内容、学生与情景等来确定目标的重点。

第三，要分析具体的学生、内容与可得到的资源，挖掘内容或资源对学生的发展意义与价值。教师可根据不同的班级、不同的学生来确立不同的教学目标，对于基础相对比较薄弱的学生可细分教学目标，教学中应为学生铺设一定的台阶，让学生感到通过自己的努力能达到对知识的理解，能进一步丰富自己的知识体系。同时教学目标的确定需要针对具体的内容或活动、可得到的资源以及目标所指向的学生进行研究与分析，以便于挖掘教学内容潜在的教育意义。如我们海岛地区缺乏丰富的陆生生物资源，在《生物与环境》、《生物的多样性》等单元/主题教学中可结合本地丰富的海洋生物资源和海洋生态环境进行教学，让学生在科学学习的同时树立爱家乡的思想和环保意识。

第四，要清楚预设目标与生成目标的关系，把握教学效益的底线。事实上，在课程与教学设计过程中，教师考虑最多的是预期的学习结果，预期的学习结果是教学设计时关注的重点，是课堂教学过程的决定因素，也是教学效果的最起码要求，是教学效益中可评价的那一部分。现实教学中，很多教师往往过于重视生成性的目标，认为生成能促进学生的思维，有利于学生的科学素养的提高。经常有教师喜欢让学生提出五花八门的问题，这些问题看似有一定的探究价值，实则与本课时无多大联系。结果导致预设这一底线都坚守不住，这样教学就走向“无目的”的误区。

二、科学探究有效性的支点——合理选择和使用材料

众所周知，杠杆是否省力取决于支点的位置，教师合理选择和使用材料就相当于杠杆中的支点，合理选择和使用材料能使科学探究事半功倍，可以这么说有结构的材料是有效探究的物质基础。所谓有结构的材料就是经过精心设计，有着丰富内在联系的材料，蕴含着某些关系和规律的典型教学材料的组合。通过有结构的材料，可以为学生创设问题的情境，激发学生的探究欲望，从而提高教学效率。材料要为目标服务，有结构的材料，会使学生观察到的事实越丰富，解释就越多样。有结构的材料往往能产生新现象，产生新问题，进行新的探究，新的解释，提升了探究的价值性。

小学科学教学应力求从学生熟悉的生活情境出发，选择学生身边的、感兴趣的事物提出问题，以激发学生学习的兴趣与动机，使学生初步感受科学与日常生活的密切联系。事实表明，作为一个科学教师，应学会在熟悉的生活中挖掘那些有结构的材料。当材料的选择一旦脱离学生的生活，一会分散学生探究的注意力；二不能引起学生探究的兴趣；三是这些材料不易找到，自然也引不起学生的共鸣。结合小学生的年龄特征和小学科学课的特点，我们在给学生准备材料的时候，可以考虑用生活中常见的材料暗示或引导学生的探究方向，使学生少走弯路，提高学生探究活动的效率。

教师要有效地调控好材料，可以让活动顺利进行，以保证探究活动的有效性。首先，材料的使用要明确目标。教师把材料交给学生活动，不但自己要明确，还必须让学生知道，为什么要做这些活动，以充分调动学生的内因，发挥他们的积极性、主动性、创造性。让学生明白带着问题去活动，不是玩而是学习是研究。其次，材料提供要把握时机。材料提供的时机，对于学生的学习效果影响很大。如果提前发放材料，会使学生的注意力从听课转移到材料上，有时会情不自禁的动手玩弄，根本不理会教师要求做什么，该思考什么。尤其在探究活动较多的课中，教师可以根据活动需要有层次地发放。再次，活动材料要适量。材料不是越多越好，如果过多又没有典型性，那么就肯定会导致学生注意力的分散，课堂容易失控。

三、科学探究有效性的重点——必要的过程和方法的指导

现今的小学科学教学中，为了凸现学生的主体地位，提倡儿童的自发探究。事实上儿童的自发探究总会出现这样那样的问题，正如兰本达所描述的：“儿童们各自从事自己的实际活动，只注意眼前的实际事物，东试试，西试试，探索一些孤立的性质而回避形成概念，既不管过去，也不问将来”。由此形成的儿童对科学的认识就会趋向片面，更不可能形成辩证唯物主义的“全面看问题”的观念。这种完全放任自流的探究实质上是探究的泛化，它“既不符合科学研究的实际，也不符合学生科学学习的现实”。历史上最有成就的科学家往往最善于吸收前人已有的成果，他们是站在巨人的肩膀上攀登科学高峰，而不是什么都要靠自己去探究的。学生对科学的学习虽然主要是基于直接经验的、探究性的，但是间接学习毕竟大量存在。在教学中有些教师往往仅仅是为了探究而探究，追求形式上的探究。如《火山与地震》等内容中的学习无法直接探究，此时只能通过多媒体展示、上网查询、教师讲解等方式来完成科学探究。

按照完全探究的方式，学习者应该是自己提出要研究的问题。教学中经常出现这样的现象，为了让学生自己提出要研究的问题，教师在引入环节想方设法绞尽脑汁地设置了丰富多彩的情景，结果操作活动还没有开始，下课铃声已经响起。但事实上“即使在问题是由教师、学习材料或其它途径完全给出的情况下，只要学生学习的过程是围绕科学性的并能激发学生思维的问题展开，学生的学习仍然可以组织成具有高度探究性的活动”。为此，教师作必要的过程和方法的指导就成为科学探究是否有效的重点，尤其是在小学科学课上。

