劉湘華　譚紅芳

探究是人們獲取科學(xué)、認(rèn)識(shí)世界的重要途徑。對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，科學(xué)探究是指用領(lǐng)悟科學(xué)家們研究自然界所用的方法而進(jìn)行的各種活動(dòng)，包括仔細(xì)觀察、發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或收集證據(jù)、分析論證和評(píng)估、交流與合作等等。真正的科學(xué)探究應(yīng)是建立在思維的邏輯性和科學(xué)性基礎(chǔ)上的有效探究。

科學(xué)探究是一種多層面的活動(dòng)，它的過(guò)程比較復(fù)雜，涉及的方法也是多種多樣的。心理學(xué)家皮亞杰認(rèn)為，活動(dòng)是實(shí)現(xiàn)認(rèn)知發(fā)展包括思維能力發(fā)展的基本途徑和源泉?？茖W(xué)探究不能進(jìn)行單純的方法訓(xùn)練，而是應(yīng)該將科學(xué)探究策略的訓(xùn)練落實(shí)于每個(gè)探究主題中。

一、學(xué)會(huì)觀察和記錄

科學(xué)探究的前提和基本方法是觀察。只要留心觀察，其實(shí)科學(xué)就在我們身邊。從身邊的簡(jiǎn)單問(wèn)題著手，我們都可以進(jìn)入并不神秘的科學(xué)世界。學(xué)生在成長(zhǎng)的過(guò)程中，已經(jīng)初步學(xué)會(huì)觀察，但是科學(xué)探究的觀察不同于一般意義的走馬觀花，不僅依靠感覺(jué)器官更重要的是要用腦用心去觀察。觀察就是用眼、耳、鼻等感覺(jué)器官對(duì)事情的方方面面，作由淺入深的調(diào)查了解。在實(shí)際教學(xué)中，可以結(jié)合生活實(shí)際，訓(xùn)練學(xué)生觀察的技巧。探究能力的形成不是一蹴而成的，而是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程。要讓學(xué)生能象科學(xué)家一樣以進(jìn)行觀察，得進(jìn)行有意識(shí)的培養(yǎng)和引導(dǎo)。如以觀察蠟燭燃燒這一簡(jiǎn)單現(xiàn)象來(lái)說(shuō)，學(xué)生在沒(méi)有進(jìn)行觀察指導(dǎo)之前覺(jué)得很平常的事情沒(méi)有什么可觀察的，也不知道該觀察些什么，怎樣去觀察。其實(shí)科學(xué)知識(shí)同樣蘊(yùn)含在簡(jiǎn)單事件里：蠟燭燃燒有什么特點(diǎn)？點(diǎn)燃蠟燭注意觀察燭芯下的蠟有什么變化？蠟燭燃燒火焰呈什么顏色？蠟燭燃燒一段時(shí)間后變得怎樣？

二、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出問(wèn)題

愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò)：“問(wèn)題的提出往往比解決問(wèn)題更重要?！睂W(xué)起源于問(wèn)于初入科學(xué)之門的初中學(xué)生來(lái)說(shuō)，要培養(yǎng)他們的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)精神，首先要培養(yǎng)他們問(wèn)的能力。根據(jù)初中學(xué)生的思維特點(diǎn)，啟發(fā)學(xué)生利用自己的生活經(jīng)驗(yàn)和經(jīng)歷，運(yùn)用分析和綜合、比較和分類等方法，鼓勵(lì)學(xué)生自己大膽發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出問(wèn)題。有價(jià)值的問(wèn)題是建立在認(rèn)真觀察的基礎(chǔ)上的。在認(rèn)真觀察的過(guò)程中學(xué)生總會(huì)一些疑惑和問(wèn)題。為了鼓勵(lì)學(xué)生提問(wèn)，學(xué)生學(xué)會(huì)觀察的訓(xùn)練中鼓勵(lì)他們提出相關(guān)的相關(guān)的問(wèn)題。給學(xué)生提供提出問(wèn)題的情景和機(jī)會(huì)，給學(xué)生足夠的心理自由，他們對(duì)于比較熟悉的內(nèi)容還是可以提出一些讓人驚喜的問(wèn)題。要提出質(zhì)量高的問(wèn)題的前提是敢問(wèn)，敢問(wèn)多問(wèn)才能會(huì)問(wèn)。怎樣才能提出的價(jià)值的問(wèn)題，怎樣表達(dá)自己要提的問(wèn)題呢？臺(tái)灣著名教育學(xué)家陳龍安教授經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐，總結(jié)出了提問(wèn)的技巧，即用十個(gè)詞提問(wèn)：“假如”“列舉”“比較”“替代”“除了”“可能”“想象”“組合”“六W”“類推”。每一次探究主題是有意識(shí)地讓學(xué)生讓這樣類似的方式進(jìn)行自己提問(wèn)或同學(xué)之間相互提問(wèn)，不僅能培

