喻佳俊

（懷柔區(qū)第二小學(xué)，北京 101400）

縱觀世界各國科學(xué)教育發(fā)展，呈現(xiàn)的共同趨勢是“科學(xué)學(xué)習(xí)要以探究為核心”。小學(xué)《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》強調(diào)，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，同時也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的主要形式。故“以探究為核心”的科學(xué)教學(xué)模式已成為科學(xué)教育的必然選擇。

一、研究概念

1.探究

探究亦稱發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)，是學(xué)生在學(xué)習(xí)情境中通過觀察、閱讀，發(fā)現(xiàn)問題，搜集數(shù)據(jù)，形成解釋，獲得答案并進(jìn)行交流、檢驗的探索性學(xué)習(xí)。

科學(xué)探究有雙層含義：一是科學(xué)家的探究活動，二是學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)。

2.探究性學(xué)習(xí)

探究性學(xué)習(xí)是一種積極的學(xué)習(xí)過程，主要指學(xué)生在科學(xué)課中自己探索問題的學(xué)習(xí)方式。探究的研究步驟：提出問題、建立假設(shè)、設(shè)計實驗方案、收集事實與證據(jù)、檢驗假設(shè)、交流。

3.“以探究為核心”的教學(xué)模式

“以探究為核心”主要圍繞“觀察現(xiàn)象，提出問題——猜想原因，設(shè)計實驗——實驗驗證，得出結(jié)論——反思回顧，拓展延伸”環(huán)節(jié)展開研究。主要包括五個核心內(nèi)容，分別是“觀察”“提問”“猜想”“實驗”和“結(jié)論”。

（1）觀察

指對自然事物及實驗現(xiàn)象的觀察。

三、四年級，主要研究指導(dǎo)學(xué)生從整體到局部再到細(xì)節(jié)的觀察訓(xùn)練。

五、六年級，主要研究指導(dǎo)學(xué)生從現(xiàn)象到本質(zhì)的觀察訓(xùn)練。

（2）提問

指老師提出的問題及學(xué)生提出的問題。

老師的問題，主要研究指導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活實際與已有概念思考問題。

學(xué)生的問題，主要研究指導(dǎo)學(xué)生用“什么是”“有什么用”模式表述問題。

（3）猜想

指對問題結(jié)果或現(xiàn)象本質(zhì)的預(yù)設(shè)。

主要研究指導(dǎo)學(xué)生建立課堂與生活、問題與現(xiàn)象、現(xiàn)象與本質(zhì)之間的聯(lián)系。

（4）實驗

指設(shè)計對比實驗，即變量及定量選擇。

選擇變量及定量，主要研究指導(dǎo)學(xué)生觀察材料、思考問題，明確對比的要點。

（5）結(jié)論

指研究結(jié)束后形成的科學(xué)概念。

主要研究指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合觀察、問題、猜想和實驗活動，思考實驗現(xiàn)象，分析實驗數(shù)據(jù)，從而歸納、概括問題的本質(zhì)，并用自己的話進(jìn)行表達(dá)。

二、研究內(nèi)容

以探究活動為研究核心，主要圍繞“觀察現(xiàn)象，提出問題——猜想原因，設(shè)計實驗——實驗驗證，得出結(jié)論——反思回顧，拓展延伸”環(huán)節(jié)及以下核心問題展開研究：

(1）如何針對不同年齡階段培養(yǎng)觀察力。

(2）如何有效引導(dǎo)學(xué)生提出問題。

(3）如何引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有根據(jù)的猜想。

(4）如何幫助學(xué)生設(shè)計簡單的對比實驗。

(5）如何指導(dǎo)學(xué)生分析實驗數(shù)據(jù)，總結(jié)、概括結(jié)論。

三、研究假設(shè)

(1）不同年齡階段學(xué)生的觀察力發(fā)展呈現(xiàn)不同特點，教師根據(jù)同一階段的特點，依照觀察的三個步驟進(jìn)行培養(yǎng)，將有效提高學(xué)生的觀察能力。

(2）提出更多問題應(yīng)基于學(xué)生的主動思考，有效提出問題應(yīng)源于情景創(chuàng)設(shè)和較長時間的訓(xùn)練，這將促進(jìn)學(xué)生對事物認(rèn)識發(fā)展的思維能力的提高。

