科学课探究活动中若干问题思考及对应策略(二)

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学生在动手探究前必须要有明确的目的。具有明确目的的科学探究，可以提高科学探究的有效性。喜欢探究是小学生的一种天性、一种本能，然而他们的探究大多是随兴所致，计划性、目的性都不强，开展科学探究也仅仅是一种表象。至于他们所进行的探究活动，究竟要探究什么，究竟要达到什么目标，或许对他们来说还没有认真想过。所以要让学生明白进行科学探究的目的是什么，这就需要我们教师加以重点指导的。最好是刚操作之前可以由师生共同协商交流，明确该项探究活动的基本方向，明白这样的探究活动对于他们的后续学习有什么样的意义。而学生一旦对科学探究的目的有了一个清晰的认识以后，教师就可以适当放手让他们自行探究，从而为学生形成正确的探究习惯和探究方法奠定基础。
策略2：挖掘探究深度
国外科学课流传着这样一句话，叫“一英寸宽，一英里深”。在科学课中一般的理解是：“一英寸宽”是指在课堂教学中知识内容要尽量少一些、精一些。“一英里深”是指内容要展开，展开了才有可能“深”，才有可能让学生真实、生动地受到科学素养的养成教育。科学课的教材中所安排的活动都是逻辑的、递进的、有深度的。教师要善于钻研教材，把握住教材的结构性，选择有价值的活动。在深挖教材上，我们既要重视知识的内在联系和本质规律，也要重视知识的发生过程和科学探究过程。只有这样，才能减少像上例一样出现本身所蕴涵的知识能力太浅，没有太多的思维训练的成分的活动。
思考3：重证实，轻证伪——科学逻辑之缺失
案例3：《谁的柔韧性好》
    有位教师在执教《材料的柔韧性》一课时，为学生的探究活动准备的材料是长短、厚薄、宽窄各不相同的塑料尺、钢尺、木尺（其中木尺的厚度约为5毫米，塑料尺的厚度约为2毫米，钢尺的厚度不到1毫米）。为了使实验更精确，教师在每把尺子的5厘米、10厘米、15厘米、20厘米处都做上明显的记号。实验中，教师引导学生把尺子的一端压住，另一端先伸出外面5厘米，挂上相同的重物，观察它们弯下去多少。然后再依次伸出10厘米、15厘米、20厘米，得出弯下去的数据（以下摘录一组学生的数据）：
不同材料弯曲程度记录表
伸出桌面长度木尺钢尺塑料尺
5厘米 0厘米 0.5厘米 0.5厘米
10厘米 0厘米 1厘米 1.5厘米
15厘米 1厘米 1.5厘米 2.5厘米
20厘米 1厘米 2厘米 4厘米
    最后，教师通过分析汇总的数据，得出一个结论。
思考：在整个实验过程中，教师对实验变量的控制还算是比较严格，每次挂的重物重量相等，伸出的距离相等，而且在桌子的一侧贴上标尺，以便于学生测量的数据更准确。最后把学生得出的数据进行汇总，得出了“不同的材料的柔韧性各不相同，钢、木头、塑料三种材料中，塑料的柔韧性最好，木头的柔韧性最差”这一科学概念，整个过程看起来是一丝不苟的。
    但我们进一步思考后，却发现他们得出的结论是极不严谨的，得出这个结论的过程是不科学的。教师在设计实验时，考虑了许多影响实验结果的相关变量，却没有考虑到材料的厚薄、宽窄对实验结果的影响（或许是教师考虑到不同材料对实验结果的影响，但为了取材的方便儿选择了这样的材料，况且，这样一组材料也更容易得出本节课所需要的实验结论）。我们可以假设，如果把这组材料换成10毫米厚的塑料尺、5毫米厚的钢尺、1毫米厚的木尺，得出的结论肯定完全不一样了，就能把刚才得出的结论给完全否认掉。
刚才这样通过寻找反例，对得出的结论进行检验的做法实际上就是一个“证伪”的过程。一个科学的结论只要经历“证伪”的过程，才能得以确立。而实际上，在小学科学课堂教学中，“证伪”的意识是非常单薄的。“有的老师十分明显地向学生传递这样的一个信息老师所要教的结论是不容质疑的做实验只不过是走一种形式，走一个过场，从实验获得的事实，于结论相符的就可取，不相符的就是实验出了问题，就不可取。”[ 广西师范大学罗星凯著《有理的科学知识被无理地“验证”》]“甚至有的老师不但没有“证伪”的意识，而且还在心中排斥“证伪”活动”[ 江苏通州实验小学许飞《关注科学本质引领科学探究》]。在准备材料的过程中，选取的材料往往都有利于实验结论的得出。这样的意识不仅是错误的，而且是危险的，会严重削弱科学课所起的科学启蒙教育的作用。
对应策略
策略1：科学选材
上面案例中，教师仅仅注意了部分变量的控制，是很不科学的。在科学验证活动中，教师要为学生的探究活动提供有结构的材料，要确保工具和方法的科学可靠，相关变量的控制一定要公平，绝不能为了方便得出想要得到的结论，而在材料上做文章。
策略2：鼓励质疑
教师要有意识地关注学生质疑能力的培养，鼓励学生对言论不轻信、不人云亦云，有自己独立的思考，能从批判的角度审视问题，能引发生深层次的思考。科学都是符合逻辑的，科学的结论经得起实证的检验，也经得起逻辑的检验。教师指导学生进行理性的思考，建立在事实基础上的逻辑推理，培养严密的思维，引导学生去寻求事实的证据来证实自己的想法，引导学生关注非正常数据，对其非正常的原因作一分析，研究清楚事实到底是怎样。
