如何優化設計小學科學的學生探究活動

以探究為核心的小學科學課程改革已走過了好幾個年頭。其間，科學老師以滿腔的熱情、不懈的追求努力實踐探究的理念，場面可謂轟轟烈烈，蔚為壯觀。但是，在近幾年實踐中暴露出數量不少的探究上的“形式主義”，小學生探究活動中的無序性、嬉玩性、淺表性與盲目性。這種“探究”的低效性甚至無效性，已經成為小學科學教學必須邁過的一道坎兒，不得不引起科學教學工作者的深思。

那么，什么樣的活動才是學生有效的探究活動呢?第一，目標指向非常明確，學生做什么、怎么做，師生都要清清楚楚、明明白白。第二，學生主動參與的度要高。第三，探究中一定要產生“認知沖突”，一定要有“口欲言而語不能”的“憤悱”的狀態產生。第四，探究中要有鍛煉學生科學方法(比如自然狀態下的觀察方法和實驗中的觀察方法，對比實驗方法和模擬實驗方法及科學收集與處理數據的方法等)、科學思維(抽象與概括、歸納與演繹等)的痕跡。第五，活動與活動之間要有層次性與挑戰性，這種層次性與挑戰性體現了教師對教材中需要探究的“點”進行分解細化的工作。能具備以上五項特征的活動或有二至三項特別突出的活動就肯定是有效的探究活動。

教師如何優化設計有效的學生探究活動呢?下面以《簡單電路》為例來談談有效的學生探究活動的設計?！逗唵坞娐贰肥翘K教版小學《科學》教材五年級上冊三單元的第一課，是學生學習電學知識的第一課。該課教材由六個部分組成:圣誕樹上的小燈泡是怎么亮起來的;利用導線、電池和燈泡，想辦法讓一只小燈泡亮起來，并畫出使小燈泡亮起來的連接方法;連接方法的小結語;把小燈泡換成其他用電器的拓展活動;做簡單開關加進電路中;拓展活動——做一個簡單的紅綠燈，用開關來控制紅綠燈的亮滅。其中，第一部分是個引子，通過“圣誕樹上的小燈泡是怎么亮起來的”的問題引出小燈泡亮的要件:有電池、導線和燈泡;第二部分是讓學生探究出小燈泡亮的連接方法;第三部分是要求對連接方法進行小結、提煉;第四部分是對簡單電路的一種拓展;第五部分是研究開關的作用;第六部分是探究開關對紅綠燈的控制，初步感知并聯電路。教材有六大部分，教師究竟把探究的“點”放在哪里?通過分析，不難看出探究的“點”應放在讓學生建構“小燈泡要亮需要一個完整的回路”上，就是要讓學生嘗試不同的方法點亮小燈泡，就是要通過對這些方法的對比分析，總結出點亮小燈泡的共同之處，初步構建“完整回路”或者說是“閉合電路”的概念。也就是說要把探究的重點放在教材的第二、三部分。理由有兩點:就學生而言，是學生第一次在課堂上接觸電路，肯定有這樣那樣的對電路的一些錯誤的認識，這也是學生為什么會接錯電路的原因，有必要讓學生邁過這道坎兒;就課標而言，對簡單電路作出了明確要求:“知道常用電器的工作需要一個完整的回路;知道開關的功能;能用一些基本組件連接一個簡單電路?！被谝陨险J識，宜將該課分為兩課時進行，第一課時著力于用多種方法點亮小燈泡的探究，幫助學生建構閉合電路的概念;第二課時著力于對開關制作和對其功能的認識。因此，這里著重談談第一課時的學生活動的優化設計。

第一課時究竟達到什么樣的目標?不言而喻，在過程與方法方面，要求學生能用多種方法點亮小燈泡;在科學知識方面，知道點亮小燈泡需要一個完整的回路;在情感態度價值觀方面，愿意和同學合作不斷地致力于點亮小燈泡的研究。怎樣才能達到教學目標呢?在過程與方法這一層面，學生要能用多種方法點亮小燈泡，從邏輯上講，學生首先應對電池、導線和燈泡的結構，特別是燈泡的內部結構有清楚明白的認識，然后學生才有可能點亮小燈泡，進而才有可能用多種方法點亮小燈泡。在科學知識這一層面，學生要知道點亮小燈泡需要一個完整的回路，從思維的角度講，學生肯定要經歷對比、分類、抽象、概括過程，肯定要經歷解釋與表達的過程;從認識論的角度講，學生肯定要經歷一個新舊認識的碰撞過程，肯定要經歷對舊認識的屏棄、同化和順應的過程，方能到達對新知識的一種自我的建構。在情感態度價值觀層面，要讓學生愿意和同學合作不斷致力于點亮小燈泡的研究，就應該有唯合作方可或唯合作方可提高效益的場景或背景，就應該有不斷探究的欲望，教師就應該有層層深入的問題。通過這樣的分析，學生必須經歷的探究活動的雛形就已經有了，那就是觀察活動(觀察電池、導線和燈泡)—實驗(連接并點亮小燈泡)—交流展示—分類概括—小結解釋。

如何把既定的活動變為有效的活動，教師要反復問自己四個問題:(一)每個活動的目的是什么，重點活動是什么，還能否分成環環相扣的小活動，需要哪些材料與設備作支撐，教師需要設計什么樣的提問語，形式上如何組織。(二)活動中怎樣關注學生的前概念，怎樣制造“認知的沖突”。(三)怎樣讓“認知沖突”、思維的過程顯形化。(四)采用什么評價機制促進學生深入地持續地迫切地參與。通過對這四個問題的反復思考，我將《簡單電路》第一課時的學生探究活動優化設計為:

通過實踐，我發現學生興趣盎然，探究活動一氣呵成，真是有效，學生的知識、能力、思維、語言的表達、合作的意識均得到了一定的訓練和提高。

通過《簡單電路》第一課時中學生有效探究活動的優化設計過程，不難看出教師在優化設計有效探究活動時，應著重做好以下幾方面的工作:

(一)仔細分析教材后，回顧頭來看課標針對該內容的相關要求，確立需要學生探究的“點”。

(二)深入實際分析學生的前概念，尋找“認知沖突”的“點”。

(三)分析學生認識并建構科學概念的過程，找準技能提高和思維訓練的“點”。

(四)綜合審視各個活動的目的、內容、形式，力求找到活動與活動之間的最佳連接“點”。

(五)分析教材的難點、教學的目標，醞釀促進學生深入探究的評價“點”。

將這五“點”做實做細的探究活動，就是有效的探究活動。