◇朱 春（江蘇：徐州市賈汪區(qū)汴塘鎮(zhèn)高莊小學(xué)）

新課標將“科學(xué)觀念”“科學(xué)思維”“探究實踐”“態(tài)度責任”等列入義務(wù)教育階段科學(xué)課程核心素養(yǎng)，提倡以“探究和實踐為主體的多元化學(xué)習(xí)方式”，讓學(xué)生主動參與，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)、反思、應(yīng)用和遷移，促進自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)能力生成。探究式學(xué)習(xí)是一種以學(xué)生為主體的教學(xué)模式，是在教學(xué)過程中通過構(gòu)建具體科學(xué)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生展開自主探究，借助觀察、操作、思考、交流等學(xué)習(xí)手段引導(dǎo)學(xué)生合作交流，在師生互動中對最終探究結(jié)果進行加工、整理與歸納，從而探尋其中規(guī)律，獲得科學(xué)結(jié)論的教學(xué)方式。探究式學(xué)習(xí)有助于保護學(xué)生科學(xué)好奇心，激發(fā)學(xué)生科學(xué)興趣，在主動參與、親身實踐中形成正確科學(xué)觀念，發(fā)展科學(xué)思維，在團隊合作中養(yǎng)成嚴謹態(tài)度與強烈責任心，從而全面提升科學(xué)核心素養(yǎng)。以下詳細闡述探究式學(xué)習(xí)在小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)中的實踐與應(yīng)用。

一、明確探究目的，建構(gòu)學(xué)習(xí)模式

在探究式學(xué)習(xí)中探究只是手段，并非結(jié)果。探究式學(xué)習(xí)并非任由學(xué)生胡亂探究，其行為應(yīng)為教學(xué)目標服務(wù)，其過程應(yīng)予以規(guī)范和引導(dǎo)。我們知道，科學(xué)課程的教學(xué)編排實際上是圍繞科學(xué)“概念”的認知與運用展開的，學(xué)生通過對陌生科學(xué)“概念”進行探究，進而觸發(fā)大腦對“概念”的接受與理解，最后將科學(xué)“概念”予以吸收內(nèi)化，從而引起應(yīng)用與遷移，這是科學(xué)課程教學(xué)的基本規(guī)律，也是探究式學(xué)習(xí)應(yīng)遵循的重要法則。因此，明確探究學(xué)習(xí)目的，構(gòu)建有效教學(xué)模式，是探究式學(xué)習(xí)的首要步驟，也是關(guān)鍵性前提。綜合小學(xué)階段學(xué)生認知規(guī)律，結(jié)合課堂實踐，教師可依據(jù)以下圖示，建立探究式學(xué)習(xí)教學(xué)模式。

小學(xué)科學(xué)課程探究式學(xué)習(xí)教學(xué)模式

（一）教學(xué)目標

探究式學(xué)習(xí)圍繞科學(xué)“概念”展開教學(xué)設(shè)計。其中，通過概念感知、概念認同等教學(xué)目標來指導(dǎo)學(xué)生的探究活動，促使活動有效實施；通過概念內(nèi)化、概念應(yīng)用等教學(xué)目標來引導(dǎo)學(xué)生的反思歸納，從而提升對科學(xué)概念的認知應(yīng)用水平。科學(xué)概念探究與生成過程滲透學(xué)生的實踐與思考，是一種“做與學(xué)”相互促進的過程。