策略3：培养证伪意识
上科学课，教师和学生都熟悉探究式的教和学，所以“提出问题——作出假设——设计实验验证——得出结论”也成为了常见的套路。但是几乎所有的小学科学课上，所作出的假设最终总被证明是正确的，好像我们的学生天生就是科学家。仔细分析，其实我们在引导学生作出假设时，是否在有意无意的把学生导向正确答案的方向呢？以至于当我们的学生偶尔证明自己假设错了时会十分沮丧，似乎一切都白费了。我们应该告诉学生：无论假设被证明是正确还是错误，其探究的过程都具有同样的意义，“科学理论不仅具有实证性的品格，同时也具有否证性的品格。科学只有通过不断清除假设中的错误才能前进”[ [英] 卡尔·波普尔著周煦良、周昌忠译《波普尔思想自述》]。因此，教师应该在课堂上培养学生证伪的意识，要经常提醒学生反问：“如果我不这样做，是不是也会出现相同的结果？”
思考4：重合作，轻独立——科学方法之失落
案例4《“合作”的科学课堂》
    在一个有着60多名学生的班级里，科学教师把全部学生分成10个小组，每个小组都有6个甚至更多的成员，有好几个成员分别被冠于“组长”、“操作员”、“材料员”等角色。活动开始后，操作员兴致勃勃地操作着，记录员拼命地记录着实验结果，组长瞪着每一个小组成员……一部分学生被动地在观看或等待，在个别学生得出结论后，教师一句“大家同意他们的观点吗？”然后匆匆用自己的语言概括结论，整节课中，许多学生一直没有参与探究，有些学生一直固定着一个相同的角色，但教师对此都无暇顾及。
思考：在这样的课堂中，探究课成了少数学生配合老师的表演，还有很多一部分学生只是“陪同”少数学生经历了探究的过程，在知识、技能、方法以及情感上收获甚少，长期如此，他们的科学态度和科学精神也会消蚀，对学生的成长和发展极其不利。
再深一层的思考，我们的科学课一开始探究就出现合作的做法也让那些习惯于熟悉的角色而丧失了独立探究和思考的习惯。“一个成功的探究者必须学会做一个独行者”[ [英]卡尔·波普尔著周煦良、周昌忠译《波普尔思想自述》]如果没有独立探究，谈不到创造，只能亦步亦趋，照猫画虎，创新也就成为一句空话。科学探究离不开合作，但独立探究对概念和规律的理解和掌握有密不可分的联系，通过独立思考能有效地激发学生的认知冲突，调动学生学习的积极性，通过独立探究能使学生获得第一手的感性认识，有利于学生形成鲜明的表象，为科学概念的建立及其科学知识的应用打下基础。如果学生没有经过独立探究，独立的思考，就不可能很好地发挥学生的自主性，就不可能很好地消化所学的知识，也不可能很好地建立科学概念。
所以说，独立探究、思考的能力和习惯十分重要，在某一种意义上说，它的重要性不亚于合作的重要性。
对应策略
策略1：角色转换
固定的角色在探究活动的过程中是有一定优势的，如有利于纪律的调控，有利于活动有条不紊的展开，但同时却又不利于学生的全面发展。所以，教师应提倡小组成员角色轮流转换，让每个学生体验到不同角色带来的挑战和收获。当然，角色的转换不宜过于频繁，不要在学生还没有适应一个角色的转变又马上忙着转变另一个角色。本文档由文档同学网(www.lunwentongxue.com)整理，更多文档，请点毕业文档范文查看
策略2：任务驱动
尽可能地给每个学生动手动脑的任务和机会。每学期有一定比例的课要求学生独立地列出实验步骤、设计表格，对实验材料容易解决，实验操作不复杂的活动还可以要求学生独立完成实验，提倡学生在课外独立探究。这样做，虽然有时可能不规范、费时、得不到合理的结论，但由于有了学生的主动参与，学生的积极性、独立性、实验能力得到了较好的培养，进而言之，培养了学生的应用意识和创新精神。
策略3：留有余地
课堂教学中，教师要给学生留有探究、思索和自我开拓的余地，学会“流白”的艺术，不要过早下出正确的结论。对让学生自己去钻研、探索，尽可能地“迫使”学生探究，使学生真正成为一个自主的发明者、研究者和探索者。

结论
总之，探究不仅是小学科学学习要达到的目标，又是科学学习的主要方式。尽管在目前的课堂教学中存在着一定的问题，但探究是科学课永恒的主题。教师要正视这些存在的问题，优化教学组织策略，精心设计每一节课，使小学的科学探究活动更加有效，使学生亲历探究过程，真正参与活动，真正参与思考，从而培养学生良好的科学素养。

参考文献：
罗星凯《有理的科学知识被无理地“验证”》中小学教学研究 2005年3月
许飞《关注科学本质引领科学探究》科学课 2008年2月
[英]卡尔·波普尔著周煦良、周昌忠译《波普尔思想自述》科学出版社 2005年3月
《科学课程标准》 XX师范大学出版社 2001年7月
郁波《科学探究要关注科学概念》全国教科版《科学》教材2006年春季培训会讲座

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