繆君

摘 要：探究式學習是小學生學習科學的重要方式，科學探究是科學知識和能力的載體，借班上課是教師教育教學中的常態(tài);有時學生的真實認知水平和能力會比正常或者預(yù)期的要欠缺一些，會給正常的教育教學活動帶來一些困難。這就需要教師根據(jù)授課學生的真實水平設(shè)計一節(jié)符合學生真實水平的、真正發(fā)展學生思維的科學課。筆者根據(jù)自己執(zhí)教的一節(jié)課例《電磁鐵》闡述了自己是如何在科學探究活動中發(fā)展農(nóng)村學生思維、提升思維品質(zhì)的。從問題引入，實驗方案設(shè)計、數(shù)據(jù)分析和課后延伸幾個方面展開描述。

關(guān)鍵詞：科學探究; 思維; 以學定教; 電磁鐵

中圖分類號：G623.6? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ?文章編號：1006-3315（2021）2-045-002

探究式學習是小學生學習科學的重要方式，這就要求科學探究活動必須符合學生的認知發(fā)展規(guī)律和能力，同時能激發(fā)學生思維，訓練學生思維方式。

《小學科學課程標準》的基本理念要求之一：面向全體學生。小學科學課程要面向全體學生，適應(yīng)學生的個性發(fā)展的需要，使他們獲得良好的科學教育。無論學生之間存在著怎樣的地區(qū)、民族、經(jīng)濟和文化背景的差異，或者性別、個性等個體條件的不同，小學科學課程都要為全體學生提供適合的、公平的學習和發(fā)展的機會[1]。

《電磁鐵》這一課是小學科學蘇教版教材五年級上冊第三單元第五課內(nèi)容，五年級的學生能夠自己進行一些簡單的控制變量的實驗。學生能夠猜想影響電磁鐵磁力的因素，對相關(guān)因素進行假設(shè)，并設(shè)計實驗進行驗證。

BQ小學是一所較為偏遠的農(nóng)村小學，科學教師的師資力量相對薄弱，學生的科學課沒有完全規(guī)范化、常規(guī)化，導(dǎo)致學生的科學素養(yǎng)相對欠缺;農(nóng)村的經(jīng)濟發(fā)展水平和區(qū)域性文化差異也或多或少地影響了學生的見識和眼界;記得第一次來這里聽課時，一位城里來的上課老師出示洋蔥圈的圖片，并問道：這是什么？這個吃過嗎？竟然沒有孩子知道，上課老師和在座的聽課老師都大吃一驚。在實際教育教學中，教師經(jīng)常會遇到類似情況，學生的實際認知水平和能力比預(yù)期的要欠缺一些，當?shù)氐慕?jīng)濟、文化、師資等因素對教育的影響不容忽視。原來，教師備課不僅需要熟悉課程標準、教材，更重要的是熟悉上課的學生，了解學生的知識、能力水平;還要了解當?shù)氐牡貐^(qū)、經(jīng)濟和文化背景;才能更好地選擇適合學生的學習方式和學習內(nèi)容，從而高效學習，達成教學目標。

一、探尋學習起點，以學定教

我執(zhí)教的是五年級《電磁鐵》第二課時：探究電磁鐵磁力大小與哪些因素有關(guān)？擔心課堂出現(xiàn)冷場的情況，我事先與學生們見面熟悉彼此。這個班的學生幾乎沒有規(guī)范上過科學課，更別說分組做實驗了;學生對控制變量和對比實驗幾乎是一無所知，電磁鐵也沒有親手做過。于是我?guī)е鴮W生一起做了電磁鐵，并且用各自做的電磁鐵來“釣魚”，學生在釣魚比賽后，積極思考“怎樣才能一次釣起更多的魚呢？”學生帶著這個游戲的問題仔細觀察實驗材料、認真分析實驗過程，嚴謹?shù)倪M行猜想，明天這些學生將帶著各自的疑惑走進他們的一節(jié)探究性科學課。

小學生對周圍的世界具有強烈的好奇心與求知欲，課程標準也要求教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)符合兒童的教學情境[2]，“釣魚”游戲，符合學生的年齡特征;比賽的方式激發(fā)學生思考“怎樣才能獲得勝利——釣更多的魚”，從而提出具有探究性的問題“探究電磁鐵磁力大小與哪些因素有關(guān)？”提出問題，比解決問題更重要;提出一個探究性問題更重要。

