探究的用法非常廣泛,根據(jù)對探究和探究性學(xué)習(xí)過程的分析,探究性教學(xué)和學(xué)習(xí)在五個方面與科學(xué)探究有聯(lián)系又有區(qū)別,這五個方面的特征構(gòu)成了“讓學(xué)生經(jīng)歷學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程”,即探究性學(xué)習(xí)的五個基本特征。
一、提出問題:學(xué)習(xí)者投入到對科學(xué)型問題的探索中
科學(xué)型問題,即符合客觀規(guī)律的科學(xué)的問題,這些問題能引導(dǎo)學(xué)習(xí)者進行實證調(diào)查研究,通過動手操作或?qū)嶒瀬硎占屠脭?shù)據(jù)以形成對科學(xué)現(xiàn)象的解釋。
在課堂里,提出對學(xué)生有意義的、有針對性的問題能夠豐富學(xué)生的探究活動,但是它們不能是深不可測的,應(yīng)該必須通過學(xué)生的觀察和利用從可靠的渠道獲得的科學(xué)知識能夠來解決。學(xué)生必須掌握解答問題的基本知識和步驟,這些知識與步驟必須是便于檢索和利用的,必須適合學(xué)生的發(fā)展水平。一開始提出的問題可以來自于學(xué)習(xí)者、教師、教材、網(wǎng)絡(luò)和其它一些資源,有可能是結(jié)合起來產(chǎn)生。教師在引導(dǎo)和識別這些問題上起著關(guān)鍵的作用,熟練的教師能夠幫助學(xué)生,使他們研究的問題更為集中、深入。例如學(xué)生們常常問“為什么”的問題,其中有些問題太大,教師可以把其中一些問題轉(zhuǎn)變?yōu)椤霸趺礃印钡膯栴},這種改變使探究的問題更為集中、深入,更加接近科學(xué),從而把學(xué)生導(dǎo)向科學(xué)探究,使學(xué)生能夠體驗到又有趣又豐富的調(diào)查研究結(jié)果。
例如在教學(xué)“東南西北”時,我先讓孩子回憶學(xué)過的一篇文章——《方向》:“早晨起來,面向太陽,前現(xiàn)是東,后面是西,左邊是北,右邊是南,”學(xué)生問:“老師,為什么面向太陽,前面是東?”這時,我說:“因為太陽是從東邊升起,那么我們在太陽底下會有一個影子,你會用影子辯認方向嗎?除了用影子辯認方向,如果沒有太陽,你還能用什么方法辯認方向呢?”從而把孩子引入怎樣辯認方向的探究中。
在通過收集、探究之后,學(xué)生懂得了在野外時,蘋果樹上的蘋果比較紅的是南面,樹葉比較稀少的是北面;在秋天的夜晚時,可以用北極星來辯認方向;在海上航船時,可以用指南針辯認方向。
二、收集數(shù)據(jù):學(xué)習(xí)者重視實證在解釋與評價科學(xué)型問題中的作用
在探究性學(xué)習(xí)中,學(xué)生也要根據(jù)實證資料作出對科學(xué)現(xiàn)象的解釋。
(一)觀察
例如,在教學(xué)《長方形的面積》一課時,我出示了4個大小、形狀不同的長方形,并標上長和寬。
師:仔細觀察這四個長方形,你覺得長方形的面積可能和什么有關(guān)呢?
