金玉燕

在小學(xué)科學(xué)中，實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)占了整個(gè)課程的大部分，很多實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)都需要學(xué)生動(dòng)手參與，引導(dǎo)學(xué)生親歷體驗(yàn)探究的過(guò)程。在日常教學(xué)活動(dòng)中，需要關(guān)注學(xué)生科學(xué)思維的形成，讓學(xué)生學(xué)會(huì)用科學(xué)的思維方式去思考問(wèn)題，用假設(shè)、預(yù)測(cè)、推理、解釋、交流、質(zhì)疑等思維性活動(dòng)去解決自身學(xué)習(xí)、日常生活中遇到的問(wèn)題。讓學(xué)生體驗(yàn)探究活動(dòng)的過(guò)程，不僅是讓學(xué)生運(yùn)用探究活動(dòng)對(duì)科學(xué)知識(shí)進(jìn)行探究，而且是讓學(xué)生在探究活動(dòng)中，學(xué)會(huì)自己去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，開(kāi)展有效的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，從而真正形成科學(xué)思維的能力，用科學(xué)的眼光看待世界。

一直在思考科學(xué)課上究竟要教給學(xué)生什么？是科學(xué)知識(shí)、科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度還是科學(xué)方法？小學(xué)生接受科學(xué)知識(shí)的能力是有限的，試想如果今天我們教給學(xué)生的是科學(xué)知識(shí)，到了若干年后有多少學(xué)生能對(duì)當(dāng)初老師所教的知識(shí)留下深刻印象？所以，授人以魚(yú)不如授人以漁。在小學(xué)科學(xué)日常教學(xué)活動(dòng)中關(guān)注學(xué)生科學(xué)思維的形成，嘗試讓學(xué)生學(xué)會(huì)用科學(xué)的思維方式，用假設(shè)、預(yù)測(cè)、推理、解釋、交流、質(zhì)疑等思維性活動(dòng)解決自身學(xué)習(xí)、日常生活中遇到的問(wèn)題。

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：“科學(xué)學(xué)習(xí)要以探究為核心。探究既是科學(xué)學(xué)習(xí)的目標(biāo)，又是科學(xué)學(xué)習(xí)的方式。親身經(jīng)歷以探究為主的學(xué)習(xí)活動(dòng)是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的主要途徑?？茖W(xué)課程應(yīng)向?qū)W生提供充分的科學(xué)探究機(jī)會(huì)，使他們?cè)谙窨茖W(xué)家那樣進(jìn)行科學(xué)探究的過(guò)程中，體驗(yàn)學(xué)習(xí)科學(xué)的樂(lè)趣，增長(zhǎng)科學(xué)探究能力，獲取科學(xué)知識(shí)，形成尊重事實(shí)、善于質(zhì)疑的科學(xué)態(tài)度，了解科學(xué)發(fā)展的歷史?！蓖瑫r(shí)《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》還指出，學(xué)生要“能運(yùn)用已有知識(shí)做出自己對(duì)問(wèn)題的假想答案;能根據(jù)假想答案，制定簡(jiǎn)單的科學(xué)探究活動(dòng)計(jì)劃;能通過(guò)觀察、研究、制作等活動(dòng)進(jìn)行探究?！痹凇墩l(shuí)流得更快一些》這一課中，我充分激發(fā)學(xué)生的思維，鼓勵(lì)學(xué)生積極獨(dú)立思考，善于提問(wèn)和質(zhì)疑，保護(hù)學(xué)生的好奇心和探究欲。通過(guò)設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，開(kāi)展小組合作探究，引導(dǎo)學(xué)生真正動(dòng)手參與到實(shí)驗(yàn)中去，在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)真理，讓對(duì)比實(shí)驗(yàn)探究更有效。

一、鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想

在教學(xué)中，緊密結(jié)合學(xué)情的變化。在課堂上，學(xué)生的思維狀態(tài)是多變的、發(fā)散的，甚至?xí)x主題。這就要求老師及時(shí)捕捉學(xué)生那些靈動(dòng)的思維，不斷追尋思維的根源，引領(lǐng)學(xué)生主動(dòng)地參與探究活動(dòng)中去，不斷提升學(xué)生的探究能力，發(fā)展和完善學(xué)生的思維，注意引導(dǎo)學(xué)生合理假設(shè)。思維活動(dòng)中，假設(shè)是一項(xiàng)完整科學(xué)研究的起始步驟，是一個(gè)具有推測(cè)性的有待證明的答案。學(xué)生的假設(shè)應(yīng)有一定的觀察依據(jù)，假設(shè)之后必須有驗(yàn)證的活動(dòng)。假設(shè)還要符合邏輯，不能隨意猜測(cè)。在教學(xué)中，鼓勵(lì)學(xué)生大膽地進(jìn)行合理猜測(cè)，因?yàn)槲覀兒芏鄠ゴ蟮陌l(fā)明和發(fā)現(xiàn)都源于猜測(cè)?！墩l(shuí)流得更快一些》這一課，我通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生猜測(cè)三種液體流動(dòng)的快慢，并說(shuō)明理由。順勢(shì)進(jìn)行追問(wèn)，能初步了解學(xué)生的前概念。

