合肥光華學校優(yōu)秀教師論文選編

對小學科學課堂科學探究有效性的思考

 小學部  章明

小學科學課程標準中明確的提出了“科學課程要以探究為核心”的基本課程理念。探究既是小學生科學學習的主要方式，也是科學學習的目標。這一小學科學課堂的核心理念已深深地植入廣大科學教師的思想與行為之中，使我們的科學課堂真正落實了學生在科學學習中的主體地位，使得學生既學會了科學知識、科學方法與技能，又培養(yǎng)了科學的能力，以及科學情感與價值觀，較好得促進了學生科學素養(yǎng)的形成。這也是科學學習與傳統(tǒng)自然常識課學習一個顯著的差別。然而，小學科學課堂教學的低效性，特別是科學探究的低效運作，淡化了科學教學目標的落實，降低了科學課堂教學的效率。因此科學探究活動低效性問題，也成了目前小學科學課堂教學的一個主要問題。

一、小學科學課堂科學探究低效原因分析

從眾多的科學課堂教學案例來看，影響科學探究低效性的原因很多，就目前小學課堂探究活動的低效性表現(xiàn)來看主要有以下幾個方面：

1、    材料準備的隨意性。

“我聽說了，就忘了；看見了，就領(lǐng)會了；我做過了，就理解了。”——美國華盛頓大學校園的這幅條幅，突出了做的重要性，深刻地提示了“探求的意義在于經(jīng)歷”。而為學生準備探究活動中的實踐材料則是關(guān)鍵。但在一線的科學教育課堂教學中，教師在組織探究活動中對“材料”的準備還缺乏重視，對“材料”的科學優(yōu)化和呈現(xiàn)上缺乏技術(shù)，材料的結(jié)構(gòu)性不強，隨意現(xiàn)象比較普遍。

2、    自主探究的無序性。

讓學生圍繞某一課題進行自主探究的活動，可以讓學生親歷知識的探索過程，實現(xiàn)知識的自我建構(gòu)和自我理解，培養(yǎng)獨立、能動地解決科學問題的能力。但是對自主探究活動的組織卻存在較多誤區(qū)。教師不知該如何發(fā)揮自己在活動中的引導作用，把握不好活動的節(jié)奏和時間。例如，有的教師在一堂課上安排好幾項活動，結(jié)果每一項活動都不到位，學生對關(guān)鍵問題不能形成完整認識，對科學的本質(zhì)更不能準確把握；還有的教師安排活動時間較長，活動形式單一，而小學生注意力集中的穩(wěn)定性和持續(xù)性都較差，活動時間過長會使學生對活動失去興趣；還有的教師把握不好讓學生自主探究的“度”，或者仍然采取自己設(shè)計問題，將活動步驟詳細指給學生的辦法，這樣的探究自然稱不上自主探究；或者采取“完全放手，一切交給學生自己”的方式，結(jié)果學生在缺乏仔細思考、探究目的尚不清楚的情況下，拿到材料就“動手”，這樣都難于達到探究的目的。

3、合作探究的低效性。

合作學習是指學生在小組或團隊中為了完成共同的任務(wù)，有明確責任分工的互相性學習。合作是新課程倡導的主要學習方式之一，因此科學教師很注意學生的合作學習。但是，目前大部分教師只是關(guān)注了合作學習的形式——以小組為單位，而沒有真正發(fā)揮好群體的智慧，沒有起到合作學習的效果，表面看起來很熱鬧，卻沒有深度。主要有以下三個方面的問題：首先，我們的合作學習只是流于一種形式。從小組討論、小組匯報、小組交流、傾聽同學發(fā)言到全班討論、交流，這其中學生往往較自由散漫，沒有一種良好的課堂氛圍。所以教師、學生都感到比較累，課堂的效率往往比較低。其次，在小組合作學習中，討論、匯報無序性表現(xiàn)嚴重，沒有形成良好的課堂常規(guī)。討論時成了各自聊天的好時間；匯報時只是盯著你老師看，說的卻是：“我認為……，“我想……”，而不是“我們小組認為……、我們小組覺得……”。最后，許多課堂中的合作學習最終演變成了個人的表現(xiàn)或是競爭的課堂。多數(shù)學生一言不發(fā)故作沉思狀；有的你爭我搶，誰也不聽誰，只顧表達自己的意見。往往是“互動”的多，“互助”的少；全班一節(jié)課下來真正合作，達到效果的只有寥寥幾人，合作的課堂最終演變成了競爭的課堂。

