■李統(tǒng)平

讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的全過程

■李統(tǒng)平

科學(xué)探究是科學(xué)學(xué)習(xí)的中心環(huán)節(jié)，如何讓學(xué)生體驗(yàn)到探究的樂趣，形成正確的思維方式，是我們科學(xué)教師應(yīng)該思索的問題，因此我在教學(xué)中力圖通過學(xué)生的學(xué)習(xí)和探究活動(dòng)，努力讓學(xué)生經(jīng)歷探究的全過程，讓學(xué)生形成正確的思維方式。

一、提出問題

科學(xué)的發(fā)現(xiàn)往往源于問題的提出。愛因斯坦曾經(jīng)說過：“提出一個(gè)問題往往比解決一個(gè)問題更重要，因?yàn)榻鉀Q一個(gè)問題也許是一個(gè)數(shù)學(xué)或?qū)嶒?yàn)的技能而已，而提出新的問題，新的可能性，從新的角度去看舊的問題，卻需要有創(chuàng)造性的想象力，而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步?！睂τ谛W(xué)生而言，提出問題顯得尤為重要。那么如何讓學(xué)生能提出問題呢？首先，教師要善于創(chuàng)造問題情境，讓學(xué)生在現(xiàn)實(shí)觀察中提出問題，在比較中提出問題。其次教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對所提問題進(jìn)行比較和評價(jià)，找出多數(shù)學(xué)生感興趣的、有條件可研究的有價(jià)值的問題進(jìn)行探究。如教學(xué)《電磁鐵》一課時(shí)，我讓學(xué)生分析比較電磁鐵和普通磁鐵的特點(diǎn)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)電磁鐵具有以下優(yōu)點(diǎn)：可以任意控制磁性，通電有磁性，斷電磁性消失；可以任意改變南北極，改變電池正負(fù)極或改變線圈的繞線方向都可改變電磁鐵的南北極。學(xué)生自然會(huì)提出“電磁鐵還有哪些優(yōu)點(diǎn)？”或指向性更強(qiáng)的問題，如“能否任意改變電磁鐵磁力的大小？”“電磁鐵磁力的大小跟哪些因素有關(guān)？”這也正是我們期望學(xué)生提出的問題，因?yàn)檫@些問題為下節(jié)課的“電磁鐵的磁力”探究打下了伏筆。當(dāng)然學(xué)生有時(shí)提出的問題可能很幼稚，也可能與當(dāng)天的學(xué)習(xí)關(guān)系不大，但我們不能因此而否定學(xué)生，對于學(xué)生的任何提問我們都要給予肯定，因?yàn)橥ㄟ^學(xué)習(xí)，學(xué)生建立了“問題意識”，形成了正確的思維方式，這也是學(xué)生學(xué)習(xí)的重要收獲之一。

二、猜想與假設(shè)

有了問題，就有了思考的方向，接下來就是要讓學(xué)生應(yīng)用已有知識和經(jīng)驗(yàn)對所觀察的現(xiàn)象作出假設(shè)性解釋，或?qū)ψ约禾岢龅膯栴}作出合理的猜想。如教學(xué)《電磁鐵的磁力》一課，我讓學(xué)生觀察電磁鐵的組成后，讓學(xué)生提出影響電磁鐵磁力大小可能會(huì)跟哪些因素有關(guān)，學(xué)生就會(huì)提出可能跟電池、導(dǎo)線、鐵芯（長短、粗細(xì)、線圈的匝數(shù)）有關(guān)。我接著問，你為什么會(huì)提出這樣的猜想？學(xué)生會(huì)說：因?yàn)殡姶盆F是由這些部分組成的，只有可能與這些因素有關(guān)。我接著問：還有沒有其他因素呢？學(xué)生會(huì)說其他與電磁鐵組成無關(guān)的因素應(yīng)該不可能影響磁力的大小。通過這個(gè)探究活動(dòng)，學(xué)生自然而然明白了什么是合理的猜想，知道了以后該怎樣進(jìn)行合理猜想才能讓我們的探究活動(dòng)少走彎路。

三、制定計(jì)劃

猜想，畢竟只是猜想，還需要實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)我們的猜想，而實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)前必須制定嚴(yán)密的研究計(jì)劃。完整的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：①研究的問題；②我們的假設(shè)；③實(shí)驗(yàn)材料；④試驗(yàn)方法步驟；⑤實(shí)驗(yàn)記錄；⑥實(shí)驗(yàn)結(jié)果；⑦實(shí)驗(yàn)分析。實(shí)驗(yàn)前注意制定計(jì)劃，能讓學(xué)生逐步形成嚴(yán)密、全面、規(guī)范思考問題的習(xí)慣。