（二）學(xué)習(xí)活動

探究式學(xué)習(xí)活動主要分為兩個階段：探究行為階段與探究生成階段。在探究行為階段，學(xué)生在教師預(yù)設(shè)的問題情境下，圍繞探究材料展開自主探究，對科學(xué)概念進行初步感知，從而形成對概念的理解與認同。在此過程中，觀察法、實驗法、調(diào)研法被廣泛應(yīng)用，學(xué)生通過親身觀察、上手操作等方式，獲得解決科學(xué)問題所需數(shù)據(jù)、策略、方法等，形成對科學(xué)課程初級學(xué)習(xí)體驗。探索生成階段是對科學(xué)概念進行內(nèi)化與應(yīng)用階段，是學(xué)生對科學(xué)概念從主觀感性認知向客觀規(guī)律內(nèi)化的轉(zhuǎn)化過程。這個階段需借助小組研討、相互交流、發(fā)現(xiàn)詮釋等教學(xué)方式，將學(xué)生從實驗探究中所搜集到的大量數(shù)據(jù)信息，通過有效篩選整理，進行歸納與提煉。其中，還涉及團隊學(xué)習(xí)、生生互動、師生互動等學(xué)習(xí)行為，是促使科學(xué)概念內(nèi)化、運用與遷移的重要學(xué)習(xí)階段。

（三）教師作用

探究式學(xué)習(xí)離不開教師的有效引導(dǎo)。在探究行為階段，教師既要創(chuàng)設(shè)特定探究情境，為學(xué)生自主探究提供準確方向，又要精心選擇包含科學(xué)概念的結(jié)構(gòu)性材料，引導(dǎo)學(xué)生對科學(xué)問題展開有效探究。在探究式學(xué)習(xí)中，學(xué)生所面對的科學(xué)概念大都是陌生的，與他們大腦原有概念并不一樣，是一種全新的體驗。教師要努力激發(fā)學(xué)生主動參與，鼓勵學(xué)生思維創(chuàng)造，引導(dǎo)學(xué)生通過不同手段來驗證自我假設(shè)，讓學(xué)生在整個探究過程擁有更多發(fā)現(xiàn)，為科學(xué)規(guī)律的揭示、科學(xué)概念的內(nèi)化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。探究生成階段是對探究行為階段中所形成的信息數(shù)據(jù)進行比對與加工的過程，中間混雜著學(xué)生主觀認知與科學(xué)證據(jù)之間的矛盾，糅合學(xué)生個人片面理解與科學(xué)事實原理之間的矛盾沖突。教師要注意引導(dǎo)學(xué)生通過集體分享、學(xué)習(xí)交流、課堂展示等學(xué)習(xí)行為，促進學(xué)生之間互相借鑒、相互評判、互相吸收，引導(dǎo)學(xué)生對科學(xué)概念認知由個體主觀經(jīng)驗向抽象理論化總結(jié)過渡，引導(dǎo)學(xué)生將課堂的探究成果轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N可供交流的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。通過相互比較，自我修正，擴展學(xué)生原先科學(xué)概念體系，將新發(fā)現(xiàn)與已有科學(xué)概念進行緊密關(guān)聯(lián)，并可運用該新發(fā)現(xiàn)去解釋周圍世界及類似問題情境，促使概念內(nèi)化、遷移與生成。

二、依據(jù)不同課型，有效組織實施

小學(xué)科學(xué)課程是多科融合學(xué)科，根據(jù)研究對象不同可分為物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、工程學(xué)、地球科學(xué)等分支。小學(xué)課程中不同學(xué)科分支具有不同學(xué)習(xí)屬性，學(xué)生在對其概念學(xué)習(xí)探究中，所采取的途徑方式亦有明顯不同。根據(jù)小學(xué)科學(xué)課程特點，結(jié)合探究類型方式，可將小學(xué)科學(xué)課程分為觀察型、實驗型、閱讀型等。教學(xué)實踐中應(yīng)針對不同課型采取相應(yīng)策略，以幫助學(xué)生在自主探究中有效搜集科學(xué)證據(jù)，促成探究式學(xué)習(xí)成果高效實現(xiàn)。

（一）觀察類課型——以探究促進科學(xué)發(fā)現(xiàn)