二、進行有限指導(dǎo)，激發(fā)積極思維

控制變量是指在科學探究實驗中，每一次只改變其中的一個量，而控制其余幾個量不變，從而研究被改變的量對事物的影響。對于沒有經(jīng)歷過探究活動，不知道控制變量的學生來說，設(shè)計實驗來研究“探究電磁鐵磁力大小與哪些因素有關(guān)？”太難了;所以我根據(jù)學生的實際認知水平調(diào)整了我的教學方式：我為每組的學生提供了不同的實驗材料：

每組根據(jù)自己拿到的材料，思考、討論，我們可以研究什么問題，并完成記錄單部分內(nèi)容。希望這些有結(jié)構(gòu)的材料能給學生一些啟發(fā)。

學生在完成記錄單時，其實就是在學習“控制變量”這一重要的思維方法，同時學生也已經(jīng)在積極思考：接下來的實驗應(yīng)該如何進行，讓學生在小組內(nèi)說一說自己的實驗步驟，組內(nèi)合作，相互補充，完善小組的實驗計劃，同時這也是發(fā)揮班級“小老師”的指導(dǎo)作用，帶動相對的“后進生”。確保實驗時，所有人都知道實驗的目的和研究方案。對最終的實驗結(jié)果，我相應(yīng)降低了要求，只要學生分析出電磁鐵磁力大小與哪些因素有關(guān)。

思路清晰、分工明確的小組，在較短時間內(nèi)，準確高效地完成了本小組的第一個實驗，他們基本達到了教學目標，一些思維活躍的孩子更是欣喜地來問我說：老師能不能借我兩節(jié)電池，我想研究一下“電磁大小是不是和電池的節(jié)數(shù)有關(guān)？”學生的思維被點亮了，他們開始了真實的探究之旅，他們體驗了成功的喜悅和學習的樂趣。同時，我還發(fā)現(xiàn)拿到材料組合1的小組，想到了把三節(jié)電池串聯(lián)在一起，組裝了3個電磁鐵，學生的思維在實驗中被點燃了，他們開始舉一反三了，他們在設(shè)定好的實驗環(huán)境下，開啟了無限的探究。這不正是我想看到的嗎？學生自主探究，進行深度思維活動。

三、善待“修改數(shù)據(jù)”，切盼思維發(fā)生

“尊重數(shù)據(jù)，實事求是”作為科學思想的核心目標加以強調(diào)，要求學生基于觀察到的事實和數(shù)據(jù)做出客觀的分析與解釋[3]。我在實驗前就強調(diào)實事求是，不能通過涂改數(shù)據(jù)來迎合結(jié)論的需要。為什么他們不聽話呢？依舊涂改數(shù)據(jù)來迎合他們想象中的結(jié)論呢？他們似乎還有一些問題和不同想法，正在展開著激烈的討論。

翻開《科學課程標準》，“具有基于證據(jù)和推理發(fā)表自己見解的意識;樂于傾聽不同的意見和理解別人的想法不迷信權(quán)威;實事求是，勇于修正與完善自己的觀點”“在科學學習中運用批判性思維大膽質(zhì)疑，善于從不同的角度思考問題，追求創(chuàng)新?！笨梢姡n程標準中，“尊重數(shù)據(jù)，實事求是”包含了兩層意義：第一，尊重我們觀測到的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，由現(xiàn)象和數(shù)據(jù)作出結(jié)論;第二，根據(jù)自己已有的理論或新學習的結(jié)論，對觀測到的數(shù)據(jù)進行分析，建立理論與數(shù)據(jù)的密切聯(lián)系。在課堂中，“尊重事實”的教學容易辦到，而“大膽質(zhì)疑”的目標卻經(jīng)常被忽略。