4、    探究活動的淺表性。

科學探究不僅包括學生的動手活動過程，還包括學生的動腦思維過程，探究的本質(zhì)是思維，目前大部分教師都重視了學生的動手活動過程，一節(jié)課一半以上的時間給予學生操作、活動，往往忽視了學生的思維過程，盡管學生比較喜歡參加動手操作的學習活動，但離開了思維的動手活動，或是不知從何入手或是成為無意義的“體力勞動”，效果低微。

以上這4種現(xiàn)象產(chǎn)生究其原因是多方面，主要有以下一些原因：

1、來自教師的原因：教師準備的充分性；組織的嚴密性；調(diào)控的靈活性。

2、來自研究內(nèi)容的原因：研究內(nèi)容遠離學生實際生活，學生不感興趣；研究內(nèi)容過于簡單，缺乏研究的必要性等。

3、來自學生的原因：無合作意識；探究能力不強；發(fā)現(xiàn)問題的能力欠佳等。

二、結(jié)合課例，談?wù)効茖W探究有效性的實踐

如何提高科學探究的有效性問題是我們面臨的一個重大課題，下面結(jié)合《我們周圍的空氣》一課談?wù)勎以谶@方面的一些探索。

（一）問題指引

1、今天我們要學習什么？了解空氣。

2、空氣是怎樣的呢？玩空氣袋，你對空氣有什么發(fā)現(xiàn)嗎？看看誰發(fā)現(xiàn)的空氣的秘密多？（拿著空氣袋到前面來介紹。說說自己對空氣的發(fā)現(xiàn)。）

3、“吹氣球”游戲。

【設(shè)計意圖：問題是探究的開始，沒有問題就沒有探究活動，確定探究的問題，不僅決定一節(jié)課的內(nèi)容，而且決定這節(jié)課的基本思路。教師通過創(chuàng)設(shè)“瓶中吹氣球”的情景，造成學生所見現(xiàn)象與原有認識經(jīng)驗之間的矛盾沖突，學生自然產(chǎn)生了想探究的問題，且想尋求答案的熱情十分高漲?！?span lang="EN-US" style="COLOR: red">

（二）模型導學

1、猜測：老師把氣球放到瓶子里吹，氣球是否能吹大？

2、學生活動，匯報。

3、引導思考一一推翻這些假設(shè)。

5、現(xiàn)在我們來仔細觀察這些小瓶，看看瓶子上有什么秘密？

5、    用手初步感知瓶里有空氣。

6、    學生活動

7、交流：看來瓶子里的氣球能否吹大和瓶子的空氣有關(guān)，前面我們用手感受到里面有空氣出來，那有沒有辦法讓大家看到里面的空氣呢？請你設(shè)計一個小實驗。

8、學生設(shè)計實驗。

9、達成共識：空氣占據(jù)了瓶子的空間

【設(shè)計意圖：新的教學理念推崇學生自行設(shè)計和開展研究活動，這是科學教學的上層目標。然而，三年級的學生，缺乏相關(guān)的經(jīng)歷、經(jīng)驗、技能和知識，看似放權(quán)，實質(zhì)卻是對學生學習機會的蔑視和傷害。因而，面對有一定難度的活動時，為學生提供一種學習的模型，有著至關(guān)重要的意義?！?span lang="EN-US">

（三）自主拓展

1、老師還為大家還準備了一些生活中常見的材料，你們能利用這些材料證明空氣也占據(jù)它們的空間？分小組討論討論。我們來比一比，哪組設(shè)計的方法多又好。

2、分組從抽屜里拿出材料，開始實驗。

3、分組匯報

A：你們是用什么器材來設(shè)計的?

B：是怎么做的?（還有什么好的設(shè)計嗎?其他的小朋友是怎么做的?）

C：在實驗中你看到了什么?

D：這說明了什么?

【設(shè)計意圖：科學教育最應該關(guān)心的是幫助學生用自己的視角去認識科學的本質(zhì)，所以說，用單純的操作充斥課堂，而不是在更高的層面理解科學，是對課程理念的誤解。超越描述性、操作性的教學，不再讓學生成為科學實驗的簡單重復者，而是使學習成為思考科學本質(zhì)、重歷科學發(fā)展歷程的場所。重視將學生的思維由操作層面提升到科學概念層面。在此活動中教師精心設(shè)計、選擇、提供相應有利于學生探究的典型材料，通過對客觀事物的探究，獲取科學知識?！?span lang="EN-US">