(3）猜想源于學(xué)生的前概念及情景創(chuàng)設(shè)后對問題的思考，所以通過類比、歸納、構(gòu)造、聯(lián)想等方法可以逐步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想，從而發(fā)展學(xué)生的預(yù)設(shè)能力及實事求是的科學(xué)研究態(tài)度。

(4）針對不同年齡階段，實驗設(shè)計難度會有所不同，從低年級做起，引導(dǎo)學(xué)生逐步深化認(rèn)識，對比影響因素，通過長期培養(yǎng)，學(xué)生的設(shè)計能力和研究水平將不斷提升。

(5）通過比較數(shù)據(jù)、現(xiàn)象的相同及不同之處，訓(xùn)練學(xué)生利用簡潔的語言描述現(xiàn)象，思考現(xiàn)象背后的原理形成概念，將提高學(xué)生的總結(jié)概括能力。

(6）形成特色和較為成功、固定的科學(xué)課堂教學(xué)模式。

(7）教師通過研究，科研能力顯著提升，科學(xué)教學(xué)效果顯著增強，并且針對每一探究環(huán)節(jié)能夠形成思考，形成解決策略，充分體現(xiàn)科學(xué)教學(xué)的時效性。

四、研究發(fā)現(xiàn)

1.教學(xué)模式

以問題引領(lǐng)，培養(yǎng)思維發(fā)展，形成以科學(xué)綜合素養(yǎng)為主線的科學(xué)課程改革實驗的教學(xué)模式，總結(jié)概括起來就是：觀察現(xiàn)象，提出問題——猜想原因，設(shè)計實驗——實驗驗證，得出結(jié)論——反思回顧，拓展延伸。

具體說來就是指課堂教學(xué)過程是在教師的啟發(fā)和誘導(dǎo)下，以學(xué)生獨立自主學(xué)習(xí)和合作討論為前提，以學(xué)生周圍世界和生活實際為參照對象，為學(xué)生提供充分的事實依據(jù)，學(xué)生由此產(chǎn)生質(zhì)疑、提出問題，并結(jié)合已有的知識經(jīng)驗進(jìn)行逐步深入的猜想，提出自己對問題的假設(shè)并通過小組合作思考解決問題的方法，通過實驗、查找資料等方法，對比、比較、歸納、概括出自己對問題的初步答案，在通過辯證的反思和進(jìn)一步的實驗，形成對問題的最終解釋，形成科學(xué)概念。

例如，五年級光學(xué)單元《光的折射》一課，以叉魚為情境，引發(fā)學(xué)生思考“為什么叉不到魚”，從而引出“光從空氣進(jìn)入水中發(fā)生了什么變化”這一問題。通過繪圖猜想、設(shè)計實驗、觀察思考，初步得出光線偏折的結(jié)論，再通過更具有直觀性的實驗，發(fā)現(xiàn)光線向下偏折，原因是光的傳播速度在兩個介質(zhì)中發(fā)生了變化，最后利用所學(xué)的知識解釋、分析“為什么叉不到魚”和“如何能叉到魚”。

教師作為合作探究式教學(xué)模式的導(dǎo)師，其任務(wù)是調(diào)動學(xué)生的積極性，促使他們自己去獲取知識，發(fā)展能力，做到自己能發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題。探究式教學(xué)模式特別重視開發(fā)學(xué)生的智力，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，力圖通過合作探究引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)，為終身學(xué)習(xí)和工作奠定基礎(chǔ)。

2.教學(xué)實施

在每節(jié)科學(xué)課中，由情境引出問題，以問題引出思考，通過猜想、設(shè)計解決問題的方法最終得出結(jié)論，在不同年級段還有不同的嘗試和思考。

(1）三至四年級——以學(xué)生為主導(dǎo)，充分發(fā)揮教師的指導(dǎo)作用

三、四年級學(xué)生剛剛接觸科學(xué)課，并且很多知識和能力都非常欠缺，所以課堂策略是由教師提出問題，學(xué)生進(jìn)行初步猜想；然后教師再提供資料，學(xué)生再次進(jìn)行有依據(jù)的猜想；之后教師指導(dǎo)學(xué)生依據(jù)實驗進(jìn)行設(shè)計，思考解決問題的方法，并且出示設(shè)計好的記錄單，指導(dǎo)學(xué)生填寫；在進(jìn)行實驗時，首先由教師演示實驗，之后學(xué)生再實驗；最后，教師歸納學(xué)生的發(fā)現(xiàn)，指導(dǎo)學(xué)生概括出科學(xué)概念，解決課堂伊始問題。

