陳文滿?おお?

學(xué)生探究活動是在教師的指導(dǎo)下進行的，教師指導(dǎo)的好壞是探究教學(xué)成敗的關(guān)鍵。教師要全程跟蹤指導(dǎo)，調(diào)動學(xué)生的探究積極性，設(shè)計好適應(yīng)學(xué)生實際學(xué)習能力和水平的探究課題，防止學(xué)生盲目活動。為了實現(xiàn)對學(xué)生探究過程進行有效的指導(dǎo)與調(diào)控，實現(xiàn)探究過程的最優(yōu)化，形成探究過程合理的實施模式，設(shè)想可以將探究過程進行分解。將整個過程分解成幾個有機的組成部分，發(fā)現(xiàn)并明確問題——建立假設(shè)——搜集數(shù)據(jù)——設(shè)計實驗——驗證假設(shè)——得出結(jié)論——交流評價。從局部到整體，實現(xiàn)對整個探究過程的調(diào)控。

1引導(dǎo)學(xué)生提出科學(xué)型問題

教師在課堂中如何有效的調(diào)動學(xué)生積極、大膽地運用“自己的眼睛”看世界，用“自己的腦子”想問題，用“自己的語言”明示問題，不斷地發(fā)現(xiàn)、提出和解決問題，是成功實施科學(xué)探究的重要保證。例如，在探究有關(guān)“阻力”的內(nèi)容時，教師可以創(chuàng)設(shè)這樣的問題情境：“同學(xué)們都有這樣的體會，在公路上騎自行車時，速度越大，感覺空氣的阻力越大。根據(jù)這個經(jīng)驗，你覺得空氣阻力大小與速度的大小有什么關(guān)系？回憶風雨天氣你撐開雨傘，迎風而走的場景，你覺得空氣的阻力還可能與什么有關(guān)？”將生活經(jīng)驗和熟悉的社會生活事例作為問題背景，融入抽象的科學(xué)知識之中，提煉有價值的探究問題，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，引發(fā)主動探究學(xué)習的動機。

2指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計探究方案

科學(xué)家是通過事實和證據(jù)來理解和認識世界的。學(xué)生在科學(xué)探究學(xué)習中，要論證對問題的猜想和假設(shè)也只有通過尋找事實和證據(jù)的方法來達到，這是一個困難和艱巨的任務(wù)，有時還很漫長。所以人們?yōu)榱嗽谶@樣復(fù)雜的實驗和探究過程中不會迷失方向，從操作的角度把探究的猜想和假設(shè)具體化、程序化，制定出了一個詳細和完備的探究方案和實驗方案。

2.1指導(dǎo)學(xué)生遵循實驗設(shè)計的基本原則

2.1.1科學(xué)性原則

科學(xué)性原則包括：實驗原理的科學(xué)性、實驗材料選擇的科學(xué)性、實驗方法的科學(xué)性及實驗結(jié)果處理的科學(xué)性。

2.1.2簡便可行性原則

簡便是指在實驗設(shè)計時，要盡量做到實驗材料容易獲得，實驗裝置簡單，實驗藥品便宜，實驗操作簡便，實驗步驟較少，實驗時間較短。

例如，在《自然科學(xué)》舊教材中，研究浮力的大小與排開液體的關(guān)系時，教材是這樣設(shè)計的。先用彈簧秤稱出金屬塊在空氣中的重力，再把金屬塊浸沒在溢杯的水中，求出金屬塊在水中受到的浮力F浮。然后稱出被金屬塊從溢杯排到小桶中的水的重量，記作G排液。把金屬塊部分浸入水中，再重復(fù)上述實驗，如圖1所示。此實驗也經(jīng)常在考試或練習中出現(xiàn)。因此，教師在教浮力時也經(jīng)常采用此實驗設(shè)計，而忽視了新教材中的實驗設(shè)計，從而抑制了學(xué)生在科學(xué)探究中創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。新教材中探究浮力與物質(zhì)排開水的關(guān)系實驗設(shè)計如下。

每2～3人為1個小組，給學(xué)生如圖2的器材，完成下列內(nèi)容。

（1）你認為浮力的大小跟物體排開水的多少有什么關(guān)系？

（2）用所給的器材定性研究浮力的大小跟物體排開水多少的關(guān)系。

（3）和組內(nèi)同學(xué)討論如下問題：①要定量研究水的浮力大小與物體排開水多少的關(guān)系，需要做什么？②圖2中的量筒和溢杯在研究中有什么用？③實驗中需要直接測量哪些量？