（四）概括應用

1、現(xiàn)在老師這里有一袋醬油，要倒到這個瓶子里去，仔細觀察，你發(fā)現(xiàn)了什么？

2、誰能解釋一下嗎？醬油為什么不能順利的進入這個瓶子？

3、小組討論交流：你有辦法讓醬油能順利的進入這個瓶子嗎？

4、分組設(shè)計，教師巡視。

1、    匯報交流。

2、    總結(jié)。

【設(shè)計意圖：設(shè)計“漏氣的漏斗”這一活動是讓學生在綜合應用所學知識和技能的基礎(chǔ)上，動手動腦，進行問題解決的實際操作，學以致用，形成一定的解決實際問題的能力，這也是我們新課標所追求的?！?span lang="EN-US">

三、提高科學探究有效性的策略

教師們找到“科學教育的自我”，形成一種對科學正確教學的認識。即把握科學學習的兩個層次：一是其過程，一是其概念。

    科學作為一種過程只是指學生可以以科學家進行工作的方式為榜樣。然而,科學家通常從事于自然情景下的問題的探索，而這種情境對學生來說很可能是不清楚的，無經(jīng)驗和無獨立研究可能的。因此千萬不能在無視學生學力的情況下，就讓學生一味的自己探索。首先就要求讓學生清楚本次活動的目的是什么？并努力為這個目標建立一個探究的過程.這就是科學教學提倡的建立一個實驗并探索其結(jié)果，以實驗來驗證他們的思想的重要意義。由于科學探究的復雜性，使得科學教學更提倡以學生的相關(guān)經(jīng)驗、習慣、技能水平等發(fā)展水平，進行啟迪和誘導。對于三年級的學生，為學生建立一個研究模型是致關(guān)重要的。有了這個模型，學生就可以進行模仿實驗，才可能是有成效的。

    另一個更重要的因素是，科學必須體現(xiàn)出科學的本質(zhì)，即對自然現(xiàn)象和人的思維及研究方法的高度概括，故此，科學教學一定要體現(xiàn)出科學的“概念”。因為，當思維成為科學學習的中心，可以使教學超越材料和教學目標劃定的界線，構(gòu)建起學生的思想世界。沒有這種超越和構(gòu)建，教學就只能永遠停留在前人的腳印之后。學習過程的重要性在于“產(chǎn)生結(jié)果的過程的重要性”?？茖W教學需要超越單純知識、技能、方法的教學模式，啟迪科學精神和思維，讓個體沿著科學的道路去追求科學的真知。將“保證學生完成實驗操作得到實驗現(xiàn)象”作為教學的全部，必然會忽視對學生思維的敏銳性、科學性的推進，學生的科學認識思維發(fā)展必然會被淹沒在一個個沒有思維結(jié)構(gòu)的活動中。

由此，提出以下幾點策略：

   （一）優(yōu)化探究材料的實施策略

    1、實踐材料的選擇盡量從學生熟悉的周圍事物入手

    調(diào)查中，我們發(fā)現(xiàn)，材料的選擇脫離學生的生活，一會分散學生探究的注意力，二可能會不能引起學生探究的興趣，三是這些材料學生不易找到，那大量的準備實踐材料的工作需要老師去完成，成為一種額外的負擔，而材料的選擇從常見的材料入手，引發(fā)學生探究科學的內(nèi)涵，并且這些材料經(jīng)常出現(xiàn)在我們身邊，卻沒有引起人們的注意和思考，今天我們從最常見的材料入手，同時也給學生一種啟示：科學就在身邊，就在我們熟悉的事物中，只要你認真地觀察和思考。

    2、拓寬材料獲得的途徑--學生參與

    目前，在科學探究活動中，實踐材料多數(shù)是教師事先準備好的，學生只是“坐享其成”，這樣做的弊病是顯而易見的。有教師就曾對此提出“有的材料完全可以由學生自己準備”的意見，為此，我們要盡量從學生熟悉的周圍事物入手，指導學生參與實踐材料的準備，使學生搜集材料的過程成為認識身邊自然事物的過程，成為一個學生自我建構(gòu)和自我完善的過程，最終達到造就他們科學素養(yǎng)的目的。

    3、優(yōu)化探究活動中實踐材料的組合方式--自助餐式

    科學探究活動的重要特點是學生在活動中的自主性，活動形式的開放性。時代更是賦于科學探究活動，還必須激勵學生不斷創(chuàng)新的重要任務(wù)。要學生能在開放的科學探究活動中自主地創(chuàng)新的總目標，打破目前實踐材料在組合上由教師、教材等現(xiàn)成的規(guī)定性，為學生準備不同種類、組合不固定的材料，讓材料以“自助餐式”的面貌出現(xiàn)。充分尊重學生的意愿，讓學生根據(jù)選擇的問題，自己設(shè)計方法、自己選擇和組合所用的材料，鼓勵學生用不同的方法和不同的材料，使得材料組合的過程能成為充分利用和發(fā)揮學生主體的價值，促進學生自主學習、創(chuàng)造學過程，以進一步提升學生的科學素養(yǎng)。