(2）五至六年級——以學(xué)生為主體，充分發(fā)揮教師的輔助作用

五、六年級學(xué)生經(jīng)過兩年的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練，對科學(xué)研究的方法和策略已經(jīng)有了一定了解，所以課堂策略是教師為學(xué)生提供研究材料，學(xué)生進(jìn)行觀察，由此引出問題；再結(jié)合已有經(jīng)驗和思考提出自己對問題的猜想或假設(shè)；之后小組依據(jù)老師提供的材料設(shè)計實驗和記錄單討論設(shè)計解決問題的方法；然后全班再討論實驗的可行性和科學(xué)性，形成較為有效的實驗方案，各組進(jìn)行實驗并記錄；之后各小組匯報發(fā)現(xiàn)，教師幫助整理，學(xué)生總結(jié)概括出初步結(jié)論；最后，依據(jù)結(jié)論解釋問題，總結(jié)概況并深化結(jié)論。

3.探究教學(xué)案例

《種子與小苗》是“以探究為核心”的科學(xué)教學(xué)模式展開的課例。

第一，觀察小苗,進(jìn)行分類，引發(fā)問題、思考和猜想；

第二，觀察、研究解剖種子，分析、組合材料，認(rèn)識種子構(gòu)造；

第三，聯(lián)系種子與小苗，分析種子各部分作用，建立事物聯(lián)系性，將結(jié)構(gòu)與功能聯(lián)系；

第四，觀察、猜想雙子葉種子的聯(lián)系，建立雙子葉種子概念。

4.“以探究為核心”的教學(xué)模式的注意事項

(1）探究方案精細(xì)化

“以探究為核心”的教學(xué)模式與科學(xué)探究存在許多差異。因科學(xué)探究具有計劃性強、過程復(fù)雜、周期長等特點，故實施探究式教學(xué)時，教師應(yīng)在內(nèi)容、形式、設(shè)備、時空等方面做精心設(shè)計和準(zhǔn)備，建立教學(xué)預(yù)案。

(2）探究情境生活化

探究的情境設(shè)計越貼近學(xué)生的生活實際和認(rèn)知水平，學(xué)生的體驗越深，感性認(rèn)識越豐富，而探究的興趣就越濃。

(3）探究過程活動化

探究過程是一個“看、聽、說、做、思” 的綜合訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生觀察、動手和思維等能力的過程；是師生之間、生生之間合作交流的活動過程，

(4）探究主體學(xué)生化

學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，探究只是一種新興的教學(xué)方式，故學(xué)生也是探究的主體。探究不能因探究課題的難度、探究過程的各種困難、探究時空的局限而削弱學(xué)生的主體地位，更不能由教師包辦代替。

(5）探究環(huán)節(jié)側(cè)重化

環(huán)節(jié)性探究教學(xué)與系統(tǒng)性探究教學(xué)相結(jié)合。如在“觀察”“活動”“思考”等教學(xué)中可側(cè)重“提出問題”或“建立假設(shè)”或“制訂計劃”等某個環(huán)節(jié)進(jìn)行探究性教學(xué)。

(6）探究因果對應(yīng)化

對學(xué)生提出眾多的“現(xiàn)象、問題、假設(shè)、方案、結(jié)論”，既要及時肯定和分析“問題”“假設(shè)”與“結(jié)論”的開放性，又要理順各“現(xiàn)象、問題、假設(shè)、方案”在因果關(guān)系上的對應(yīng)性。

(7）探究問題細(xì)節(jié)化

教學(xué)的每個細(xì)節(jié)，都應(yīng)滲透探究性的教學(xué)理念，實施細(xì)節(jié)性探究學(xué)習(xí)。如：筆者在教學(xué)調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，針對“蠶豆種子是怎樣萌發(fā)的”這一問題，在學(xué)生回答“蠶豆是先長出根的”時，教師及時提出“這是假設(shè)，還是結(jié)論？”“你是怎么知道的？”等問題，從探究的環(huán)節(jié)、方法等方面引導(dǎo)學(xué)生作細(xì)節(jié)性探究學(xué)習(xí)。