教师在科学探究的过程中全程参与指导，只要掌握好指导的“度”。指导并非直接告诉学生，而是启发思维，适时地点拨，指导的本质在于引导。如在实验前要让学生充分地讨论，尽可能多地想各种探究的办法，制订出个性化的研究计划，然后讨论研究计划，选出切实可行的方案；在学生开展实验时，教师应做巡回指导，纠正学生基本实验操作中出现的问题，鼓励学生在实验中发现问题，重视学生的情感体验，要求学生仔细观察，及时记录实验现象和个人体验；在组织学生交流和讨论时，教师应组织学生围绕关键问题开展交流，引导学生关注在交流过程中出现的各种闪光点，拓展学生的思维。

同时，在上述指导过程中，教师要做到不紧不慢，学生在探究过程中遇到困难时，教师不要着急，不能出现学生稍有犹豫教师就迫不及待地马上脱口而出，向学生出示解决问题的方法乃至结论的现象。惟恐学生对问题理解出现偏差，不给学生思考、停顿的机会，压缩学生的思维空间。此种教学行为最终的结果是学生无法建构自己的理解，对新问题更不能提出自己的见解和判断。因此，教师应当考虑学生的生活经验，要留有时间和空间让学生去观察、质疑、猜想、探究、归纳，让学生在已有的经验与需要探究的问题之间建立起联系。如果学生还有困难，教师可以适时地提出一些观点或提出一些有针对性的问题来启发学生思维。还可以引导其他学生针对这个问题开展讨论、交流，从而从学生中发现新的想法。有时，教师可以提供信息方面的支持，比如利用一些图片、课件进行演示，帮助学生进一步仔细观察，引导学生思维的方向。

从学生的探究能力上来说，探究能力的形成与发展是一个渐进的过程，他们不可能一开始就有独立从事探究学习的能力。如三年级学生第一次接触科学，过分依赖教师、迷信教材，同时学生的意志情感比较脆弱，一旦遇到困难觉得自己不能像科学家一样地进行探究，从而往往产生畏惧心理，如果不及时疏导，时间长了学生就会丧失自主求知、不断进取的信心。因此，教师在开展探究教学时，要根据各种具体情况，鼓励学生探究的勇气，给学生心理上的支持，给学生以心理上的安全感和精神上的鼓励，充分发挥指导作用，处理好“扶”与“放”的关系，逐步让学生学会独立的探究学习。

四、科学探究有效性的燃点——探究时间的充足保障

完整的科学探究过程应该包括从发现问题、提出假设、直到得出对问题的解释（结论）、以及验证结论等，没有得出结论这个环节，就不是完整的科学探究过程。但是由于学生经验和学力的现实制约，每个环节都需要充足的时间作保证，因而在有限的时间内所能开展的活动是有限的，所能获得的科学概念也是有限的。某种意义上可以这么说，时间是保证科学探究有效性的又一指标，是科学探究有效性的燃点。如果没有时间的充足保障，“科学探究”之火就无法点燃或瞬间熄灭。

由于小学科学教材的一课时中安排了好几个探究活动，教师为了保证课堂的完整性，很多探究活动刚开始就立马喊停，匆匆进入下一个活动。学生刚进入探究氛围，教师就急于要整理材料。看似面面俱到，实则蜻蜓点水，此时的探究仅是一个形式，匆匆过场。这样的探究又怎么能培养学生的科学探究精神呢？在课堂中，教师教师的语言要严谨、准确、规范，减少不必要的讲解时间，在时间上做些“放松”，给学生留出时间去试验自己的新想法，留出因错误而耽误的时间，留出时间做沉思默想，还要留出时间来开展相互讨论。科学探究还要求学生以较多的课外时间，以不同的组合方式去做诸如实验、考察、调查等多种多样的活动。教师可以不定期地开放实验室，充分利用现有的实验室教育资源给学生创造自主实验探究的机会，为学生提供锻炼自己，提高实验探究能力的场所。

不同的探究实验需要的时间是不同的。参与同一个实验，每一个实验小组所需的时间不相同。在这个环节上教师要处理好时间问题，多关注进度慢的小组，引导速度快的小组进行整理实验结果，如果不引导的话，必然有些小组在完成任务后注意力分散，关注一些与探究内容相去甚远的信息，对研究过程的体验和结果凝炼起到了削弱的现象。所以教师要给每一个学生充足的时间去探究，又要处理好小组间时间的差异性问题。

此外，科学探究的有效性还取决于教师提倡评价的激励性，教师恰当的教学设计，关注探究合作的协调性等等，这里不再一一赘述。

提高科学探究的有效性是我们每一位教师每一天，每一节课所追求的目标。在课堂教学中，务必要安排有意义的科学探究活动，组织学生参与其中，亲历过程，自主地、充分地、有效的开展活动，从而达到高效探究，使学生的科学探究素养得到可持续发展。只要我们小学科学教师努力探索有效探究，小学科学教学就会呈现出“乱花渐欲迷人眼，浅草才能没马蹄”的春天景象。

参考文献：

张红霞,科学究竟是什么,教育科学出版社, 2003,12

教育部,小学科学（3—6年级）课程标准解读,北京师范大学出版社

崔允漷,教学目标——不该被遗忘的教学起点,人民教育,2004,13