我國(guó)非常重視科學(xué)教育，在2001年我國(guó)的基礎(chǔ)教育課程改革中將“科學(xué)探究”作為我國(guó)科學(xué)教育改革的基本理念和重要內(nèi)容。隨著課程改革二十余年的推進(jìn)，《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱“新課標(biāo)”）中將“探究實(shí)踐”作為關(guān)鍵詞，取代了“科學(xué)探究”。為什么新課標(biāo)提出了“探究實(shí)踐”而不再繼續(xù)使用“科學(xué)探究”？“科學(xué)實(shí)踐”與“探究實(shí)踐”有什么區(qū)別和聯(lián)系？一線教師如何實(shí)現(xiàn)讓學(xué)生從“科學(xué)探究”向“探究實(shí)踐”的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變？這些問(wèn)題值得教師深入思考。

一、從“科學(xué)探究”轉(zhuǎn)向“探究實(shí)踐”的意義

科學(xué)探究指的是學(xué)生用以獲得知識(shí)、領(lǐng)悟科學(xué)的思想觀念、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)。對(duì)“科學(xué)探究”的理解，自2001年課改后在科學(xué)課堂中呈現(xiàn)出來(lái)的樣態(tài)主要是學(xué)生圍繞具體的研究問(wèn)題在教師的引導(dǎo)下自主設(shè)計(jì)探究方法，收集數(shù)據(jù)或信息，然后進(jìn)行匯報(bào)、分享等，它重視完整的研究過(guò)程，強(qiáng)調(diào)的是讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的歷程，即科學(xué)方法的習(xí)得。

而探究實(shí)踐主要指在了解和探索自然、獲得科學(xué)知識(shí)、解決科學(xué)問(wèn)題，以及技術(shù)與工程實(shí)踐過(guò)程中，形成的科學(xué)探究能力、技術(shù)與工程實(shí)踐能力和自主學(xué)習(xí)能力。探究實(shí)踐并不否認(rèn)科學(xué)是一個(gè)探究的過(guò)程，它更關(guān)注的是探究過(guò)程中產(chǎn)生知識(shí)的具體活動(dòng)。顯然它是學(xué)生形成其他素養(yǎng)要求的主要途徑，同時(shí)它也是一種關(guān)鍵能力?！罢莆栈镜目茖W(xué)方法，具有初步的探究實(shí)踐能力”是新課標(biāo)提出的教學(xué)目標(biāo)之一。在核心素養(yǎng)中，將“科學(xué)探究”修改為“探究實(shí)踐”，包括科學(xué)探究以及技術(shù)與工程實(shí)踐；在學(xué)科核心概念的學(xué)習(xí)中，突出科學(xué)探究，強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)”和“學(xué)中思”；在技術(shù)與工程部分，強(qiáng)調(diào)技術(shù)與工程問(wèn)題的規(guī)范性，讓學(xué)生養(yǎng)成通過(guò)“動(dòng)手做”解決問(wèn)題的習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生的探究實(shí)踐能力。

因此，在科學(xué)課中教師要積極引導(dǎo)學(xué)生親歷科學(xué)探索歷程，通過(guò)自己的探究實(shí)踐去認(rèn)識(shí)世界，探索事物的規(guī)律，初步形成基本的科學(xué)觀念，并能用于解釋有關(guān)的自然現(xiàn)象，解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題，在這一過(guò)程中發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維。

二、“探究實(shí)踐”教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)

（一）剖析·解構(gòu)

目前，小學(xué)科學(xué)教學(xué)中教師圍繞科學(xué)概念開展的科學(xué)探究活動(dòng)，大多數(shù)是驗(yàn)證性活動(dòng)。驗(yàn)證性探究實(shí)驗(yàn)結(jié)果是已知的。教師讓學(xué)生經(jīng)歷一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的過(guò)程，旨在讓學(xué)生親歷科學(xué)探究過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。但驗(yàn)證性的科學(xué)探究活動(dòng)缺少對(duì)學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)。下面以“運(yùn)動(dòng)的小車”為例來(lái)具體分析。

在“運(yùn)動(dòng)的小車”一課中，探索部分第二項(xiàng)活動(dòng)是撞擊實(shí)驗(yàn)，需要學(xué)生測(cè)量簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：讓小車滑下后撞擊木塊，通過(guò)改變斜面的坡度來(lái)改變小車撞擊木塊的速度；測(cè)量撞擊后木塊移動(dòng)的距離，通過(guò)比較距離的大小來(lái)推斷運(yùn)動(dòng)小車具有的能量大小。教師通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，讓學(xué)生明白：斜面坡度越大，小車撞擊木塊的速度越快，撞擊后木塊移動(dòng)的距離越長(zhǎng)，說(shuō)明小車具有的能量越大；相反，斜面坡度越小，小車撞擊木塊的速度越慢，撞擊后木塊移動(dòng)的距離越短，說(shuō)明小車具有的能量越小。學(xué)生通過(guò)觀察距離的遠(yuǎn)近，來(lái)推斷運(yùn)動(dòng)小車所具有的能量大小。