（4）在筆記本上寫下簡單的實驗步驟，設(shè)計實驗記錄草表，并與其他同學(xué)交流，經(jīng)過討論，共同確定實驗步驟和實驗記錄表。

（5）進行實驗，并把實驗數(shù)據(jù)記錄在表格中。

（6）分析實驗數(shù)據(jù)，寫出實驗結(jié)論。

通過上述實驗的創(chuàng)新設(shè)計可以明顯發(fā)現(xiàn)，舊教材中實驗設(shè)計側(cè)重于教師的教而忽視了學(xué)生的學(xué)。在創(chuàng)新的實驗設(shè)計中，教師在實驗的過程中始終扮演著指導(dǎo)、組織的角色，把活動的時間幾乎完全交給了學(xué)生，讓學(xué)生充分享受探究的樂趣。在探究中學(xué)生不僅學(xué)習到了知識，而且還提高了自己的實驗設(shè)計能力、實驗操作能力、分析歸納能力，以及與他人合作交流的能力。因此實驗探究的創(chuàng)新設(shè)計對激發(fā)學(xué)生學(xué)習科學(xué)的活力和培養(yǎng)實驗探究能力具有重要意義。

2.1.3設(shè)置對照原則

要使一個實驗更能說明問題，一定要有正反兩個方面的實驗進行對比。本原則指的是，在實驗中設(shè)置對照組，與實驗組進行對比，以顯示實驗的效果。通過設(shè)置實驗，對照對比，既可排除無關(guān)變量的影響，又可增加實驗結(jié)果的可信度和說服力。

2.1.4單因子變量原則

這一原則要求在方案設(shè)計時，必須控制影響實驗結(jié)果的諸多因素，使其只有一個因素是變量，其余皆為常量。在實驗時，控制其他因素不變，只改變其中某一變量，觀察其對實驗結(jié)果的影響。這樣能夠排除其他影響實驗結(jié)果的因素的干擾，能夠清楚地顯示變量對實驗結(jié)果的影響。

例如，在“種子萌發(fā)需要什么條件”的教學(xué)中，筆者曾經(jīng)聽了一位教師的公開課。

師：根據(jù)你們的生活經(jīng)驗，說說影響種子萌發(fā)的因素有哪些？

生1：可能跟水有關(guān)，因為豆芽萌發(fā)時要澆水。

生2：一般種子都在春天萌發(fā)，在冬天不能萌發(fā)，應(yīng)該跟溫度也有關(guān)。

生3：生物呼吸需要氧氣，那種子的萌發(fā)也需要氧氣。

師：大家討論得到了影響種子萌發(fā)的因素有溫度、水分、氧氣。如何用控制變量法來設(shè)計對照實驗?zāi)兀?/p>

生4：設(shè)置一組對照實驗，1粒種子浸入水中，另1粒種子加入少量的水。

生5：用1粒種子有偶然性，應(yīng)取多粒種子進行實驗。實驗變量有3個，應(yīng)控制2個量不變來研究第3個量，所以需設(shè)計兩兩對照的3組實驗。

小組討論后，學(xué)生最終設(shè)計出如圖3所示的對照實驗。

通過實驗，在知識層面上，學(xué)生知道了綠豆種子萌發(fā)的條件和萌發(fā)的過程；在操作層面上，學(xué)生明確了控制變量的方法；在情感層面上，培養(yǎng)了學(xué)生細致觀察與持之以恒的品質(zhì)，達成實驗教學(xué)的預(yù)設(shè)目標。除此之外，學(xué)生還有許多新的發(fā)現(xiàn)和收獲。如：在有光和無光條件下植物種子都能萌發(fā)，但有光條件下植物種子的胚芽底部和胚軸部分呈現(xiàn)紫紅色，且幼苗較為粗壯；而無光條件下植物種子的胚芽底部和胚軸部分顏色偏白，且幼苗細長。從學(xué)生的實驗記錄中，不難看出學(xué)生在開展實驗的過程中，有許多意外發(fā)現(xiàn)，這是教師傳授知識所不能做到的。同時，也可以看出學(xué)生具有一定的觀察能力和辨證精神，如能得到教師的肯定鼓勵及多次訓(xùn)練，加以鞏固后，就能提升為一種學(xué)習品質(zhì)。