我們發(fā)現(xiàn)，每個(gè)學(xué)生提出的自我猜測(cè)后面都有自己真實(shí)的想法。當(dāng)我讓學(xué)生來(lái)猜猜看，為什么你覺(jué)得油（或水）流得快時(shí)，絕大多數(shù)學(xué)生都有自己的生活經(jīng)驗(yàn)，他們覺(jué)得水要比油流得快。比如，在課堂上就有學(xué)生提出來(lái)，水流得更快一些，是因?yàn)樯钪邪哑孔拥惯^(guò)來(lái)，里面的水會(huì)很快流出來(lái)，而油卻要等待較長(zhǎng)時(shí)間才能流出來(lái)。這樣的猜測(cè)讓我們知道了學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)和對(duì)水和食用油的前概念。但是也有個(gè)別學(xué)生會(huì)認(rèn)為油會(huì)比水流得快。教學(xué)中，我們不能因?yàn)槔蠋熤肋@個(gè)答案是錯(cuò)誤或正確的，就直接否定學(xué)生的回答，而是應(yīng)該給予學(xué)生鼓勵(lì)和肯定，然后再進(jìn)一步追問(wèn)：那為什么你覺(jué)得油流得更快呢？例如，在我的課堂上就有學(xué)生說(shuō)：“因?yàn)橛突?，所以它流得快。”其?shí)學(xué)生對(duì)于任何現(xiàn)象都是有自己解釋和觀點(diǎn)的，我們應(yīng)該充分發(fā)散學(xué)生的思維，做到“從學(xué)生前概念入手，往正確探索路引導(dǎo)，到學(xué)生新知識(shí)建構(gòu)”。鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)于未知的事物大膽猜想，有自己獨(dú)立的觀點(diǎn)，能夠批判辯證地看待問(wèn)題，保護(hù)好每個(gè)學(xué)生的好奇心和探究欲。

二、掌握對(duì)比實(shí)驗(yàn)方法

英國(guó)科學(xué)家賈德研究發(fā)現(xiàn)，9～11歲學(xué)生在科學(xué)課上的思維發(fā)展，大多處于淺層次，他們只是想著如何完成實(shí)際任務(wù)，而沒(méi)有就這個(gè)任務(wù)進(jìn)行實(shí)質(zhì)性思考。三年級(jí)的學(xué)生讓他們?nèi)タ纯创髽?shù)、觀察小動(dòng)物，還是很起勁的，但要讓他們自己去動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃則很難，更不要說(shuō)設(shè)計(jì)完整的對(duì)比實(shí)驗(yàn)了。所以，如果讓他們直接設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，他們一時(shí)無(wú)法下手，那么怎樣引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)研究計(jì)劃來(lái)促進(jìn)有效的思考呢？在學(xué)?？萍脊?jié)活動(dòng)的創(chuàng)意大賽中，我看到三年級(jí)學(xué)生畫(huà)的一張創(chuàng)意金點(diǎn)子設(shè)計(jì)圖，創(chuàng)意雖然用的是簡(jiǎn)單的圖畫(huà)和簡(jiǎn)短的文字，但很直觀，我一下子就明白了他的想法。這讓我意識(shí)到學(xué)生在畫(huà)圖和寫(xiě)字的過(guò)程中能思考得更加透徹，所以我想到科學(xué)課堂上的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案要放手讓學(xué)生去大膽設(shè)計(jì)。在實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)及小組實(shí)驗(yàn)中，采用小組合作的形式。這種形式有利于學(xué)生之間彼此了解，互幫互助，在表達(dá)自己看法的同時(shí)，也能吸取別人的不同看法，在交流中建構(gòu)新的知識(shí)，并將這種新的認(rèn)知表達(dá)出來(lái)。在《誰(shuí)流得更快一些》這一課中，我設(shè)計(jì)了這樣的實(shí)驗(yàn)方案。