科學(xué)觀察是小學(xué)課程較為常見課型，借助學(xué)生感覺器官，以實驗器材協(xié)助，針對某類自然現(xiàn)象或某一科學(xué)問題展開有目的、有計劃的考察、記錄或分析活動，從而解決其背后所隱含的科學(xué)問題，或驗證某個科學(xué)假設(shè)等。科學(xué)觀察是對研究主體進行發(fā)現(xiàn)、探尋、記錄等學(xué)習(xí)活動的統(tǒng)稱，是小學(xué)科學(xué)課程最為基礎(chǔ)的探究性學(xué)習(xí)主題。“沒有觀察就沒有發(fā)言權(quán)”，對觀察類課型教學(xué)而言最為適用。在觀察類課型中，通過探究式學(xué)習(xí)引導(dǎo)學(xué)生圍繞“探究行為”與“探究生成”兩階段展開科學(xué)觀察，有助于提升學(xué)生觀察能力，培養(yǎng)科學(xué)求真態(tài)度，促進科學(xué)思維方法發(fā)展，推動科學(xué)素養(yǎng)全面提升。

以教科版三年級上冊《水結(jié)冰了》一課“發(fā)現(xiàn)”階段教學(xué)設(shè)計為例。教材要求學(xué)生觀察試管中的清水變?yōu)楸倪^程，師生討論實驗中觀察方法，如何觀察自然狀態(tài)清水，如何觀察與測量碎冰加鹽混合物狀態(tài)及溫度，如何觀察裝滿1/4 清水后的試管形態(tài)，如何觀察試管清水逐漸結(jié)冰形態(tài)，等。學(xué)生在自然狀態(tài)下觀察水結(jié)冰時會有很多發(fā)現(xiàn)，也會遭遇一定問題，因為水是無色無味的，結(jié)冰過程是緩慢的，很難觀察清楚。教師可啟發(fā)學(xué)生，通過添加色劑方法，使清水變色，與透明的試管區(qū)別開來，有助于學(xué)生直接觀察。再如，碎冰與鹽的混合物對于感覺而言是冷的，但這種“冷”是一種主觀的體驗，需要客觀衡量。教師可引導(dǎo)學(xué)生借助溫度計等工具對此進行測量，科學(xué)記錄學(xué)生感官體驗。試管中的水在0℃會結(jié)冰膨脹，體積變大，但具體體積變大多少，需要借助儀器測量，教師可引導(dǎo)學(xué)生使用有刻度的試管，在清水放置前、后分別做標記，通過科學(xué)記錄，體現(xiàn)水變冰體積變化，推進觀察逐步深入。類似的教學(xué)設(shè)計，符合小學(xué)階段學(xué)生觀察特征與認知規(guī)律，通過豐富多元的觀察活動，有助于學(xué)生深入觀察，有助于發(fā)現(xiàn)搜集更多有用信息，促發(fā)學(xué)生初步形成對“水”和“冰”概念的感知。

（二）實驗類課型：以探究發(fā)展科學(xué)思維

與觀察類課型不同，實驗類課型不僅需要觀察、記錄、搜集證據(jù)，獲得感性材料，更要在此基礎(chǔ)上進行科學(xué)假設(shè)，為科學(xué)理論或科學(xué)規(guī)律發(fā)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。實驗類課型因為加入了人的參與，促使自然材料得以變化，朝著人的預(yù)想方向進行發(fā)展和推進。這中間，少不了實驗器材使用，促使從中獲得的感性材料更為豐富與精準，也幫助人們排除非必要的因素干擾，更快反映科學(xué)現(xiàn)象本質(zhì)?？茖W(xué)實驗在小學(xué)課程中的占比越來越重，以探究式學(xué)習(xí)進行科學(xué)實驗有助于深入研究，促進學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展。

以教科版二年級上冊《神奇的紙》一課探究式學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計為例。教師要求學(xué)生拿出兩張白紙，將一張反復(fù)折疊成瓦楞狀，一張保持水平原樣。引導(dǎo)學(xué)生用手心分別按壓“瓦楞紙”與原白紙，感覺兩者的不同。討論：這兩種形狀紙張，哪一個承重更大？這兩種形狀紙張，哪一個隔熱性更好？找出上述情況的根本原因。

