邵鋒星

【摘要】蘭本達(dá)教授的"探究-研討"教學(xué)法及其對促進(jìn)學(xué)生科學(xué)概念建構(gòu)的過程給當(dāng)前小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)及對科學(xué)探究活動本質(zhì)認(rèn)識以深刻的啟示。筆者基于"探究-研討"教學(xué)法開展了"發(fā)現(xiàn)-交流"式科學(xué)觀察、"探索-討論"式科學(xué)實(shí)驗(yàn)、"積累-解釋"式科學(xué)閱讀等形式的科學(xué)探究教學(xué)實(shí)踐探索。

【關(guān)鍵詞】科學(xué)探究科學(xué)概念探索階段研討階段

【中圖分類號】G424.1【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）5-0031-03

現(xiàn)實(shí)教學(xué)中，科學(xué)探究常被僵化、簡單化成為一種固定的模式：提出問題、形成假設(shè)、設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案、收集資料和分析數(shù)據(jù)、相互交流得出結(jié)論。環(huán)節(jié)多了，要想讓學(xué)生展開充分的探究自然就力不從心：提出問題繞了一個大圈，完成制訂和修正計劃又用去許多時間，剩下來能夠展開活動的時間就少之又少了。因此，提供給學(xué)生一大堆實(shí)驗(yàn)用品卻要求在三五分鐘內(nèi)結(jié)束實(shí)驗(yàn)，給學(xué)生一兩分鐘時間裝模作樣地討論的例子屢見不鮮。如何使探究性學(xué)習(xí)不再走入形式化的誤區(qū)？筆者以為，蘭本達(dá)教授的"探究-研討"教學(xué)法給了我們深刻的啟示。

蘭本達(dá)是美國哈佛大學(xué)研究生院教授，上世紀(jì)四十年代創(chuàng)立"探究-研討"教學(xué)法。1971年，以她為主要作者的《小學(xué)科學(xué)教育的"探究-研討"教學(xué)法》在美國出版。蘭本達(dá)的課堂結(jié)構(gòu)一般分為兩個部分：探究和研討。所謂"探究"，就是學(xué)生圍繞研究目的觀察經(jīng)過教師精心選擇和組織的"有結(jié)構(gòu)的材料"（即包含著概念的材料），收集事實(shí)和數(shù)據(jù)；所謂"研討"，就是將獲得的事實(shí)和數(shù)據(jù)匯集起來，進(jìn)行集體討論、加工，根據(jù)學(xué)生發(fā)展的水平尋找其中的規(guī)律。

在探究階段，教師通過創(chuàng)設(shè)特定的探究性問題情境，為學(xué)生的自主探究學(xué)習(xí)定向。學(xué)生對現(xiàn)實(shí)材料進(jìn)行探索，獲得與自己原有概念不一致的全新的經(jīng)驗(yàn)。要激活學(xué)生的思維，鼓勵學(xué)生進(jìn)行發(fā)散型思考，由此產(chǎn)生多種與問題解決相關(guān)的想法，哪怕只是一些模糊的想法。這一階段的活動，要求能提供給學(xué)生動手動腦進(jìn)行閱讀、觀察、實(shí)驗(yàn)的一個時間比較長的活動，或是由幾個小活動有機(jī)整合成的一個連續(xù)不中斷的大活動。這樣，學(xué)生有了充足的時間和更為寬廣的活動空間開展探究活動，使學(xué)生成為真正的學(xué)習(xí)主人成為可能。親歷科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動過程，讓兒童收集到大量信息，兒童常常依靠感知到的信息形成的直覺來判斷事物，形成一些有關(guān)科學(xué)的初始概念。