四、實(shí)驗(yàn)探究

實(shí)驗(yàn)探究是科學(xué)探究的核心，因此課堂教學(xué)的重點(diǎn)應(yīng)放在探究上，要教會(huì)學(xué)生探究的方法。首先，要讓學(xué)生學(xué)會(huì)觀察，能用各種感官或簡單工具觀察事物，并能用語言或圖畫描述事物，做簡單的記錄；其次，要讓學(xué)生學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)的方法，能用簡單的器材做簡單的實(shí)驗(yàn)，能做控制變量的簡單探究性實(shí)驗(yàn)，繪制簡單圖表；最后，要讓學(xué)生學(xué)會(huì)制作簡單科學(xué)模型，制作帶有創(chuàng)造性的科技作品?？刂谱兞康暮唵翁骄啃詫?shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的一種重要方法，要讓學(xué)生知道控制變量究竟應(yīng)該控制哪些變量。如《電磁鐵的磁力》一課，我們在進(jìn)行電磁鐵磁力大小與電池?cái)?shù)量關(guān)系研究時(shí)，學(xué)生通過討論認(rèn)為，導(dǎo)線、鐵芯（長短、粗細(xì)、線圈的匝數(shù)）這些變量應(yīng)該控制不變，唯一能變化的是電池?cái)?shù)量。通過多次具體研究，學(xué)生明白了：研究什么，什么就是可以變化的變量，而其他的量必須是應(yīng)該控制的變量。這一環(huán)節(jié)教師應(yīng)面向全體學(xué)生，給學(xué)生充足的時(shí)間進(jìn)行探究，而且教師在其中要充當(dāng)好學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)的組織者、引領(lǐng)者和親密伙伴的角色。

五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

學(xué)生在觀察探究的基礎(chǔ)上，及時(shí)記錄信息，并且根據(jù)收集整理的信息，發(fā)揮小組合作優(yōu)勢，進(jìn)行組內(nèi)交流探討，反思自己的探究過程，能嘗試用不同的方式分析和解讀數(shù)據(jù)，將探究的結(jié)果與假設(shè)進(jìn)行比較，從而得出“我們的發(fā)現(xiàn)”，也就是實(shí)驗(yàn)結(jié)果。如《電磁鐵的磁力》一課，學(xué)生就是在實(shí)驗(yàn)探究后，在小組充分分析論證的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)電磁鐵的磁力大小與電池的數(shù)量，與有無鐵芯，與鐵芯的長短、粗細(xì)，與線圈的匝數(shù)之間的關(guān)系。需要指出的是，有時(shí)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與最初的猜想是不一致的，甚至是相反的，小學(xué)生往往會(huì)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)結(jié)果是錯(cuò)誤的，或認(rèn)為實(shí)驗(yàn)是失敗的。這時(shí)我們需要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識實(shí)驗(yàn)的目的和特點(diǎn)，告訴學(xué)生，不管結(jié)果是否與假設(shè)一致，都一樣是我們的發(fā)現(xiàn)。

六、表達(dá)與交流

科學(xué)的發(fā)現(xiàn)來自集體的智慧，一個(gè)科學(xué)的發(fā)現(xiàn)往往是經(jīng)過很多人相互合作，甚至幾代人的艱辛努力才得以實(shí)現(xiàn)的。因此我們必須將自己的研究過程和結(jié)果以自己擅長的方式或大家都能理解的方式進(jìn)行表述，以達(dá)到資源共享，成果共享，相互促進(jìn)，共同提高的目的。在表達(dá)與交流中，我們要能傾聽和尊重其他同學(xué)的不同觀點(diǎn)和評議，能對研究過程和結(jié)果進(jìn)行評議，并與他人交換意見，在互相表達(dá)和傾聽中提升思維的嚴(yán)密性；要讓學(xué)生在相互交流中形成尊重事實(shí)，善于質(zhì)疑的科學(xué)態(tài)度。如我在教學(xué)《電磁鐵的磁力》一課研究磁力大小與鐵芯粗細(xì)關(guān)系時(shí)，兩個(gè)小組得出了截然不同的結(jié)論：一組認(rèn)為鐵芯越粗，磁力越大；一組卻認(rèn)為鐵芯越細(xì)，磁力越大。上網(wǎng)查查，說法也不盡相同，連中學(xué)科學(xué)課也沒有做結(jié)論性的說明。所以我認(rèn)為教材的設(shè)計(jì)不是要求我們給出學(xué)生結(jié)論，而是要讓學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)的過程，形成尊重事實(shí)的科學(xué)態(tài)度，在某種程度上說也許這種態(tài)度的形成比科學(xué)發(fā)現(xiàn)更為重要。因此我也沒有給學(xué)生“標(biāo)準(zhǔn)答案”，而是對學(xué)生說：鐵芯的粗細(xì)與電磁鐵磁力大小有關(guān)，至于有怎樣的關(guān)系，還待大家進(jìn)一步的探究。把新的問題留給學(xué)生，讓學(xué)生對周圍的世界總保持強(qiáng)烈的好奇心和積極的探究欲。

當(dāng)然，小學(xué)階段的孩子探究能力還不強(qiáng)，要求也不能過高，以上所述的探究過程可以根據(jù)不同的年段，涉及一個(gè)或幾個(gè)環(huán)節(jié)展開實(shí)施。在高年段，根據(jù)探究的課題內(nèi)容，盡可能地讓學(xué)生經(jīng)歷探究的全過程，讓學(xué)生在探究中體驗(yàn)探究的樂趣，獲得自信，更重要的是形成正確的思維方式，為孩子的終身發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（作者單位：武漢市黃陂區(qū)前川六?。?/p>

責(zé)任編輯 廖林