如何讓科學探究走向有效

摘要：科學教育的最終目的是培養學生的科學素養，實現這一目標關鍵在于教師轉變傳統科學教育教學觀念，提高學生參與科學探究學習的有效性。對科學探究進行合理的設計，在具體的實施過程中發揮必要的指導作用，力求讓學生的課后探究活動務實化，讓探究的有效成為可能。

關鍵詞：科學素養； 科學探究； 有效性

中圖分類號：G620 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2011）4-070-001

怎樣才能使我們的科學教育在實踐上體現有效？這是我們每一位科學教師所要面臨的、必須解決的課題。“如果要學生學習科學的方法，那么有什么比積極地投入到探究的過程中去更好呢？”施瓦布的這句話已經給了我們一個暗示：應該將科學探究作為一種全新教學方式和先進教學理念貫穿在科學教學的始終，切切實實地提高科學探究的有效性，以此發展學生的科學素養。

一、轉換教師的教學觀念，提高科學探究的有效性

《科學》是一門以全面提高學生科學素養為總目標的課程。而科學探究則是以學生自主活動、收集、分析材料、歸納結論為主要活動目標的，教師首先要從理論認識的層面上對此有所把握和感悟。

在傳統的教學中，教學的根本特征是“教師教”（teacher teaches subject matter）。在這樣的體制下，教師擔綱的是“傳道、授業、解惑”角色，教師成了課堂的主角，一切教學安排、學習環境的創設，主要考慮如何有利于教。而科學探究，重要特征是“自主學習、直接體驗、關注過程、淡化結果”，它體現了最基本的“學生學”（learner master learning tasks）。所以，實施科學探究，提高科學探究的首要前提是轉變教師教學觀念。具體來講，教師應該在教學中樹立學生的主體意識，以學生為本，一切為了學生；教師必須創造適合學生的教學，而不是選拔適合教學的學生；教師的責任在于教學環境的設計，為學生搭一個學習的“腳手架”，組織學生主動參與教學過程，而不是注重教學結果。

二、恰當合理的教學設計，提高科學探究的有效性

教師在《科學》課程教學中，除了促進學生智力發展外，應更側重于學生能夠學到受益終生的學習品質和能力。因此，教師不能滿足于學生記一些呆板的知識片段，擯棄以往灌輸式的教學形式，否則學生一切積極思維、質疑討論、探究活動無用武之地，實際上也剝奪了學生思考的機會，剝奪了學生學會學習的權利。教師應該設計不同形式的探究式學習，如“自主解決問題式”“案例——歸納式”等，實施掌握知識——形成技能——培養創造力三位一體的教學，同時教師應創設促進學生個性發展的學習環境，將教材與現實生活、本地自然環境相結合，讓學生在廣闊的領域自主探究，全面促進學生能力和人格的雙重發展。心理學家皮亞杰認為：“活動才是實現認知發展包括思維能力發展的基本途徑和源泉。”每一冊的科學教材中都提供了一些具體的探究活動，如在學完“為什么會降水”后“探究動物行為和天氣變化的關系”；學習“電路的連接”后“探究節日小彩燈的連接方法”等。在這樣的教育活動中，教師不僅是教學中的嚴師，更是拓展學生心靈和智慧的導師，因此恰當合理的教學設計，有力地保障了科學探究的有效性。

三、細節恰當的探究指導，提高科學探究的有效性

教師對科學探究的指導主要滲透在以下五個基本過程之中：①對新現象、新知識提出質疑，提出自己的觀點，開展討論；②應用已有的知識對發現和提出的問題作出假設；③運用各種實驗方法獲取資料進行初步的科學分析；④進行邏輯推理，得出比較切合實際的結論；⑤將探究結論與他人合作交流等。在探究初期，教師要鼓勵學生探究的勇氣，必要時可以參照課本提供一些探究的素材，幫助設計一些簡單的探究問題。再深入下去，教師可以從組織學生設計實驗方案、交流討論探究成果、運用所學知識解決實際問題等環節進行精心安排謀劃。《科學課程標準》所列舉的那些科學教學案例，教師如果加以學習、吸收，對于自己應該如何指導學生的探究活動有很高的實際參考意義和價值。

四、合理延伸的課后探究，提高科學探究的有效性

美國的FOSS教材有一個比較有特色的地方：它為每一個單元設計了配套的《科學故事》，為學生選擇了一些相關的閱讀材料，并在每一個單元的每一個活動之后設計了“拓展性研究”板塊，同時為學生的拓展性研究提供一些建議。借助這樣一種途徑，FOSS希望能夠將學生的科學學習經歷從教室以及工具箱的限制中散發出來，便于學生將自己感興趣而課堂上又無法進行的活動開展下去。

在很多的科學課堂上都出現過學生積極探究、深入探究但課堂時間卻有限的現象。我們之所以將之稱為一個現象而不是一個問題，因為究其本質而言，學生科學探究活動停不下來是一件令人欣喜的事情，說明我們的學生是在真正地學習科學、研究科學。問題的關鍵在于我們如何在現實的基礎上保護學生的這種探究熱情。有教師提出，是否能夠將一周內的科學課連續排在一起，這樣學生就有較為充裕的學習時間了。這不失為一個好的解決辦法，我覺得，讓學生在課后進行類似于FOSS的拓展性研究同樣是一個不錯的方法。畢竟科學學習有其自身的特點，很多內容在課堂上是無法完整地呈現在學生面前的，教師也不可能將所有相關的內容一一準備齊全。只要教師能夠把學生的課后研究落實到位而不將它當作一句空話，那么有關課堂教學時間的問題也就迎刃而解了。這里所指的課后研究包括了閱讀、參觀、上網等多種科學學習形式。所以，從某種意義上講，學生的課后研究要比相對封閉的課堂研究更具挑戰性，更能培養學生的知識和技能、過程和方法以及情感態度價值觀。從這個意義上講，絕不能讓課后探究成為一句托辭。