研討階段，鼓勵學(xué)生進(jìn)行信息的比對、加工，在這個過程中，充滿了學(xué)生不同的個人認(rèn)識與事實(shí)證據(jù)之間、個人認(rèn)識與科學(xué)概念原理之間的"沖突"矛盾和斗爭。學(xué)生在這樣的過程中，進(jìn)一步暴露和明確了自己的已有概念和認(rèn)識，感受不同觀點(diǎn)和解釋之間的一致與差異，評價、解釋、推論假設(shè)和證據(jù)之間的關(guān)系。學(xué)生內(nèi)部加工過程結(jié)束后，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組間或向全班同學(xué)表達(dá)與交流自己的發(fā)現(xiàn)、概括或結(jié)論，引導(dǎo)兒童組織自己的想法，設(shè)法向別人說明，或者設(shè)法說服別人。學(xué)生對自己的經(jīng)驗(yàn)開始抽象化、理論化，使其成為一種可交流的形式。學(xué)生往往要通過比較其他可能的解釋，特別是那些體現(xiàn)科學(xué)性的解釋，對自己的解釋進(jìn)行修正、求證與評價。同時，學(xué)生要擴(kuò)展自己的概念，使其與其他概念相聯(lián)系，并運(yùn)用所建構(gòu)的新概念解釋周圍世界或新情境問題，從而實(shí)現(xiàn)對新概念的驗(yàn)證、應(yīng)用、鞏固和提高。

小學(xué)生的科學(xué)探究活動是一個構(gòu)建科學(xué)概念的過程，是通過獲得證據(jù)對初始概念不斷修正、完善甚至否定的過程。根據(jù)學(xué)生獲取證據(jù)途徑的不同，小學(xué)科學(xué)課的基本類型可以分為觀察課、實(shí)驗(yàn)課和閱讀課。筆者認(rèn)為，這些不同的課型，獲取證據(jù)方式有所改變，教學(xué)環(huán)境和教學(xué)的組織方式相應(yīng)發(fā)生變化，而基于"探究-研討"教學(xué)法的科學(xué)探究基本環(huán)節(jié)是相似的。

一、"發(fā)現(xiàn)-交流"式科學(xué)觀察

科學(xué)觀察是通過人的感覺器官或借助儀器，有目的、有計劃地對自然發(fā)生的現(xiàn)象或變化進(jìn)行考察、記錄和分析，從而解決一個科學(xué)問題或驗(yàn)證一個科學(xué)假說，是對觀察對象所包含的豐富信息進(jìn)行發(fā)現(xiàn)、準(zhǔn)確觀測并進(jìn)行客觀記錄的綜合活動。它作為一種基本的認(rèn)識活動，貫穿于整個科學(xué)研究過程中?！犊茖W(xué)（3-6年級）課程標(biāo)準(zhǔn)》指出"沒有觀察，就沒有'研究'，更沒有'認(rèn)識'"?？梢姡盒W(xué)科學(xué)課程、科學(xué)探究是以觀察為基礎(chǔ)的。小學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)活動中，通過對自然現(xiàn)象的觀察，養(yǎng)成科學(xué)的思維方法和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，從而全面提升自身的科學(xué)素質(zhì)，因此，科學(xué)觀察是科學(xué)課的基礎(chǔ)。筆者指導(dǎo)學(xué)生通過"發(fā)現(xiàn)-交流"兩個階段開展科學(xué)觀察的學(xué)習(xí)。

案例1-1:《土壤中有什么》"發(fā)現(xiàn)"階段教學(xué)設(shè)計

1.觀察剛從花壇中取來的土壤，記下發(fā)現(xiàn)。

2.師生共同討論更多的觀察方法，學(xué)生進(jìn)行新的觀察活動。（放入水中觀察、曬干以后將顆粒分類、觀察土壤在水中的沉積等。）

兒童觀察自然狀態(tài)下濕潤的土壤，會有許多發(fā)現(xiàn)，同時也會遇到問題--潮濕的土壤顏色深，粘成一團(tuán)，很難觀察得十分清楚。在這種情況下，通過教師的引導(dǎo)啟發(fā),兒童自然想到把土壤曬干、碾碎觀察，以及把土壤顆粒放在水中洗干凈、沉淀等多種觀察方法，把觀察土壤的活動推向深入。先觀察自然狀態(tài)下的觀察對象，再借助儀器、工具觀察；先肉眼觀察，再使用多種方法進(jìn)行觀察，符合小學(xué)生觀察事物一般規(guī)律和兒童的認(rèn)知規(guī)律。豐富的觀察活動過程，讓兒童收集到大量信息，形成一些有關(guān)土壤成分的初始概念。