養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維,,對(duì)于如何提出有意義的問(wèn)題也會(huì)有較大的幫助。

三、猜想和假設(shè)

猜想與假設(shè)是探究式教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和思維能力主要在這一環(huán)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)。學(xué)生提出假設(shè)一般在幾種趨向：提不出假設(shè)；假設(shè)過(guò)于發(fā)散；假設(shè)偏離主題；假設(shè)過(guò)于定勢(shì)等。科學(xué)猜想并不是胡猜亂想，猜想是應(yīng)用現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)對(duì)問(wèn)題中的事實(shí)尋求可能解釋的全過(guò)程。為了防止學(xué)生作一些無(wú)關(guān)的假設(shè)，利用追問(wèn)“你為什么這樣猜想”，有意識(shí)引導(dǎo)他們表述自己假設(shè)的依據(jù)或理由，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行有根據(jù)的猜想。

對(duì)于較高層次要求的探究問(wèn)題如：“剛用石灰漿抹的墻表面的白色物質(zhì)可能是什么呢？”此問(wèn)題不僅需要學(xué)生積累一定的科學(xué)知識(shí)，還要求學(xué)生能把握問(wèn)題的主體要素進(jìn)行分析再作出相應(yīng)的假設(shè)。學(xué)會(huì)挖掘條件因素是“剛用石灰漿抹的墻”。把握這一條件因素，需要充分挖掘內(nèi)含的顯性要素：“石灰漿成分是什么？石灰漿在空氣中可能會(huì)發(fā)生什么化學(xué)反應(yīng)？”因?yàn)閯偰ㄕf(shuō)明預(yù)示著石灰漿與二氧化碳的反應(yīng)可能存在兩種結(jié)果，要么已完全反應(yīng)，要么部分反應(yīng)。因此依據(jù)此問(wèn)題的條件可提出三種合理的猜想：第一種是“白色固體可能全部是Ca（OH）2。”；第二種是“白色固體可能是CaCO3與Ca（OH）2的混合物。”第三種是“白色固體可能全部是CaCO3?！背酥獾娜魏尾孪攵紝儆趯?duì)問(wèn)題理解模糊、把握不到位所致的不合理猜想，也就不能進(jìn)行有效探究，會(huì)導(dǎo)致毫無(wú)生成價(jià)值的盲目探究。當(dāng)學(xué)生猜想與假設(shè)找不到方向時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生采用逆向思維、發(fā)散思維、類比思維、等效思維等方法進(jìn)行猜想。

四、制訂方案，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

科學(xué)探究中的核心部分就是實(shí)驗(yàn)方案的制訂和驗(yàn)證假設(shè)的方案實(shí)施，科學(xué)探究中多數(shù)能通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)猜想和假設(shè)。這一過(guò)程充分體現(xiàn)科學(xué)素養(yǎng)的形成過(guò)程，其中所包含的內(nèi)容也非常豐富。要制訂一個(gè)好的實(shí)驗(yàn)方案并實(shí)現(xiàn)這一方案，學(xué)生就至少要明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，學(xué)會(huì)設(shè)置對(duì)比實(shí)驗(yàn)，知道如何控制實(shí)驗(yàn)變量，學(xué)會(huì)用簡(jiǎn)單圖示或簡(jiǎn)要語(yǔ)言表述實(shí)驗(yàn)的方案，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄表格或報(bào)告，就地取材選擇實(shí)驗(yàn)用的器材，從多種可能的實(shí)驗(yàn)方案中尋找優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)方案等。教師指導(dǎo)和訓(xùn)練,久而久之，學(xué)生制訂計(jì)劃的能力，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力就會(huì)大大提高。