通過(guò)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生已經(jīng)知曉“物體運(yùn)動(dòng)的速度不同，具有的能量也不同”，或者說(shuō)學(xué)生對(duì)于“物體具有的能量大小與小車運(yùn)動(dòng)距離的遠(yuǎn)近的關(guān)系”已有認(rèn)識(shí)。顯然這個(gè)探究性活動(dòng)屬于驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，教材這樣安排是為了讓學(xué)生親歷探究過(guò)程，使其在加深對(duì)科學(xué)概念理解的過(guò)程中提升探究實(shí)踐能力。但是，這樣的教學(xué)安排，顯然不能促進(jìn)學(xué)生高階思維的形成。

（二）設(shè)計(jì)·重構(gòu)

從“科學(xué)探究”走向“探究實(shí)踐”的活動(dòng)設(shè)計(jì)，需要教師緊緊抓住探究實(shí)踐的核心任務(wù)。“運(yùn)動(dòng)的小車”一課的核心任務(wù)是讓學(xué)生通過(guò)撞擊實(shí)驗(yàn)了解物體具有能量，且能量的大小與小車運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)。為此，教師要打破教材上驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路，從培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力的角度設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。

教師可以把教材中的科學(xué)探究活動(dòng)設(shè)計(jì)成探究實(shí)踐活動(dòng)，具體的任務(wù)是“讓學(xué)生借助小車運(yùn)動(dòng)的能量，撞擊指定地點(diǎn)的障礙物，使它的終點(diǎn)（離起點(diǎn)最近的點(diǎn)）剛好移動(dòng)在紅色區(qū)域內(nèi)（9～9.5厘米）”，并設(shè)計(jì)任務(wù)單，見(jiàn)表1。

任務(wù)二：撞擊活動(dòng)

借助小車運(yùn)動(dòng)的能量，撞擊指定地點(diǎn)的障礙物，使它的終點(diǎn)（離起點(diǎn)最近的點(diǎn)）剛好移動(dòng)在紅色區(qū)域內(nèi)（9～9.5厘米），反復(fù)3次，以平均值為準(zhǔn)。

表1撞擊活動(dòng)任務(wù)單

從以上任務(wù)單中就可以發(fā)現(xiàn)，這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)主要是讓學(xué)生以“調(diào)試”為主要任務(wù)，這樣的活動(dòng)設(shè)計(jì)更加符合學(xué)生的學(xué)習(xí)心理，具有挑戰(zhàn)性，凸顯了學(xué)生即研究者。探究實(shí)踐過(guò)程，即學(xué)生在課堂中進(jìn)行實(shí)踐并且伴隨著對(duì)科學(xué)概念的理解而不斷形成科學(xué)思維的過(guò)程。

三、“探究實(shí)踐”活動(dòng)的實(shí)施

結(jié)合上述設(shè)計(jì)，教師進(jìn)行了課堂實(shí)踐，從中也獲得了一些新的啟發(fā)?？v觀教師整個(gè)教學(xué)過(guò)程，基于教材與學(xué)生的研究，形成了符合學(xué)生心理特點(diǎn)的基于“探究實(shí)踐”的學(xué)習(xí)路徑進(jìn)階，即以某個(gè)任務(wù)或目標(biāo)為導(dǎo)向，引導(dǎo)學(xué)生在“調(diào)試”為任務(wù)驅(qū)動(dòng)的探究實(shí)踐活動(dòng)中建構(gòu)教材所承載的科學(xué)概念的同時(shí)又可以反觀學(xué)生的科學(xué)思維能力發(fā)展?fàn)顩r。

（一）在探究實(shí)踐中發(fā)展科學(xué)概念

科學(xué)概念反映了人類對(duì)某一科學(xué)事物認(rèn)識(shí)已經(jīng)達(dá)到的水平，從教育心理學(xué)來(lái)講，科學(xué)概念是對(duì)事物本質(zhì)屬性的認(rèn)識(shí)，是在感覺(jué)和知覺(jué)基礎(chǔ)上產(chǎn)生的對(duì)科學(xué)事物的概括性認(rèn)識(shí)。其科學(xué)教育的目標(biāo)之一就是要幫助學(xué)生在探究實(shí)踐活動(dòng)中建立起符合客觀事實(shí)的科學(xué)概念。

