科學課探究性學習的六個步驟等

科學課探究性學習的六個步驟

紀崢斌

“被動地接受可能會獲得一定的知識技能，但卻會失掉學習的動力、欲望、興趣等這些更加寶貴的東西。”這句話告訴我們，學習必須是積極體驗、探究的過程，只有讓學生進行有意義的探究，他才會真正成為學習的主體。這一點，對科學課來說，尤為重要。

美國《國家科學教育標準》把探究分為三種：一是科學探究，二是基于探究的教學或以探究為本的教學，三是以探究為本的學習。其中，以探究為本的學習和把探究看成是一種積極的學習過程，強調學生自己思考怎么做和做什么，而不是讓學生接受教師給予的現成結論。這就是說，探究既是一種學習的活動又是一個學習的過程，是一個圍繞“問題”開展的活動，是一個逐步分析和解決問題的過程。那么，在科學課中按什么樣的過程操作才能更好地實施探究性學習呢?筆者以為，這個過程大致可以分為以下六個步驟：

一、選擇教學情境和研究主題

根據課程標準的要求，教師應分析要掌握的知識，確定要達到的目標，明確學生現有的知識水平，了解學生已有的概念，并通過他們對這些概念的表述來發現其最主要的困難(分析認識上的障礙和錯誤)，由此來進行教學設計與確定學生的探究主題。

二、確定探究的問題

探究問題的設計，應首先關注“兒童的問題”，注意“面向生活、面向社會”。即在教師的指導下，學生圍繞主題展開討論，提出要探究的問題。教師的指導活動重在幫助學生明確他們想研究的問題。確定學生選擇的探究問題要應該注意三點：

1．確定的問題要能引導出課程標準規定的知識內容的學習。

2．學生原有的知識水平能夠適合對該問題進行探究。

3．通過討論和交流活動，培養學生的思維能力與科學語言表達能力。

如教科版《比較水的多少》一課中，有這么一個問題：“桌上放有三個盛水瓶子，你認為哪個瓶子里的水多，哪個瓶子里的水少?”在教師的引導下，學生看著演示材料自然而然就會產生“怎么比較”的問題，這就成為學生自己提出的問題，其想探究的欲望肯定很強烈。

三、規范推測，假設過程

在教師的指導下進行。首先讓學生以小組或以班級形式圍繞問題進行討論：根據什么?將發生什么?理由是什么?從而明確相關的概念和假設。探討可行的實驗方案，以便開展對假設或推斷的檢驗，接著組織學生整理討論記錄，書寫出詳細的假設與推測。然后在班級中交流，教師要讓學生規范地用口頭和書面語言來表達自己的推測與假設。

以《比較水的多少》一課為例，學生想探究比較水的多少，教師激發了他們的探究欲望，但還不能讓他們馬上探究。因為在探究前還要做一些準備，否則學生的探究學習目的不明，使得科學探究的效率降低，這時就需要教師為學生引入探究學習的推測和假設環節。

四、開展探究和解決問題

這本質上是注重讓學生充分建立體驗探究的過程。學生小組開展相關的實驗活動，對假設進行科學驗證。活動的目的是要訓練學生的實驗操作能力和培養學生的團隊合作精神。這一過程要求學生：

1．小組討論，設計實驗方法，用文字和圖形表達出來。

2．學生用幾組不同參數進行實驗，描述實驗結論(用圖解或文字)。

3．對照先前的假設和推斷，描述與探討實驗方法和結論，討論能證明與判斷實驗結果的各種要素。

在探究驗證過程中，學生可能會經歷挫折與失敗、曲折與迂回、成功與興奮，這其中的許多感受和體驗是學生理解科學的本質、科學精神的意義與價值所在的基礎。

五、交流改進建議

在班級中交流解決的辦法、產生的反應、獲得的結論和存在的疑惑，對照學生的建議，圍繞有效性與論據展開討論。這些討論要使學生意識到，同一個結論有多種途徑可以達到。

如學生經過小組探究后得出“比較水的多少的方法有許多種，有的很簡便，有的就比較麻煩”的結論，然后教師提問：“在各種比較水的多少的方法中你們認為哪些方法既簡單又好，哪些方法相對來說比較麻煩？”引導學生在今后科學探究中遇到類似情況學會方法的選擇，讓學生增強辨證意識。

六、內化并應用知識

教師要幫助學生列出在探究過程中接觸過的新知識(概念、技術和方法)，對照新知識，讓學生閱讀材料、參考資料或通過舉例延伸知識，使學生對這些知識有比較全面的認識，并得到應用。