(二)計算,記錄
例如,在教學(xué)《長方形的面積》一課時,當孩子通過實驗得出長方形的面積后,我引導(dǎo)學(xué)生:這個發(fā)現(xiàn)是否正確呢?這個方法是否對計算所有的長方形的面積都適用呢?接著,出示5個大小不同的長方形,讓各小組任選一個長方形,組內(nèi)學(xué)生一起驗證——兩個學(xué)生用剛才的方法測量,另兩個學(xué)生用公式計算,看結(jié)果是否相同并做好記錄。
(三)實驗
將實驗過程中的變化和發(fā)展情況記錄在報告和表格中。例如,在教學(xué)《長方形的面積》時,我提出問題:“長方形的面積是不是與長和寬有關(guān)呢?下面我們做個實驗,并填好表格。”(用面積為1平方厘米的小正方形進行粘貼)
通過實驗學(xué)生們知道:長方形面積所含的平方厘米數(shù)和長方形的長和寬有關(guān),所以:長方形的面積=長×寬。
(四)探究
例如,在教學(xué)《圓的認識》一課時,我提出這樣的一個問題:“回家去探究——車輪為什么是圓的?”從而讓學(xué)生把所學(xué)的知識延伸到課外,并讓學(xué)生經(jīng)歷通過各種各樣的渠道收集信息和處理信息的能力,培養(yǎng)探究興趣。
三、形成解釋:學(xué)習(xí)者根據(jù)實證形成對科學(xué)問題的解釋
所謂解釋,指的是在學(xué)習(xí)新知識的過程中,將探究的結(jié)果與已有的知識聯(lián)系起來,形成自己的結(jié)論。結(jié)論必須與實驗或觀察得來的實證材料相一致。學(xué)習(xí)者必須尊重事實,尊重規(guī)律,以開放的態(tài)度面對批評,運用與科學(xué)相聯(lián)系的各種不同的認知過程——歸類、分析、推論、預(yù)測,以及像批判性推理和邏輯等一般方法。
例如教學(xué)《三角形面積計算》中,在探究三角形面積計算公式時,我先讓學(xué)生對三角形進行歸類——直角、銳角、鈍角,并讓他們把三角形分類拼組成平行四邊形或長方形。引導(dǎo)學(xué)生進行分析:三角形面積跟平行四邊形有什么關(guān)系?由此來預(yù)測三角形面積的計算可能跟它自身的底和高有關(guān)。
四、評價結(jié)果:學(xué)習(xí)者根據(jù)其他解釋對自己的解釋進行評價
評價結(jié)果,即集體論證學(xué)習(xí)者個人的探究結(jié)果。學(xué)生們能通過參與對話比較各自的探究結(jié)果,或把他們的結(jié)果與教師或教材提出的結(jié)果相比較。
特別要注意的是:學(xué)生的科學(xué)性探究與科學(xué)家的科學(xué)探究不同,學(xué)生只要將他們的結(jié)果和適應(yīng)他們的發(fā)展水平的科學(xué)知識相結(jié)合,就達到了探究性學(xué)習(xí)的目的。例如在教學(xué)《三角形面積的計算》一課時,學(xué)生經(jīng)過動手操作實驗之后明白三角形面積計算可能跟它自身的底和高有關(guān),而后再把探究的結(jié)果與課本里的公式進行比較,從而達到探究的效果。
五、檢驗結(jié)果:學(xué)習(xí)者交流和驗證他們提出的解釋
科學(xué)家通過重復(fù)他人的實驗來驗證其結(jié)果。這就要求對問題、步驟、證據(jù)、提出的解釋和對其他解釋的評價進行明確清晰的描述。它使研究能夠經(jīng)受更多的質(zhì)疑,也為其他科學(xué)家用這些解釋來研究新問題提供機會。
讓學(xué)生們交流他們的研究結(jié)果可以為其他人提供問題、檢驗實證材料、找出錯誤的推理、提出實證資料所不能證明的表述以及根據(jù)同一觀察資料提出其它不同解釋的機會。交流的結(jié)果能夠引入新問題,或者加強在實證資料與已有的科學(xué)知識以及學(xué)生提出的解釋之間已有的聯(lián)系。結(jié)果是學(xué)生們能夠解決交流中遇到的矛盾,進一步確定以實證為基礎(chǔ)的論證方法。
“讓學(xué)生經(jīng)歷學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程”,應(yīng)充分體現(xiàn)這五個基本特征。當然這些特征都可以有所變化。例如,每一次探究都可以使學(xué)生投入到科學(xué)型問題中去,但是在有些情況下,探究的問題首先是由學(xué)生提出的,而有些情況下,學(xué)生并沒有直接提出問題,而是在教師提供的問題中選擇一個問題進行研究,或者在別人提出的問題上稍加修改,使之更為深入。研究表明,探究性學(xué)習(xí)中“讓學(xué)生經(jīng)歷學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程”。學(xué)生的自主程度是很重要的,應(yīng)該盡量使學(xué)生投入到自己發(fā)現(xiàn)問題或深化探究問題的活動中去。但是探究性學(xué)習(xí)也不是絕對的,只要圍繞科學(xué)型問題的、使學(xué)生投入到思考中去的、適應(yīng)特定的學(xué)習(xí)目標要求的,那么即使在這五個特征上有所變化,也可以認為是探究性學(xué)習(xí)。
(作者單位:福建省廈門實驗小學(xué))
(責任編輯:楊強)