科學(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究活動(dòng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而科學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的是為了探尋科學(xué)結(jié)論，這需要學(xué)生慎密的思考和全面的分析。由于實(shí)驗(yàn)條件隨時(shí)可以作調(diào)整，所以在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，特別要強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)條件的控制，控制變量是科學(xué)探究中最普遍使用的一種方法。在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中，要引導(dǎo)學(xué)生理解只有控制變量才能保證實(shí)驗(yàn)的公平性和可信度，有

意識(shí)在每一組探究活動(dòng)中滲透變量控制的方法和技巧。

五、實(shí)驗(yàn)記錄現(xiàn)象和數(shù)據(jù)

學(xué)生在描述現(xiàn)象的時(shí)候，往往容易將現(xiàn)象和結(jié)論混淆。如細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述，“劇烈燃燒、火星四射，生成四氧化三鐵”。在實(shí)驗(yàn)探究還得注意表達(dá)的規(guī)范。在科學(xué)探究中，通常采用表格、圖示來(lái)記錄實(shí)驗(yàn)變化的歷程。為了使學(xué)生初步學(xué)會(huì)讀表，讀圖，表格和曲線的轉(zhuǎn)換、自己設(shè)計(jì)表格，能自我完成變化曲線圖的畫(huà)制。

六、交流表達(dá)

科學(xué)最大特點(diǎn)是在于它的實(shí)證，你作出的這種解釋對(duì)不對(duì)呢?我得說(shuō)出來(lái)讓更多的人認(rèn)可，讓更多的人來(lái)驗(yàn)證，所以交流這種技能就成了科學(xué)探究活動(dòng)中的一種非常重要的技能。交流表達(dá)的方式不僅僅的語(yǔ)言和文字，還包括了圖片、示意圖、模型、符號(hào)、特殊用語(yǔ)等多種方式。探究教學(xué)中的交流與科學(xué)研究中的交流不同，不要求術(shù)語(yǔ)精確，形式規(guī)范。它可以形式多樣，既可以是書(shū)面的，也可以是口頭的。

七、學(xué)會(huì)探究后總結(jié)反思

一般來(lái)說(shuō)學(xué)生針對(duì)課本或老師布置的任務(wù)完成探究后，就覺(jué)得萬(wàn)事大吉了，對(duì)剛進(jìn)行完的探究活動(dòng)也就不想不問(wèn)

了。這正是他們探究能力難以進(jìn)步和提高的原因。所以教師有必要指導(dǎo)學(xué)生對(duì)整個(gè)探究的過(guò)程進(jìn)行反思。實(shí)際上，總結(jié)與反思過(guò)程是探究過(guò)程的延伸，尤其是對(duì)于復(fù)雜問(wèn)題探究過(guò)程的總結(jié)與反思，既是知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的積累過(guò)程又是培養(yǎng)能力的一個(gè)不可缺少的重要環(huán)節(jié)?？偨Y(jié)與反思過(guò)程不僅僅是在整個(gè)探究問(wèn)題解決以后，而是貫穿于探究的整個(gè)過(guò)程。

在知識(shí)以指數(shù)倍迅速增長(zhǎng)的今天，使學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)已成為教育的一個(gè)重要目標(biāo)，“授人以魚(yú)，不如授人以漁”。要讓學(xué)生能夠并能自覺(jué)地進(jìn)行科學(xué)探究首先得讓他們學(xué)會(huì)科學(xué)探究的方法。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)探究方法的一般策略：先以完整樣例為模板，再以不完整樣例的設(shè)計(jì)的引導(dǎo)，然后放手讓他們自己去探究，引導(dǎo)他們養(yǎng)成一種自覺(jué)探究的意識(shí)和具備有效探究的能力。由引到放，一步一步地有意識(shí)培養(yǎng)他們科學(xué)探究的能力。這種探究能力的形成不僅僅是短期對(duì)科學(xué)學(xué)習(xí)有益，對(duì)于他們成長(zhǎng)過(guò)程中面對(duì)錯(cuò)綜復(fù)雜的問(wèn)題能有序有理地去思考也會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的潛移默化的影響。