如何提高科學探究活動的有效性

[摘要]科學課課程標準明確指出：“科學探究不能只停留在形式上，在關注學生的動手能力時，更要關注學生的思維發展。”避免形式上的盲從與內容的缺失是科學教師需要認真思考的問題。在激發學生探究興趣的基礎上，注重探究活動的學科特點和探究過程的組織，發揮教師指導、評價作用，可使得科學探究活動更有成效。

[關鍵詞]科學教育 科學探究

科學探究是學生學習科學的重要方式，是我們培養學生科學素養的重要途徑。科學探究教學活動，不能停留在簡單的觀察實驗活動的層面上，只完成知識的傳授，要讓學生經歷提出問題、猜想預測、動手操作、記錄信息、解釋討論、得出結論、表達交流等活動的全過程，主動地、多感觀的參與，讓學生的科學素養得到真正的發展。基于這樣的思考，我們在課堂教學的實踐中，不斷進行著實踐與研究。

一、創設情境：關注趣味性

(一)激發探究的興趣

皮亞杰說過：“所有智力方面的工作都要信賴于興趣。”只要學生對科學探究有興趣，就會永無止境地去追求、實踐、發展。教學中教師應充分調動積極因素，讓學生產生追求新知、探索創新的積極情感。如教學“怎樣加快溶解”時，教師先拋出一個問題：“你們有辦法加快糖塊的溶解速度嗎?”讓學生產生強烈的探究欲望，同時又為后續研究埋下伏筆。再如教學《做一名小科學家》，教師出示一個站立在手指上的紙鸚鵡，提出問題：“你們能讓手上的紙鸚鵡‘站立’嗎?”“紙鸚鵡為什么能站立而不掉下來?”讓學生自然地進入探究的情境中。

(二)樹立探究的信心

在科學探究活動中，教師是學生的支持者、引導者和合作者，和學生之間是平等相處的伙伴關系。活動中，教師需要使學生意識到自己是學習的主人，由此激發學生探究的自信心。讓學生始終處在民主寬松的氛圍中，并逐步學會把自己探究中的懷疑與問題、印象與感受帶到課堂中來，與同學進行真誠的交流。讓學生產生探究的成就感、滿足感、信賴感，樹立起探究的自信。

二、組織活動：突出科學性

(一)目標的明確性

《科學課程標準》強調科學課要以科學探究為主組織教學，原因在于科學素養是無法像知識那樣直接“教”給學生的，教師唯有通過組織一系列的科學探究活動，讓學生在參與這些活動的過程中感受、體驗并內化，才能提高學生的科學素養。因此，作為科學學習的重要組成部分的科學探究活動都需要有明確的目標，這與自主、互動的學習方式是有機的統一。只有明確探究過程、探究目的，學生才能進行正確的操作，避免探究活動的盲目性，所以在探究活動中，要讓學生明確方法、步驟和注意事項，使學生能夠進行正確的操作。同時，教師應讓學生養成安全操作、規范操作的習慣。

(二)內容的選擇性

脫離學生活動實際的探究內容是無法真正讓學生理解，從而提高學生的科學素養的。選擇合適的內容進行探究是保證科學探究活動有效性的基礎。不是所有的科學知識都必須經歷科學探究過程而獲得的。現在普遍認為，通過親自探究獲得的知識是兒童自己主動建構起來的，是兒童真正理解、相信的。如研究導體和絕緣體的探究活動，是讓學生在教師的指導下，認識導體和絕緣體。這樣的內容符合學生的年齡特點，幫助學生構建導體與絕緣體的概念，避免內容的拔高。在電磁鐵的探究活動中，選擇繞線匝數或電池節數作為變量，避免多種因素的復合影響，從而更加清晰地認識影響電磁鐵磁力大小的因素。

(三)材料的結構性

所謂有結構的材料就是經過精心設計，有著豐富內在聯系的材料，蘊含著某些關系和規律的典型教學材料的組合。如《變色花》一課，教師為學生準備了白醋、料酒、花露水、果汁、牛奶、茶、礦泉水、洗發水等材料，有酸性物質，有堿性物質，還有中性物質，讓學生在制作變色花的過程認識它們的特性。通過有結構的材料，可以為學生創設問題的情境，激發學生的探究欲望。