五、“以探究為核心”的科學(xué)教學(xué)模式的意義

新課程標(biāo)準(zhǔn)提出了“知識與技能”“過程與方法”“情感態(tài)度與價值觀”的三維目標(biāo)。開展“以探究為核心”的教學(xué)模式，是踐行課改教學(xué)新理念，達(dá)成三維目標(biāo)的需要。

1.改變了教育觀念

開展“以探究為核心”的教學(xué)模式，徹底改變了以往那種以“教師講、學(xué)生聽”為主的教學(xué)模式，從而轉(zhuǎn)向“學(xué)生探究問題”。在“自主、合作、探究”的教學(xué)活動中，教師可利用學(xué)生積極、活躍而敏捷的思維，豐富的想象力和創(chuàng)造力，實現(xiàn)師生互動、教學(xué)相長。

2.培養(yǎng)了創(chuàng)新能力

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)也提倡培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力，但其方式是間接的，效果是微小的?！耙蕴骄渴綖楹诵摹钡慕虒W(xué)模式基于“以學(xué)生為主體、以問題為中心、以探究為手段”的教學(xué)方式，促使學(xué)生提出問題，收集材料，對問題進(jìn)行探索、分析、研究，在實際探究中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度、創(chuàng)新精神和實踐能力。

3.轉(zhuǎn)變了學(xué)習(xí)方式

通過“以探究為核心”的教學(xué)模式，學(xué)生對科學(xué)的思維方法有了更深層次的認(rèn)識，學(xué)習(xí)方式也有明顯的轉(zhuǎn)變，主要表現(xiàn)為：

（1）從“被動學(xué)習(xí)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃訉W(xué)習(xí)”

學(xué)生在“以探究為核心”的教學(xué)模式中發(fā)現(xiàn)了科學(xué)的趣味性、方法性和科學(xué)性，在體驗活動成功的同時也發(fā)掘了自己的能力和特長，所以在學(xué)習(xí)中，表現(xiàn)得更有信心、有耐心、有恒心，能主動預(yù)習(xí)后續(xù)教學(xué)內(nèi)容，并時常關(guān)心相關(guān)的科普知識、科技新聞及科學(xué)動態(tài)。

（2）從“機械學(xué)習(xí)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤疤骄繉W(xué)習(xí)”

在“以探究為核心”的教學(xué)模式中，學(xué)生自主、獨立地發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，設(shè)計探究問題的方案，通過實驗、操作、調(diào)查、搜集與處理信息，最后形成結(jié)論。盡管他們的探究是淺層的，但親身體驗了知識的整個探究過程，對所學(xué)知識的理解和印象十分深刻。

（3）從“個體學(xué)習(xí)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤昂献鲗W(xué)習(xí)”

傳統(tǒng)教學(xué)中，因受應(yīng)試教育和競爭意識的影響，學(xué)生的學(xué)習(xí)行為有一定的個體性、排他性傾向。隨著教育機制的改革和教育形勢的發(fā)展，普遍倡導(dǎo)“以探究為核心”的教學(xué)模式。探究小組為了共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)，既有明確的責(zé)任分工，又有和諧的團(tuán)結(jié)協(xié)作、相互交流和切磋、分享資源，體現(xiàn)出團(tuán)隊精神。探究小組中的每一個成員，既獲得了知識和技能，又有情感與態(tài)度的發(fā)展，形成“合作、交流、共享”的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

4.改善了師生關(guān)系

探究活動中，教師與學(xué)生共同觀察現(xiàn)象、提出問題、設(shè)計方案、討論和思考、分析和歸納，與學(xué)生分享成功的喜悅，分擔(dān)失敗的痛苦，分析成敗的原因。了解每位學(xué)生的差異，尊重每位學(xué)生的個性，關(guān)注每位學(xué)生的成功與發(fā)展，構(gòu)建民主、平等、合作的融洽關(guān)系及和諧氛圍，使教師與學(xué)生成了朋友。

以問題引領(lǐng)，培養(yǎng)思維發(fā)展，形成科學(xué)綜合素養(yǎng)為主線的科學(xué)課程改革實驗的教學(xué)模式還處于不斷探索和實踐階段，通過改革使科學(xué)課程更加接近科學(xué)的本質(zhì)，使科學(xué)課程得到新的發(fā)展。

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