案例1-2:《土壤中有什么》"交流"階段教學(xué)設(shè)計

1.交流土壤顆粒的分類、大小、名稱以及土壤在水中的沉積狀況。

2.教師演示實(shí)驗(yàn)：分別蒸發(fā)過濾后的土壤浸泡液和蒸餾水，指導(dǎo)觀察土壤中的鹽分；交流腐殖質(zhì)的觀察方法。

兒童親歷觀察土壤的過程，收集到了大量信息，有了很多的發(fā)現(xiàn)。兒童常常依靠感知到的信息形成的直覺來判斷事物，形成一些初始概念。但這些概念往往是不全面的。在此基礎(chǔ)上，鼓勵學(xué)生進(jìn)行交流，實(shí)現(xiàn)對獲得信息的加工。在這個過程中，充滿了學(xué)生不同的個人概念和認(rèn)識之間、個人認(rèn)識與事實(shí)證據(jù)之間、個人認(rèn)識與科學(xué)概念原理之間的"沖突"矛盾和斗爭。學(xué)生在交流過程中，進(jìn)一步暴露和明確了自己的已有概念和認(rèn)識，感受不同觀點(diǎn)和解釋之間的一致與差異，經(jīng)由小組討論、對比、解釋彼此的前概念的異同，并與教師的意見交換、溝通，呈現(xiàn)可能的認(rèn)知沖突，得以認(rèn)同和內(nèi)化。在此基礎(chǔ)上，教師補(bǔ)充分別蒸發(fā)土壤浸泡液和蒸餾水的演示實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識土壤中的鹽分，并指導(dǎo)兒童交流對腐殖質(zhì)的理解。至此，學(xué)生對土壤的成分，建立了完善的認(rèn)識。

二、"探索-討論"式科學(xué)實(shí)驗(yàn)

當(dāng)人們不滿足在自然條件下去觀察對象，要求對被研究對象進(jìn)行積極的干預(yù)時，這就導(dǎo)致科學(xué)實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)生?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)觀察一樣，也是搜集科學(xué)事實(shí)、獲得感性材料的基本方法，同時也是檢驗(yàn)科學(xué)假說，形成科學(xué)理論的實(shí)踐基礎(chǔ)，二者互相聯(lián)系、互為補(bǔ)充。但實(shí)驗(yàn)是在變革自然中認(rèn)識自然，因而有著獨(dú)特的認(rèn)識功能，科學(xué)實(shí)驗(yàn)中多種儀器的使用，使獲得的感性材料更豐富、更精確，且能排除次要因素的干擾，更快揭示出研究對象的本質(zhì)。因此科學(xué)實(shí)驗(yàn)越來越廣泛地被應(yīng)用，并且在現(xiàn)代科學(xué)中占有越來越重要的地位。就小學(xué)科學(xué)課程而言，指導(dǎo)學(xué)生通過開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行科學(xué)探究活動，是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。筆者嘗試以"探索-討論"兩個階段開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)。

案例2-1:《拱形的力量》"探索"階段教學(xué)設(shè)計

1.教師示范做一個紙拱，并講解、板書拱的各部分名稱。（拱頂、拱足）討論：是不是拱形能夠承受更大的重力，應(yīng)該怎樣來研究？

2.學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)活動：

活動一：平紙與拱紙承重能力的比較以及拱形紙受壓后形狀變化觀察。

（"任務(wù)單"1內(nèi)容：相同跨度的平紙和拱形紙承重能力比較。）

（6～7分鐘后教師發(fā)放"任務(wù)單"2，內(nèi)容：使拱紙承受更大的重力，我們有什么辦法？試一試，并說一說理由。）

活動二：怎樣使拱形承受更大的重量？

（7～8分鐘左右后教師發(fā)放積木及"問題卡"，"問題卡"內(nèi)容：用積木搭一個拱，小組討論積木搭的拱不塌的原因是什么？

活動三：搭一個積木拱，分析不塌的原因。

"探索階段"提倡引導(dǎo)小學(xué)生經(jīng)歷一個自主的、較長時間的、連續(xù)不中斷的科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)活動。與傳統(tǒng)課堂教學(xué)比較，這個過程有這樣一些特點(diǎn)：首先，學(xué)生動手動腦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動的時間比較長，接近20分鐘，幾乎相當(dāng)于整節(jié)課的一半時間；其次，這是一個連續(xù)不中斷的活動，或者是由幾個小活動有機(jī)整合成的一個大活動,是活動時間和活動空間都很充分的實(shí)驗(yàn)活動。