合理地選擇探究活動的材料，便于學生建立與科學問題、探究結論的聯系，是促進學生有效探究的重要保證。如電磁鐵實驗，教師在課前需要進行鐵釘的去磁處理，這樣活動才能順利進行，學生操作起來得心應手，實驗的效果就會很明顯。有時科學探究活動所要準備的材料不是輕而易舉可以找到的，這時可以考慮用一些替代品，如《有利于生存的本領》中，淺海魚背部顏色深，腹部顏色淺的小實驗，換成用白粉筆在白紙上寫字與黑水筆在黑紙上寫字進行對比，效果也很不錯。

三、探究過程：凸現有效性

(一)探究方法的靈活

科學教師要允許學生按照自己的思維角度去探究。如在探究《沉和浮》時，鼓勵學生用自己喜歡的方法對不同的物體進行探究，在分析、比較、綜合的過程中形成自己的知識。教師要鼓勵學生進行個性化的研究學習，不拘泥于教材和教師提供的方法指導。科學探究中學生能多角度地去實踐，對培養探究興趣、探究能力，提高探究的有效性起著重要的作用。

(二)探究時間的充足

不同的探究實驗需要的時間是不同的。對于同一個科學實驗，個體所需的時間不相同，教師如果簡單地規定時間、否認差異的話，必然削弱探究活動的效能。學生在活動時，可能好奇于一個現象而忘了活動的目的，或由于一個實驗的成功而急于展示，影響下一個活動的進行，這些都有可能使得交流不夠充分，討論不能深入。這就要求科學教師組織學生做到動靜有序、合理安排。最重要的是科學教師既要給足時間讓學生去探究，又要靈活安排對探究活動的延伸，使不同層次的學生都能在活動中有發展的空間。從這個角度講，教師參加到個別學生(小組)的探究活動中去，甚至課后延時進行研究，也應該是必要和正常的。

四、教師指導：注意針對性

新課程認為師生關系是一種平等、互動的交往關系，學生是學習的主人，教師是學習的組織者、引導者與合作者。教師需要尊重學生在學習中的主體地位，以平等的身份組織、參與和幫助學生開展探究活動，成為學生學習的促進者。但在實踐中，教師對學生學習過程的指導顯得牽強：有時介入得過早，阻礙了學生的自主發現，有時介入過晚，浪費了學生的寶貴時間；有時介入過多，教師越俎代庖，有時介入過少，學生沒頭蒼蠅亂撞。所以，科學課特別是科學探究課尤其需要“預設”和“控制”，精心設計、引導學生的學習過程。例如《變色花》一課中，學生制作好紫甘藍水后，在學生無法讓未用白醋、石堿浸過的白紙花變色而百思不得其解的時候，教師及時說明，問題不是出在紫甘藍水上，而是因為這里的白紙花和老師演示的不一樣，轉而引導學生研究物質的酸堿性，保證探究的順利進行。在探究活動中教師要適時給學生以必要的提示、合作與幫助，特別是在學生的探究活動受阻、思維遇挫的時候，對學生進行啟發、引導、解釋、說明，提高探究活動的有效性。

五、活動評價：體現激勵性

(一)突出評價的主體性

科學課堂教學中的評價較多的是由教師對學生的單向評價，評價的內容主要是學生對知識的理解程度以及參與探究活動的表現等。教學中為了提高學生對科學探究的興趣，要讓孩子都獲得激勵，在原有水平上有新的發展。在注重孩子們探究活動的結果的同時，更要重視探究的過程，不僅要給學生提供足夠的機會探究，還要讓學生有更多的機會去評價自己的“發現”。科學探究活動的評價不僅有教師評價，還應該有學生自評、互評，以發揮更大的激勵作用。

(二)注意評價的全面性

對學生科學探究的評價要關注學生學習的結果，更關注學生的學習過程；要關注學生科學學習的水平，更要關注他們在探究活動中所表現出來的情感和態度；對于探究能力比較弱的學生應幫助他們分析原因，使他們真正理解并掌握所學內容；對能力較強的學生則應重點指出他們存在的不足。評價結果要有利于學生樹立科學探究的自信，激發學習科學的興趣，促進學生的進一步發展。

科學探究是一種有目的的活動，是一種尋求問題情境的有意義的過程，同時活動本身也是一個動態的過程，這就需要科學教師精心準備，從內容、學生的實際出發，從而避免科學探究活動中的散漫、無序與低效，讓學生的科學素質得到真正的發展。