學(xué)生分組實驗：通過“搭橋?qū)嶒灐眮頇z驗兩種形狀紙張的承重能力；通過“端熱水杯實驗”來驗證兩種形狀紙張的隔熱情況；圍繞借助生活中常見“瓦楞紙”展開實驗結(jié)果討論。在實驗類課型中，教師要給學(xué)生實驗保留充足時間，為學(xué)生自主探究提供充分空間。教師不再是講授者而是支持者，在學(xué)生探究過程中，教師可通過“活動任務(wù)單”“實驗問題卡”等教學(xué)工具，通過向?qū)W生提供有結(jié)構(gòu)概念載體，推進實驗活動有序進行。當學(xué)生在探究中遇到問題時，教師可在一邊指引，但這種指引不是主導(dǎo)性的，而是啟發(fā)式的，應(yīng)以“點撥”“追問”為主，其核心在于發(fā)展學(xué)生能力，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力。

（三）閱讀類課型，以探究拓展科學(xué)認知

除了親手操作，借助現(xiàn)有的科學(xué)知識，借鑒前人的優(yōu)秀經(jīng)驗，以閱讀方式對某類科學(xué)現(xiàn)象或科學(xué)規(guī)律進行深入研究，促使學(xué)生在大腦中形成對某一科學(xué)概念認知認同，從而形成對科學(xué)概念的深入理解，也是小學(xué)科學(xué)課程常見內(nèi)容。以探究式學(xué)習(xí)進行閱讀類課型教學(xué)實踐有助于拓寬學(xué)生視野，發(fā)展科學(xué)素養(yǎng)。

以教科版五年級上冊《地球的表面》一課“積累”階段教學(xué)設(shè)計為例。學(xué)生觀察地球表面圖，閱讀教師提供相關(guān)資料，事先搜集與地球表知識相關(guān)書籍資料，觀看地表科普視頻。學(xué)生將搜集的地表資料記錄在“地形地貌記錄表”上。科學(xué)類閱讀形式總體上可分為兩類：紙質(zhì)文本與虛擬文本。文本的內(nèi)容以領(lǐng)域科學(xué)家介紹、重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)、重要科學(xué)技術(shù)及前沿科技應(yīng)用等構(gòu)成，是對科學(xué)課程的有益補充，也是探究式學(xué)習(xí)的有用資源。伴隨科學(xué)課程教學(xué)發(fā)展，一些優(yōu)質(zhì)科普讀物，諸如《環(huán)球科學(xué)》《少年地理雜志》《我們愛科學(xué)》等也逐漸走進科學(xué)課堂，成為科學(xué)閱讀教學(xué)重要參考內(nèi)容，豐富了學(xué)生視野。除此之外，類似央視科技頻道、Discover 等視頻內(nèi)容，也為學(xué)生閱讀提供了更多資源。除了閱讀內(nèi)容，遵循科學(xué)閱讀方法也是促進閱讀類課型探究式學(xué)習(xí)有效進行的重要途徑。常見的閱讀方法包括：比較式閱讀、延展式閱讀、求證式閱讀、摘要式閱讀等，是在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中學(xué)生應(yīng)積極嘗試的閱讀方法。在閱讀類課型探究學(xué)習(xí)中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生邊閱讀邊記錄，通過讀書筆記、文章摘要、重點批注等方式，對閱讀內(nèi)容進行有效記錄，形成良好閱讀習(xí)慣。上述案例中，學(xué)生根據(jù)閱讀資料，摘要其中重點內(nèi)容，通過圖文交匯、內(nèi)容多彩的“地形地貌記錄表”，展示出他們對地表知識的深入認知。

三、結(jié)語

新課標提出：義務(wù)教育階段科學(xué)課程是一門體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)的綜合性基礎(chǔ)性課程，具有實踐性。探究式學(xué)習(xí)以學(xué)生為中心，通過親身實踐、主動探究，將原本陌生的科學(xué)概念以感知、認同、內(nèi)化、遷移等途徑與原有知識系統(tǒng)有效銜接，促使科學(xué)課程深度學(xué)習(xí)發(fā)生。