這一階段中，教師不再事無巨細(xì)、面面俱到進(jìn)行活動前的指導(dǎo)，而是采用"任務(wù)單"、"問題卡"和有結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)材料等載體，有效推進(jìn)實(shí)驗(yàn)活動的進(jìn)行。"任務(wù)單"即向?qū)W生布置探究的任務(wù)?！豆靶蔚牧α俊芬徽n教學(xué)中，將探究的問題以任務(wù)的形式出現(xiàn)，然后為學(xué)生提供充足的探究時空，讓兒童以小組為單位共同完成。在完成了前一個觀察、實(shí)驗(yàn)活動后，教師又以"任務(wù)單"的形式引導(dǎo)學(xué)生將探究活動持續(xù)下去。將學(xué)生的探究活動引向深入。有些需要引導(dǎo)、組織學(xué)生展開討論的觀察實(shí)驗(yàn)，"問題卡"是一個好形式。上述教學(xué)中的"問題卡"，要求用積木搭一個拱，并引導(dǎo)學(xué)生在小組中討論積木搭的拱不塌的原因，有效推進(jìn)了探究活動的繼續(xù)進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)材料的發(fā)放時機(jī)選擇，也是分步有序推進(jìn)觀察實(shí)驗(yàn)活動的好載體。教學(xué)過程中教師并沒有把積木直接放在各小組的實(shí)驗(yàn)桌上，而是在學(xué)生們經(jīng)歷了"活動二"并作了記錄后，教師才給各小組發(fā)放了一組積木，確保了實(shí)驗(yàn)活動的有序進(jìn)行。

案例2-2:《拱形的力量》"討論"階段教學(xué)設(shè)計

討論：

1.為什么拱形紙的承重能力比較強(qiáng)？能做出自己的解釋嗎？

2.使拱紙承受更大的重力，有什么辦法？還有其它方法嗎？

3.積木搭的拱不塌的原因是什么？

（教師根據(jù)學(xué)生回答板畫、板書。）

在實(shí)驗(yàn)活動之后，讓學(xué)生自己來分析整理數(shù)據(jù)，不僅能學(xué)會一些科學(xué)的統(tǒng)計分析方法，而且從分析的過程中反思自己的實(shí)驗(yàn)，并相互質(zhì)疑。反思是一種重要的科學(xué)思想，實(shí)驗(yàn)活動結(jié)束后，通過觀察各組數(shù)據(jù)的差異，看看自己的研究中有什么問題，有什么值得改正，有什么忽略了，這將有助于學(xué)生更加周密的考慮自己的研究計劃，更加規(guī)范的進(jìn)行操作，有助于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度?；ハ嘀g的質(zhì)疑和評價，需要表達(dá)自己對他人某一觀點(diǎn)、證據(jù)、行為的肯定或異議，分析其形成的原因，闡明自己的理由。這個階段的評價，不能停留在判斷正誤的層面，需要學(xué)生用證據(jù)證明自己的觀點(diǎn)，以證據(jù)讓人信服?？梢钥闯?，《拱形的力量》一課整個交流與討論的過程，不僅是兒童的科學(xué)思維積極參與的過程，學(xué)生的思維水平達(dá)到了一個新的層次，更是把信息轉(zhuǎn)化為科學(xué)實(shí)證，學(xué)生對拱形能夠承受更大重力的原因有了充分認(rèn)識，形成科學(xué)概念的過程。