2.2加強設(shè)計過程的指導(dǎo)

在設(shè)計方案時，根據(jù)不同的假設(shè)，將學(xué)生分組，由學(xué)生自由討論，研究本組方案的實驗過程，確定所需的儀器、材料及藥品，并說明實驗原理，畫出實驗裝置簡圖。討論時，教師用暗示性的語言啟發(fā)學(xué)生思維。如能否改用其他實驗材料、能否使用別的儀器、還有沒有別的實驗方法等。教師的啟發(fā)與鼓勵，可使學(xué)生的個性得到充分發(fā)揮，創(chuàng)新意識得到加強。

2.3幫助學(xué)生分析方案的可行性、優(yōu)劣性

科學(xué)探究要求學(xué)生學(xué)會動腦、動手設(shè)計實驗方案，有時還要求學(xué)生畫出實驗的裝置圖、設(shè)計實驗報告等。在認真思考的過程中，學(xué)生能設(shè)計出多種方案，學(xué)生在討論所設(shè)計的方案時，常常會出現(xiàn)一些有益的爭論，而在爭論中往往又引發(fā)新的發(fā)現(xiàn)，這樣就會得出最佳設(shè)計方案，從而開發(fā)了學(xué)生的智力。

例如，在“研究杠桿的平衡”實驗中，教師可以用學(xué)生熟悉的蹺蹺板為例，提出蹺蹺板須滿足什么條件才能平衡？經(jīng)過討論后，學(xué)生一致認為：體重較重的人離支點近一些，體重較輕的人離支點遠一些。所以他們認為杠桿的平衡跟力的大小與力臂的長短有關(guān)。那么這些量之間有什么關(guān)系呢？我們現(xiàn)在要在實驗室里研究杠桿的平衡條件，應(yīng)該怎樣設(shè)計實驗（已知實驗器材）？

生1：先讓杠桿處于靜止狀態(tài)，再掛鉤碼使杠桿再次處于靜止狀態(tài)。

生2：杠桿的靜止狀態(tài)包括水平靜止和傾斜的靜止，傾斜的靜止無法直接讀出力臂值，所以要求水平靜止。這樣既方便直接讀出力臂值，也能消除杠桿重力對實驗的影響（很好地解釋了杠桿為什么要水平靜止）。

生3：有道理。然后在杠桿兩邊掛鉤碼，使杠桿再次平衡，記下力和力臂的值。

生4：鉤碼個數(shù)要不同，而且要多次實驗，這樣才能得出一般性的規(guī)律。

生5：在另一側(cè)用彈簧秤向下拉也可以。

生6：在同側(cè)拉也可以，但方向要向上。

生7：要在豎直方向拉，斜拉時力臂也不能直接讀出（比實際值?。?，要不等會兒我們比較一下這兩種拉法讀數(shù)有無差別。

在學(xué)生自己不斷的補充中，使實驗方案逐漸完善，學(xué)習難點也逐個攻破。

簡單的方案學(xué)生可以設(shè)計好，而對于較難的實驗，教師要引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計，但不管怎樣的方案，教師都不要急于評價，應(yīng)創(chuàng)設(shè)出適宜的情境，讓學(xué)生在爭論中選擇優(yōu)化方案，這樣不僅能對所學(xué)知識融會貫通，同時也培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散性思維?？梢?，對學(xué)生設(shè)計的實驗方案，只要實際可行，或者雖有缺陷，但只要稍加改進也能解決問題的，都應(yīng)予以肯定，這樣才能激發(fā)學(xué)生進一步探究的興趣。為使學(xué)生設(shè)計出較合理的實驗方案，教師在關(guān)鍵問題處理上，要及時用暗示性語言啟發(fā)學(xué)生思考。根據(jù)學(xué)生設(shè)計出的各種方案，教師要求學(xué)生一起分析每個裝置的優(yōu)缺點，讓學(xué)生自己得出最合適的設(shè)計方案，作為解決探究目標的最佳設(shè)計。

2.4組織學(xué)生合理分工，有效探究

與人合作是學(xué)生在探究學(xué)習中的重要行為，也是未來社會所需人才的基本能力之一。但由于學(xué)生在認識上、經(jīng)驗上、精力上的限制，不能自主進行合理分工，需要教師給予協(xié)助。