在試上課的過(guò)程中，4個(gè)班48個(gè)小組的學(xué)生都能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)出自己小組的方案，并用簡(jiǎn)單的圖和文字來(lái)表示。我發(fā)現(xiàn)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)在動(dòng)手前動(dòng)腦，規(guī)劃設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)方案，在寫(xiě)畫(huà)的過(guò)程中，學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的興趣會(huì)更大，使學(xué)生科學(xué)思維能力得到提升。當(dāng)然，課堂活動(dòng)的設(shè)計(jì)一定要有針對(duì)性，要讓學(xué)生清楚地了解活動(dòng)的目的和要求。比如《誰(shuí)流得更快一些》一課，以比賽的情境把學(xué)生引入課堂，讓他們意識(shí)到這是個(gè)比賽。要注意實(shí)驗(yàn)的公平性，把研究的問(wèn)題轉(zhuǎn)化成學(xué)生感興趣、想探究的問(wèn)題，這樣能更好地促使學(xué)生自覺(jué)主動(dòng)地參與到活動(dòng)中來(lái)，給予學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在需要——學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)與動(dòng)力。“比較三種液體誰(shuí)流得更快一些的實(shí)驗(yàn)”，我沒(méi)有讓學(xué)生直接設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，而是引導(dǎo)他們投入一次比賽。當(dāng)學(xué)生聽(tīng)到比賽自然會(huì)聯(lián)想到運(yùn)動(dòng)會(huì)上的跑步比賽，比如，跑步的跑道、起點(diǎn)線、運(yùn)動(dòng)員、終點(diǎn)線等條件因素，學(xué)生自然而然地會(huì)想到我們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要注意些什么。比如，實(shí)驗(yàn)的公平性，會(huì)有學(xué)生提出相同多的量、相同高度等。這實(shí)際上就是一個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，要引導(dǎo)學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，考慮到比賽的公平性。材料不同，保持測(cè)試的液體量要一樣多、一樣的高度，同時(shí)讓它們流下去等條件要保持相同，用秒表來(lái)觀察記錄三種液體流下的不同時(shí)間。

鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)充分的小組討論來(lái)設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，讓三年級(jí)的學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)還是有一定難度的，因此要營(yíng)造輕松愉快的課堂氣氛，順著學(xué)生的思維，鼓勵(lì)他們提出多種比賽方案和比賽規(guī)則，保證實(shí)驗(yàn)的公平性。與學(xué)生充分討論，確定在實(shí)驗(yàn)中要滿足相同量、相同高、同時(shí)流等要素。比如，一樣多，可以用同樣的力度擠壓瓶子，可以在板上滴的位置畫(huà)三個(gè)大小一樣的圈;一樣高，每次實(shí)驗(yàn)我們都要保證從同一個(gè)角度往下滴，不能一會(huì)兒高一會(huì)兒低;同時(shí)流，可以用記號(hào)筆做記號(hào)，標(biāo)出起跑線和終點(diǎn)線，讓液體從起跑線開(kāi)始流，流到終點(diǎn)線結(jié)束。學(xué)生一開(kāi)始不能確定跑道的長(zhǎng)短，那么就放手讓學(xué)生實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中不斷完善實(shí)驗(yàn)：縮短跑道、用秒表計(jì)時(shí)記錄液體流動(dòng)的速度。讓學(xué)生主動(dòng)探索，培養(yǎng)其實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，為后面學(xué)習(xí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的對(duì)比實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)。教學(xué)中，老師要隨時(shí)捕捉學(xué)生隨機(jī)生成的思維火花，順著學(xué)生的思維，沿著學(xué)生的思路，不斷地進(jìn)行追問(wèn)，完善實(shí)驗(yàn)規(guī)則，提出實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)，使學(xué)生的思維更加完善，學(xué)習(xí)能力不斷提升。

三、提供有結(jié)構(gòu)的材料

精心準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料是做好對(duì)比實(shí)驗(yàn)的重要因素。所謂有結(jié)構(gòu)的材料，是指經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)的各種有代表性的材料組合。它既要揭示與教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的一系列現(xiàn)象，體現(xiàn)科學(xué)性，同時(shí)還應(yīng)具有趣味性，符合學(xué)生年齡特征和認(rèn)知規(guī)律，貼近學(xué)生學(xué)習(xí)生活，使學(xué)生通過(guò)對(duì)材料的探索發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，獲取新知。它關(guān)系學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，影響數(shù)據(jù)收集及整理，更會(huì)影響學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的分析?！墩l(shuí)流得更快一些》一課，材料箱內(nèi)有現(xiàn)成的流動(dòng)板，可以讓學(xué)生在刻好6條固定長(zhǎng)度的凹槽塑料板上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，學(xué)生無(wú)須動(dòng)太多的腦筋，直接就能開(kāi)展對(duì)比實(shí)驗(yàn)，而且實(shí)驗(yàn)結(jié)果也不會(huì)有很大的誤差。但我覺(jué)得這樣的實(shí)驗(yàn)材料會(huì)讓學(xué)生錯(cuò)失在研究實(shí)驗(yàn)方案過(guò)程中產(chǎn)生思維火花的機(jī)會(huì)。為保證對(duì)比實(shí)驗(yàn)的公平性，通過(guò)小組合作設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的公平實(shí)驗(yàn)，理解公平對(duì)實(shí)驗(yàn)的重要性，并嘗試控制其他變量保持不變，開(kāi)展比較三種液體誰(shuí)流得更快一些的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