   （二）提高有效合作學習的實施策略

    1、堅持實行異質(zhì)分組，落實個人責任。

    在小組合作學習中，學生缺乏主動性，除了學習興趣等因素外，跟沒有合理分組并落實個人責任是有重大關(guān)系的。一般來說，教師在分組時要遵循“組內(nèi)異質(zhì)，組間同質(zhì)”的原則，落實個人責任。這樣既可以增加小組合作成員的多樣性，同時也可以增加合作學習小組的可競爭性。每個組中成員的組織能力、學習能力、學習成績、思維活躍程度、性別等都要均衡。要確定每個成員的分工，組長負責科學探究中的組織、管理工作，記錄員負責觀察或?qū)嶒炦^程中的記錄工作，材料員負責探究材料的領(lǐng)取、保管、歸還工作，匯報員負責代表小組對探究結(jié)果進行匯報交流工作。當然，角色可以經(jīng)常輪換，這樣做能讓學生認識到各個角色的責任以及存在的意義，從中體會要想成功就得同舟共濟的?？傊?，每個成員必須明確各自所擔任的角色，明白該為小組做什么。由于我們所教的班級里，學生的座位編排不是以成績?yōu)橐罁?jù)的，所以我們只要隨機安排，就能快捷地組成異質(zhì)的小組了。

    2、要科學地指導合作學習。

    在科學教學中，觀察、實驗、思考的活動比較多，這些活動大多需要分組、分工合作來完成。如果在合作前不教給學生恰當?shù)姆椒ǖ脑?，學生就會各做各的，使合作一團糟。所以，教師要教給學生合作學習的方法。對于老師來說，合作前，要求小組中同學間確定目標，明確分工，分步實施。合作時，教師要適當點撥，引導學生積極討論并實踐，讓他們盡量發(fā)揮自己的想象力、創(chuàng)造力。合作后，要讓學生暢所欲言，使學生認識到人多力量大，體會到合作的快樂，并對下次合作產(chǎn)生新的向往。對于學生來說：（1）要學會傾聽。不隨便插嘴打斷，努力聽懂別人的發(fā)言。（2）學會發(fā)言。要學會獨立思考并圍繞中心話題發(fā)言，看法要有理有據(jù)，語言要清晰，對別人提出的質(zhì)疑，要耐心解釋。（3）學會幫助。幫助他人要熱情耐心，要善于啟發(fā)他人思考。

   （三）重新定位教師的角色策略

小學科學教學以探究為主，但是也不能排斥教師傳授的作用。探究教學能夠親歷科學發(fā)現(xiàn)的過程，能夠訓練學生的思維，能夠培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維和獨立解決科學問題的能力，具有很多的優(yōu)點。但是傳授式教學也非一無是處。傳授式教學能夠在有限的時間內(nèi)傳遞大量的知識信息，能夠培養(yǎng)學生自律性和自省力。在一堂科學課中探究和傳授可以并存，在探究的過程中可以存在傳授，兩者并不矛盾。關(guān)鍵的是要處理好它們之間的關(guān)系，探究與傳授的運用要適時適度。當探究的問題過于難時，需要教師在一些知識方面給學生一定的學習支架時，教師可以進行一些傳授；在一些操作性技能的學習中，教師可以做一些示范性的傳授；當要求學生在一定的時間內(nèi)掌握大量的知識信息時，可以采取傳授式教學；對于一些史料性的知識，傳授往往會更加生動活潑。

但是在大多數(shù)情況下，小學科學教學應以探究為主，按照發(fā)現(xiàn)問題、猜想、實驗、驗證、交流結(jié)果等過程安排教學流程（也可以是其中的幾個環(huán)節(jié)）。重要的是教師要有探究的意識，在讓學生思考和得出答案時最好不要直接告知學生答案，教師要激發(fā)學生的思維，要充分地調(diào)動學生的學習主動性，多讓學生自己去發(fā)現(xiàn)和解決問題。

總而言之，要使我們的探究活動更加有效，還有很多問題有待于我們在今后的教學中發(fā)現(xiàn)。“科學探究”永遠是《科學課》中的主題，它不僅是小學科學學習要達到的目標，又是科學學習的主要方式，所以，我們教師必須認識到這一點，探究必須貫穿于整個課堂教學過程中。在課堂教學中，要安排有意義的科學探究活動，組織學生參與其中，親歷過程，自主地、充分地、有效的開展活動，從而培養(yǎng)學生良好的科學素養(yǎng)。