三、"積累-解釋"式科學(xué)閱讀

提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，靠任何一種單一的教學(xué)策略或?qū)W習(xí)活動都是無法達(dá)到的。很多的科學(xué)知識和前人經(jīng)驗(yàn)，因?yàn)檎n堂的條件、環(huán)境限制，并不可能完全靠科學(xué)觀察和科學(xué)實(shí)驗(yàn)獲得。在科學(xué)學(xué)習(xí)過程中，引導(dǎo)學(xué)生有針對性地開展科學(xué)閱讀，有助于學(xué)生拓寬視野，加深對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識。目前,學(xué)生甚至成人的閱讀現(xiàn)狀令人擔(dān)憂,科學(xué)閱讀更是"雪上加霜"?？茖W(xué)閱讀對豐富學(xué)生的閱讀面，完善學(xué)生的閱讀結(jié)構(gòu)，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，有著不可替代的重要意義。因?yàn)榭茖W(xué)閱讀有助于學(xué)生科學(xué)本質(zhì)觀的形成和發(fā)展，有助于學(xué)生科學(xué)概念的形成和理解，只有這樣，學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)才能得到全面、可持續(xù)的發(fā)展。筆者指導(dǎo)學(xué)生通過"積累-解釋"兩個階段進(jìn)行科學(xué)閱讀類課題的學(xué)習(xí)。

案例3-1:《地球的衛(wèi)星--月球》"積累"階段教學(xué)設(shè)計

1.學(xué)生閱讀教師提供的月球資料、圖片、視頻以及自己搜集的有關(guān)月球知識的相關(guān)書籍。

2.學(xué)生將搜集、閱讀的資料記錄在"我的月球卡"上。

課堂教學(xué)中的科學(xué)閱讀內(nèi)容主要有文本的和電子的兩種。文本的主要科學(xué)教科書中有關(guān)科學(xué)家的相關(guān)介紹、重大科學(xué)事件介紹、科學(xué)技術(shù)應(yīng)用發(fā)面的介紹以及對教學(xué)內(nèi)容的拓展或補(bǔ)充性知識介紹等。近年來，國內(nèi)外一些科學(xué)教材、科普讀物，如《科學(xué)探索者》、《科學(xué)啟蒙》等，也逐步進(jìn)入我們的科學(xué)課堂，豐富了學(xué)生的閱讀內(nèi)容。課堂中教師提供的有針對性的"閱讀資料"，既是良好閱讀內(nèi)容的補(bǔ)充，也是科學(xué)閱讀教學(xué)策略的體現(xiàn)。電子媒體的閱讀主要包括光盤、錄像等視頻資料。

科學(xué)閱讀的方法有比較性與閱讀、求解性閱讀、質(zhì)疑性閱讀、創(chuàng)造性閱讀等。倡導(dǎo)邊閱讀邊記錄，養(yǎng)成良好的閱讀習(xí)慣。讀書筆記、摘記卡、科學(xué)小報等，都是很好的記錄形式，有利于閱讀習(xí)慣的養(yǎng)成和科學(xué)知識的積累。教學(xué)案例中學(xué)生通過閱讀、摘記的一張張圖文并茂、內(nèi)容豐富的"我的月球卡"，已經(jīng)是對月球相關(guān)知識完整認(rèn)識的良好內(nèi)核。

案例3-2:《地球的衛(wèi)星--月球》"解釋"階段教學(xué)設(shè)計

1.展示"我的月球卡"。

2.交流、解釋有關(guān)月球的知識。

展示學(xué)生閱讀積累的摘記卡、科學(xué)小報，并給以充分的評價，不僅是對學(xué)生閱讀情況的檢查，更能激發(fā)、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)閱讀的良好習(xí)慣。學(xué)生收集到的月球的知識可能是相同的，也可能會出現(xiàn)差異，正是交流的價值所在，這不僅是一個信息交流的活動，也是一個知識不斷擴(kuò)展、形成"頭腦風(fēng)暴"的過程。交流、解釋的主題可以集中在月球的運(yùn)動、月球的地形、月球與地球的比較、月球的其他情況這幾個方面。這些主題可以平行展開，也可以有所側(cè)重，可以分小組展開，也可以集中進(jìn)行。有些如月球的公轉(zhuǎn)周期等難度較大的問題，并不需要學(xué)生在本節(jié)課就完全理解，而是要讓學(xué)生產(chǎn)生不斷探究的興趣。

參考資料：

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[2]肖川：教育的理想與信念[M].湖南：岳麓書社，2002

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