小學(xué)科學(xué)課程以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為宗旨,積極倡導(dǎo)以探究為主的學(xué)習(xí)活動,培養(yǎng)他們的好奇心和探究欲,發(fā)展他們對科學(xué)本質(zhì)的理解,使他們學(xué)會探究解決問題的策略。探究已經(jīng)成為了科學(xué)學(xué)科所必需的永恒主題。作為科學(xué)探究的核心理念,我們可以從科學(xué)教學(xué)目標(biāo)、科學(xué)教學(xué)內(nèi)容、科學(xué)教學(xué)方法三方面加以解讀。
一、作為科學(xué)教學(xué)目標(biāo)的科學(xué)探究
在《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中,對科學(xué)探究目標(biāo)有如下的闡述:①知道科學(xué)探究涉及的主要活動,理解科學(xué)探究的基本特征;②能通過對身邊自然事物的觀察,發(fā)現(xiàn)和提出問題;③能運用已有知識做出自己對問題的假想答案;④能根據(jù)假想答案,制訂簡單的科學(xué)探究計劃;⑤能依據(jù)觀察、實驗、制作等活動進行探究;⑥會查閱、整理從書刊及其他途徑獲得的科學(xué)資源;⑦能在已有知識、經(jīng)驗和現(xiàn)有信息的基礎(chǔ)上,通過簡單的思維化加工,做出自己的解釋或結(jié)論,并知道這個結(jié)果應(yīng)該是可以重復(fù)驗證的;⑧能用自己擅長的方式表達探究結(jié)果,進行交流并參與評議,對別人研究的結(jié)論提出質(zhì)疑也是科學(xué)探究的一部分。
豐富多彩的探究活動在教學(xué)目標(biāo)上應(yīng)該把科學(xué)素養(yǎng)的各個方面融合在一起,既有知識教學(xué)的要求,又能體現(xiàn)情感態(tài)度與價值觀的培養(yǎng)和科學(xué)探究的實踐。在形式上因目標(biāo)、內(nèi)容、資源的不同可采取各種各樣的模式,給學(xué)生創(chuàng)設(shè)多種親歷的機會。
二、作為科學(xué)教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)探究
建構(gòu)主義主張基于問題解決的學(xué)習(xí)模式,強調(diào)把學(xué)習(xí)設(shè)置到復(fù)雜、有意義的問題情境中,通過讓學(xué)習(xí)者合作解決真正的問題,學(xué)習(xí)隱含于問題背后的科學(xué)知識,形成解決問題的技能,并形成自主學(xué)習(xí)的能力。因此,在科學(xué)教學(xué)中,教師要用少量的信息提供給學(xué)生一個精心設(shè)計的問題。首先這個問題應(yīng)充分考慮學(xué)生的生理特點與現(xiàn)實生活的聯(lián)系;其次,問題應(yīng)具有真實性、開放性,且有一定的復(fù)雜性;第三,問題應(yīng)能激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激勵他們?nèi)ヌ骄?;第四,問題應(yīng)能促進學(xué)生進行合作學(xué)習(xí),在合作學(xué)習(xí)中共同建構(gòu)知識。
作為科學(xué)教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)探究,情境是其中的主要構(gòu)成要素。情境性認知理論主張學(xué)習(xí)應(yīng)著眼于解決生活中的實際問題,應(yīng)在具體情境中進行,學(xué)習(xí)效果應(yīng)在情境中評估。在科學(xué)探究活動中,我們應(yīng)該創(chuàng)設(shè)一個學(xué)習(xí)任務(wù)真實的情境,學(xué)習(xí)者通過獨立發(fā)現(xiàn)問題、實驗、調(diào)查、信息收集與處理,表達與交流等探究括動,從而實現(xiàn)知識的建構(gòu)。