3加強探究活動實施環(huán)節(jié)的調(diào)控

按照預(yù)期設(shè)想開展探究并讓教師參與其中，這是整個探究過程中最重要的部分，做好這一環(huán)節(jié)，對于整個探究活動有舉足輕重的作用。

3.1探究之前形成“心向”

在探究過程中教師的任務(wù)主要是從貼近學(xué)生的生活和已有的經(jīng)驗出發(fā)，創(chuàng)設(shè)適宜的情景去引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注探究的任務(wù)，并讓學(xué)生自主地提出探究的問題。在探究過程中，達成的目的就是讓學(xué)生明確將要研究的問題，這樣就有利于學(xué)生在探究中有明確的目標和充足的探究動力。

3.2教師參與活動和輔導(dǎo)

在學(xué)生進行探究時，教師應(yīng)該是一名參與者而不是一名旁觀者，要和學(xué)生一起觀察，一起發(fā)現(xiàn)，一同進步。另外教師還應(yīng)是學(xué)生進行探究的堅實后盾，及時給有困難的學(xué)生幫助和支持，還要善于發(fā)現(xiàn)學(xué)生在探究過程中的一些錯誤，并及時糾正。

3.3在探究教學(xué)中“留白”

現(xiàn)代格式塔心理學(xué)派的“完形壓強”理論認為，當人們在觀看一個不完滿的即有“缺陷”、“空白”的事物時，會情不自禁地產(chǎn)生一種緊張的“內(nèi)驅(qū)力”并使大腦積極興奮地活動，去填補和完善那些“缺陷”和“空白”，使之趨向完美，構(gòu)建成一個“完形整體”，從而達到內(nèi)心的平衡，獲得感受的愉悅。因此，在教學(xué)中要給學(xué)生留下必要的時間和空間（包括心理空間、思維空間），并讓學(xué)生利用這些“空白”，自主活動，自己建構(gòu)、探索知識。

3.4和諧人際關(guān)系

心理學(xué)研究表明，輕松愉快的學(xué)習氣氛能使學(xué)生以愉快的心境學(xué)習、思考并獲得知識，它有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習興趣。創(chuàng)造輕松愉快氛圍的關(guān)鍵是使學(xué)生對教師有親切感。教學(xué)不僅是教與學(xué)的關(guān)系，同時也是師生雙方的感情和思想的交流。師生關(guān)系直接制約學(xué)生的情感和意志，影響學(xué)生的認知活動。學(xué)生喜歡的教師一走進教室，課堂氣氛就會顯得活躍，學(xué)生的學(xué)習興趣就會油然而生。

3.5及時對探究活動進行小結(jié)

在學(xué)生探究進行到一定階段，就有必要組織學(xué)生進行及時的小結(jié)。通過小結(jié)，學(xué)生對于自己的活動重新進行審視，其作用不單單是小結(jié)過去探究的得失，更重要的是有利于余下的，乃至將來的探

究活動的開展。

3.6重視對探究成果的積累和整理

學(xué)生在整個探究過程中，隨時會有一些驚奇的發(fā)現(xiàn)，而這些成果又是非常珍貴的。通過各種形式的記錄，就可以及時地對這些發(fā)現(xiàn)進行整理，抓住這些珍貴成果。

3.7重視對探究活動的反思

教師在這個過程中及時、適時、全面地引導(dǎo)學(xué)生進行反饋和評價，著重于反饋和鼓勵，讓學(xué)生對自己的活動過程以及知識技能和情感態(tài)度等進行總結(jié)。利用思維交流，學(xué)生反思自己的探究活動，尋找閃光點，增強探究信心，有利于今后探究活動的開展。同時教師也要對整個活動過程進行反思，以便于下次更好地進行調(diào)控。

總之，教師要充分發(fā)揮探究教學(xué)的優(yōu)勢，讓自主探究成為學(xué)生學(xué)習科學(xué)的陽光大道。教師要繼續(xù)依據(jù)教學(xué)內(nèi)容，多從學(xué)生的實際出發(fā)，通過各種途徑引導(dǎo)學(xué)生利用現(xiàn)有的實驗器材，設(shè)計出各種探究任務(wù)，并引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計和操作，使學(xué)生真正主動地參與學(xué)習，成為學(xué)習的主體。