活動(dòng)中，讓學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)的材料、方案等，開(kāi)展公平公正的比賽，讓學(xué)生親歷實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，對(duì)三種液體流動(dòng)速度進(jìn)行比較。放手讓學(xué)生開(kāi)展課堂比賽，提醒他們活動(dòng)中把握比賽的公平性，并細(xì)致有效地觀察。用秒表記錄能直觀地觀察這三種液體的流動(dòng)速度，三種液體的重量要一樣多，滴下來(lái)的大小一樣多。一開(kāi)始我為每一組準(zhǔn)備了滴管，但發(fā)現(xiàn)滴管很難把洗潔精吸上來(lái)，后來(lái)在網(wǎng)上選購(gòu)了專(zhuān)門(mén)用來(lái)分裝液體的小瓶子，只要在擠壓瓶子的時(shí)候，用差不多大小的力度就可以保證一樣多。從同一高度往下流，保證一樣高。通過(guò)師生交流，每次實(shí)驗(yàn)要保持玻璃板始終在固定的高度，可以架在盒子上保持一樣的高度。同時(shí)流下去，可以用記號(hào)筆做記號(hào)，確定起跑線和終點(diǎn)線。學(xué)生在用秒表計(jì)時(shí)的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)水流得很快，而洗潔精卻流動(dòng)得很慢，如果繼續(xù)等待洗潔精跑到終點(diǎn)很浪費(fèi)時(shí)間，那怎么來(lái)解決這一問(wèn)題呢？有學(xué)生提出縮短跑道長(zhǎng)度：為了能在較短的時(shí)間內(nèi)決出勝負(fù)，起跑線和終點(diǎn)線之間的距離要短一些。

在課堂活動(dòng)前，老師一定要從學(xué)生的視角親自動(dòng)手做一做實(shí)驗(yàn)。要充分考慮到學(xué)生在活動(dòng)中可能會(huì)遇到的問(wèn)題，并設(shè)想相應(yīng)的解決方法。本課起初只為每一個(gè)小組準(zhǔn)備了1塊玻璃板，學(xué)生每做完一次實(shí)驗(yàn)就要洗去上面的材料才能再進(jìn)行第二次實(shí)驗(yàn)。學(xué)生洗材料花去了很多時(shí)間，而且洗完后馬上進(jìn)行第二次實(shí)驗(yàn)，物質(zhì)很容易殘留在玻璃板上，使實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)誤差。對(duì)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行改進(jìn)后，我準(zhǔn)備了2塊玻璃板正反面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣既可以減少擦洗浪費(fèi)的時(shí)間，還能有效減少實(shí)驗(yàn)的誤差。老師在教學(xué)時(shí)不僅要合理設(shè)疑，更應(yīng)該重視學(xué)生的質(zhì)疑精神，讓學(xué)生敢于提出自己的問(wèn)題、自己的想法。有時(shí)我們的材料一開(kāi)始還不是那么完善，只能自己用心想辦法解決，試著去準(zhǔn)備有結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)材料，可以讓探究更高效。

學(xué)習(xí)應(yīng)當(dāng)以學(xué)生為本，在充分自主和靈活的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維對(duì)于發(fā)展學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰χ陵P(guān)重要。科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)必須以思維發(fā)展為起點(diǎn)和歸宿，依托對(duì)比實(shí)驗(yàn)是落實(shí)學(xué)生思維培養(yǎng)的可行路徑。通過(guò)設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)可以激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的熱情，重視合作過(guò)程中的思維互動(dòng)學(xué)習(xí)，有效發(fā)展學(xué)生的思維能力。相信基于優(yōu)化的科學(xué)對(duì)比實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，可以最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生敏捷的思維，使其全身心地投身于實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，從而真正形成科學(xué)思維能力，用科學(xué)的眼光看待世界，繼而實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新式的學(xué)習(xí)與成長(zhǎng)。