如“運(yùn)動(dòng)的小車”一課，教師把第二項(xiàng)活動(dòng)“撞擊小車”改為“調(diào)試”任務(wù)后，學(xué)生用提供的材料開始實(shí)驗(yàn)并記錄了調(diào)試的結(jié)果，見(jiàn)表2。教師可以從學(xué)生的記錄中反觀學(xué)生的思考過(guò)程：學(xué)生一開始嘗試從25度的坡度上釋放小車，讓其去撞擊阻礙物，3次實(shí)驗(yàn)后障礙物平均移動(dòng)了10.3厘米，大于目標(biāo)（ 9～9.5 厘米）的要求；第2輪學(xué)生將角度調(diào)小至20度，顯然學(xué)生頭腦中有這樣的前概念，角度越大，小車下滑后撞擊障礙物所具有的能量越大，反之則反，因此，學(xué)生做了這樣的調(diào)試；當(dāng)學(xué)生達(dá)成目標(biāo)后，為了再次驗(yàn)證自己的想法，學(xué)生嘗試了第3輪，改為15度的坡度。3次實(shí)驗(yàn)測(cè)試平均值為8厘米，應(yīng)該說(shuō)3輪結(jié)果驗(yàn)證了學(xué)生的猜想。因而“斜面坡度越大，小車撞擊木塊的速度越快，撞擊后木塊移動(dòng)的距離越長(zhǎng)，說(shuō)明小車具有的能量越大”的科學(xué)概念自然而然地建構(gòu)起來(lái)了。

借助小車運(yùn)動(dòng)的能量，撞擊指定地點(diǎn)的障礙物，使它的終點(diǎn)（離起點(diǎn)最近的點(diǎn)）剛好移動(dòng)在紅色區(qū)域內(nèi)（9～9.5厘米），反復(fù)3次，以平均值為準(zhǔn)。

表2撞擊活動(dòng)第3小組記錄單

（二）在探究實(shí)踐中反觀科學(xué)思維

“科學(xué)思維”在新課標(biāo)中作為課程目標(biāo)列入其中，可見(jiàn)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維是科學(xué)課程的任務(wù)。而科學(xué)思維是從科學(xué)的視角對(duì)客觀事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互關(guān)系的認(rèn)識(shí)方式，包括模型建構(gòu)、推理論證、創(chuàng)新思維等。在科學(xué)課上，如何培養(yǎng)學(xué)生的推理論證能力、創(chuàng)新思維能力呢？這就需要教師進(jìn)行課堂改革。

從表2中可以看到學(xué)生在整個(gè)調(diào)試過(guò)程中思維的變化過(guò)程。前3次的調(diào)試學(xué)生是建立在“斜面坡度越大，小車撞擊木塊的速度越快，撞擊后木塊移動(dòng)的距離越長(zhǎng)，說(shuō)明小車具有的能量越大”這個(gè)科學(xué)概念基礎(chǔ)之上的，而當(dāng)?shù)?輪調(diào)試結(jié)果未能達(dá)到（9～9.5厘米）目標(biāo)要求后，學(xué)生第4輪的調(diào)試也證明了他們的想法，即“斜面坡度越大，小車撞擊木塊的速度越快，撞擊后木塊移動(dòng)的距離越長(zhǎng)，說(shuō)明小車具有的能量越大”。當(dāng)然，教師也可以從學(xué)生的記錄中發(fā)現(xiàn)他們其他思維的痕跡，見(jiàn)表3。學(xué)生第1輪以30度為基點(diǎn)進(jìn)行調(diào)試，發(fā)現(xiàn)結(jié)果大于期望目標(biāo)值，因此憑借頭腦中的科學(xué)概念，第2輪將角度設(shè)置為17度，但發(fā)現(xiàn)調(diào)試結(jié)果小于期望目標(biāo)值，于是第3輪又將角度調(diào)至20度，此時(shí)發(fā)現(xiàn)調(diào)試結(jié)果又大于期望目標(biāo)值。至此，學(xué)生是建立在原有科學(xué)概念的基礎(chǔ)上做出的調(diào)試，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。但是從第四輪將角度調(diào)至25度這一行為來(lái)看，學(xué)生的思維是混亂的，科學(xué)概念在其頭腦中并沒(méi)有得到完全建構(gòu)。第5輪、第6輪的調(diào)試看似符合邏輯推理，但是縱觀整個(gè)調(diào)試的記錄，可以看出這一組學(xué)生所表現(xiàn)出來(lái)的科學(xué)素養(yǎng)明顯低于第3組，在一定程度上可以看出學(xué)生思維的發(fā)展水平。

借助小車運(yùn)動(dòng)的能量，撞擊指定地點(diǎn)的障礙物，使它的終點(diǎn)（離起點(diǎn)最近的點(diǎn)）剛好移動(dòng)在紅色區(qū)域內(nèi)（9～9.5厘米），反復(fù)3次，以平均值為準(zhǔn)。

表3撞擊活動(dòng)第7小組記錄單

從“科學(xué)探究”走向“探究實(shí)踐”的學(xué)習(xí)，是一種教學(xué)理念的變革，體現(xiàn)了研究者對(duì)長(zhǎng)期“科學(xué)探究”課堂所形成的一種固式作出的改進(jìn)。新課標(biāo)用“實(shí)踐探究”代替“科學(xué)探究”是科學(xué)教育改革中的一種進(jìn)步，但是要讓學(xué)生在課堂中主動(dòng)參與科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，還需要教師仔細(xì)研究教材，尤其是處在教材新舊更替的階段，要積極作出回應(yīng)，“教”教材的同時(shí)“用”好教材，方能達(dá)成新一輪課程改革的初衷。

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