筆者在課堂巡視中，注意到這一現(xiàn)象：

生1：這24問題最大，怎么會這么大？

生2：15、18兩個數(shù)據(jù)是小王做的，24是小張做的。

生1：小張，你吸的是哪個回形針??？是不是直接用的小王用過的回形針??？

生3：奧，我知道了你剛剛沒有消磁，所以數(shù)據(jù)才會這么大，相差這么多，這個數(shù)據(jù)不能要，我們重做吧。

生2：哎呀，來不及了，直接改一下吧，這個24改成16差不多吧。

生2（對小張說）：要不我們再做一下吧。

生1：這樣做出來的反正也不對，時間也來不及了，我們就自己改改好了。

生4：那改多少呢？

生1：我覺得長的鐵芯磁力肯定會更大，比24大點好了。（修改數(shù)據(jù)）

此時的學生不正是在進行有意義的質(zhì)疑嗎？孩子們的認知矛盾沖突引發(fā)了主動“調(diào)適”活動。這類行為往往伴隨著豐富的思維活動，前因后果地探問題、找原因。學生的對話告訴我們，孩子修改數(shù)據(jù)的行為不是根據(jù)“假設(shè)”或“結(jié)論”做出的簡單臆想，而是建立在“鐵芯越長，磁力越大”的理論基礎(chǔ)上，綜合實驗過程中電池沒電、更換電池等情況后的有意識活動。在修改過程中，孩子們更是認真反思實驗過程、探索差異原因、定位實驗數(shù)據(jù)，參與積極、思維活躍[4]。

沒有思辨的學習，知識就不能在學生的頭腦中“生根發(fā)芽”，科學知識之所以能從低層次到高層次，關(guān)鍵在于讓學生有時間、有機會對自己的活動和思維進行反思?！白鹬財?shù)據(jù)”首先要教育學生科學事實和科學數(shù)據(jù)就是“證據(jù)”，只有在獲取事實、數(shù)據(jù)的過程中才能學習“尊重”;其次要創(chuàng)造機會讓學生經(jīng)歷從觀察到整理、分析事實、做出結(jié)論的過程，體驗證據(jù)的重要性，體驗科學探究是怎樣進行的。在這樣的過程中，才能讓學生明確“將實驗前的認識、實驗數(shù)據(jù)、其他小組的結(jié)論進行比較、反思”的重要性，逐步學習科學地看事物、想問題，變得更會學習，而不是圍著老師的結(jié)論轉(zhuǎn)。

四、活化運用所學，拓展探究時空

為了設(shè)計一個磁力更大、更美觀的電磁鐵，學生需要認真傾聽其他小組的匯報，并且理解運用最終的結(jié)論。全班同學根據(jù)自己組的實驗數(shù)據(jù)，分析總結(jié)：電磁鐵磁力大小與電池節(jié)數(shù)、線圈匝數(shù)有關(guān)。電池節(jié)數(shù)越多，電磁鐵磁力越大;電池節(jié)數(shù)越少，電磁鐵磁力越小;線圈匝數(shù)越多，電磁鐵磁力越大;線圈匝數(shù)越少，電磁鐵磁力越小。這個冗長的實驗結(jié)論讓學生生硬的印在腦海中，只能應(yīng)付書面的考試，我采用了“設(shè)計一個磁力更大的電磁鐵”的評價方式，學生更愿意接受和挑戰(zhàn)符合他們最近發(fā)展區(qū)的任務(wù)，也因此，將本節(jié)課的框順利撤除，將科學探究活動延伸到40分鐘以外，拓展到教室以外，不受時間和空間的限制。

活動一：設(shè)計一個磁力更大、更美觀的電磁鐵

五、結(jié)束語

科學探究的學習方式需要符合學生的學情，激發(fā)學生的興趣，喚起探究的熱情，點燃思維的火花，埋下科學的種子?？此圃O(shè)定好的實驗探究，實際是量身打造的教學設(shè)計，是符合授課學生的最近發(fā)展區(qū)的教學設(shè)計，是為了學生的深度思維的發(fā)生和不受時間空間限制的科學探究。

參考文獻：

[1]小學科學課程標準，北京師范大學出版集團，2017.03

[2]陳品如.淺談小學科學探究教學中問題意識的培養(yǎng)，教育實踐與研究，2008

[3]袁其偉.收集、整理與分析數(shù)據(jù)初探，科學課，2009

[4]陳寶泉.小學生的質(zhì)疑精神更可貴，中國教育報，2010