例如,美國Vanberbilit大學(xué)認知技術(shù)課題(CTVG)提出了拋錨式情境教學(xué)。教師將教學(xué)的重點置于一個宏觀情境中,引導(dǎo)學(xué)生借助于情境中的各種資料去發(fā)現(xiàn)問題、形成問題、解決問題,借以讓學(xué)生將數(shù)學(xué)問題或其他學(xué)科解題技巧應(yīng)用到實際生活的問題中。
三、作為科學(xué)教學(xué)方法的科學(xué)探究
如何在科學(xué)教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生進行科學(xué)探究呢?筆者認為,科學(xué)探究活動一般包括以下幾個步驟:發(fā)現(xiàn)問題——收集資料——猜想假設(shè)——實驗驗證——得出結(jié)論——評價反思。
1.發(fā)現(xiàn)問題。問題是課堂教學(xué)的波瀾,也是形成課堂教學(xué)高潮的前奏。在教師指導(dǎo)下,根據(jù)“三維目標(biāo)”的要求以及與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的材料,創(chuàng)設(shè)問題情境,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并提出有一定科學(xué)價值的問題。要改變教師提問題學(xué)生被動回答問題的舊教學(xué)模式,學(xué)生的提問是一個復(fù)雜的心理過程,在這個過程中滲透著學(xué)生的個性,體現(xiàn)了學(xué)生的主動性,可以鍛煉他們的觀察能力、思考能力、分析問題、鑒別問題的能力,也能鍛煉他們的語言表達能力。
2.收集資料。引導(dǎo)學(xué)生集中對要解決的關(guān)鍵性問題進行研究,根據(jù)已確定的問題,通過閱讀教材、查閱資料、觀察、實驗、上網(wǎng)搜索下載等形式,收集整理與自身研究的問題相關(guān)的信息資料。這項工程很復(fù)雜,有些資料在課堂上是解決不了的,所以教師要督促和鼓勵學(xué)生,使學(xué)生養(yǎng)成積極探究的好習(xí)慣。
3.猜想假設(shè)。在分析整理資料的基礎(chǔ)上,教師要有目的地引導(dǎo)學(xué)生進行大膽的猜想假設(shè),并提出驗證猜想假設(shè)的研究活動(調(diào)查活動等)方案。
4.實驗驗證。在教師或家長的指導(dǎo)下,由個人或?qū)W習(xí)小組共同實施研究活動(調(diào)查活動等)方案。同時,針對在研究活動出現(xiàn)的新問題、新情況,可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整研究活動方案。
5.得出結(jié)論。個人或?qū)W習(xí)小組對研究活動方案實施后,對問題形成一個合理的解釋,得出結(jié)論?;蛟诖嘶A(chǔ)上,學(xué)生可以提出一個新問題,進行又一次的科學(xué)探究。
6.評價反思。教師還要引導(dǎo)學(xué)生對探究活動進行評價與反思。一方面,引導(dǎo)學(xué)生對自己在探究活動中的表現(xiàn)進行評價:你和同學(xué)都做了哪些事,有什么收獲和不足,還有什么新的想法等。另一方面,引導(dǎo)學(xué)生反思自己的探究行為,并不斷完善,將科學(xué)探究活動延伸到課外,為下一次的科學(xué)探究打下良好的基礎(chǔ),形成科學(xué)的研究方法和科學(xué)態(tài)度。
同時也要注意,在運用科學(xué)探究進行科學(xué)教學(xué)時,要把握科學(xué)探究的精髓,靈活運用于課堂教學(xué),不要死搬硬套,不要過分關(guān)注探究活動的每一個環(huán)節(jié),根據(jù)教材和學(xué)生的特點以及學(xué)校的資源等現(xiàn)有條件,可以是全過程的,也可有側(cè)重點地關(guān)注某一個或幾個環(huán)節(jié)。但也需要明確,探究不是唯一的學(xué)習(xí)模式,在科學(xué)學(xué)習(xí)中,靈活和綜合運用各種教學(xué)方式和策略都是必要的。