如當學生會用一個畫了刻度線的一次性杯子來測量水的多少的方法后，教師就應適時、適度地給予引領：“這是同學們自己研究出來的可以測量液體多少的儀器，做得不錯。如果把這只一次性杯子再做好看些。比如長長的圓柱狀，也在上面準確地標上像剛才同學們畫的刻度，那么一種新的可以測量液體多少的科學儀器——量筒就被發明了(出示量筒)。事實上你們已經做出來了，小朋友真聰明，科學家也是像你們這樣發明一些科學儀器的。”讓學生從自己的探究結論來理解量筒，使獲得的科學知識得到進一步提升。

以上這六個步驟并不是教師開展探究性教學活動的固定模式，但卻包含了科學教育課堂教學活動的基本要素。它不應成為對教學方法的限定，也不要將這六個步驟的敘述順序當成探究活動的過程順序。教師應根據教學目標和內容的需要，根據不同類型課的特點。思考如何設計探究步驟，以及決定采用何種手段來處理課堂上發生的各種問題。

小企業，大污染——科學研究性學習教學案例

盧連俤 盧亨富

教學目標

1．了解我市小企業(特別是竹木加工企業)污染的原因、危害，從而增強環保意識和熱愛家鄉的感情。

2．樹立在研究中學習的觀念，初步了解研究性學習的方法；培養學生提出問題、解決問題的能力。

3．培養合作學習精神。

課前準備

1．調查我市小型竹木加工企業等的污染和治污情況，取得第一手資料(排污照片、圖片、水樣)。

2．查閱資料(用書、報、上網等方式)。

3．訪問小企業領導和工人，了解小企業在安排農村富余人口的作用及治污情況。

教學過程

一、創設情境。確立課題。制定研究方案

1．利用多媒體播放工廠廢水污染、空氣污染的錄像資料，引導學生談談污染的危害，認識保護環境的重要性。

2．引導學生關注身邊的污染源(我市小企業如雨后春筍般成長，是否存在環境管理跟不上的問題)。

3．出示課題：小企業，大污染。

4．組成研究小組，制訂研究方案。

(1)指導學生自由組合，組成合作研究學習小組，推選小組長，確立課題，制訂研究方案。

學生通過討論研究，確定研究子課題。例如：

①來舟麻將席廠污水排放情況及周圍植物生長是否受影響。

②木材加工企業噪音污染。

③我市小企業的數量、治污措施及小企業對我市經濟的貢獻。

④污水對環境的影響。

⑤我國為防治污染制訂了哪些法律，南平市為防治污染采取了哪些措施。

(2)引導學生討論具體的研究方法，例如：拍攝、調查訪問、錄音、查閱書報、上網等。

二、初步交流考察收集到的資料。撰寫小論文

1．課桌椅擺成一圈，舉行研討會，交流本組收集的資料及調查體會。

2．引導學生將考察結果寫成報告或小論文。

教師要介紹小論文格式：①研究背景。②主要觀點。③研究方法和過程。④研究中對信息資料的采集和對資料的統計分析。⑤論述自己的見解。

三、匯報研究成果

小組長向全班同學介紹自己的小論文或報告，進一步交流研討，引導學生互相評價論文并提出問題。

學生交流了如下課題的論文：

總課題(一) 南平市小企業污染調查

子課題：1．南平市小企業數量及分布調查。2．南平市小企業排污、治污措施調查。

總課題(二)廢水污染的防治

子課題：1．南平市政府防治廢水污染方案及實施情況調查。2．我國防治污染的法律法規。

總課題(三)廢水污染對人類及動、植物的危害

子課題：1．麻將席廠廢水污染問題研究。2．天然的染發(工人因接觸化學藥品頭發變黃)。3．廢水與漁業資源。

總課題(四)小企業對經濟發展的貢獻

子課題：1．小企業的規模數量及安排農村富余人口數量。2．小企業對國家稅收的貢獻。3．小企業對提高農民收入，解決“三農”問題的貢獻。

教學反思

《小企業，大污染》這節課的教學，充分發揮了學生的創造性和主動性，讓他們有了張揚自己個性特長的空間。值得深思的是，通過調查，有的同學注意到了企業雖小，但數量多，如何治理污染問題是個迫在眉睫的問題；有的同學發現了小企業在經濟發展中的作用，但如何在保證經濟的迅速增長和可持續發展的同時，又能積極采取治理污染，保護環境，是我們關注的主要問題，也是個難解決的問題。如何取舍，以學生的智慧并沒有找到切實可行的解決方法，但學生經歷探究的過程，在合作學習中學會了合作，增強了環境保護意識。