談科學課堂教學過程中的有效探究

■鐘劍明 劉虹

談科學課堂教學過程中的有效探究

■鐘劍明 劉虹

科學新課標提出：“科學的核心是探究，教育的重要目標是促進學生的發展，科學課程應當體現這兩者的結合，突出科學探究的學習方式。”“科學探究是一種讓學生理解科學知識的重要學習方式”。在科學課程教學中，積極開展富有針對性的、豐富的、高效的探究活動是提高學生探究能力的重要手段。

有效的探究活動必須是以學生為本，以“學生活動和問題探究”為中心，引導學生自主探究新知，弘揚學生人格主動精神，挖掘學生的創新潛能，促進三維目標的達成，促進學生個性全面發展。在初中科學教育的過程中，如何在教學中科學嘗試設計多種多樣的探究活動，合理開展探究性學習，從而達到有效探究，是每位科學教師在教學活動中面臨的重要問題。那么，科學課堂教學中如何實施有效探究呢？

1 明確探究任務和目標是有效探究的前提

科學探究的主要目標是使學生領悟科學探究的思想，培養學生進行科學探究所需要的能力，增進對科學探究方法與過程的理解。探究活動的主要目的是為了通過學生的自主學習和討論，深入了解問題產生的原因和解釋科學中的一些現象。一些學生能自主解決的淺顯問題，是不需要組織全班同學積極進行探究實踐活動的。為此，在科學教學中，如果教師缺乏教學目的性和針對性，隨意開展探究活動，最終也只是營造了表面“熱鬧”的學習氣氛，只能“越探越亂”。

1.1 教學案例

在“物體在液體中的的浮沉條件”教學時，教師課前精心準備了大量形狀、大小不同的材料，如蠟燭塊、土豆塊、回形針、橡皮泥等10余種器材。課堂上材料剛發下去，教室里就亂成一團，學生們爭的爭、搶的搶、玩水的玩水……教師用了很長時間才讓學生安靜下來。當教師講解實驗目的和要求時，大多數學生的心思仍然在這些物品上，根本沒有聽教師的講解，這樣導致學生探究活動目的不明確，方法不清，活動無序，實驗效果不理想。

1.2 教學反思

課堂探究首先要讓全體學生明確探究活動的目標要求，要組織學生進行有效的自主探究學習，就是要教師通過文字、語言幫助學生明確每一項探究活動的任務，讓學生把握探究的目標。教師在設置探究問題時要具體，不宜過大、過空，要從學生實際出發，根據教材內容，聯系生活事件進行問題設置。問題主次要分明，主線要明了，要讓大部分學生經過努力都能品嘗到探究的成果。應用的器材也不宜過多，操作應比較簡便，實驗現象和變化過程應明顯。

2 創設合理有效的教學情境是有效探究的基礎

蘇霍姆林斯基說：“在人的心靈深處，都有一種根深蒂固的需要，這就是希望自己是一個發現者、研究者、探索者。”在課堂教學中，問題總是伴隨一定的情景而產生。教師通過創設一種有一定難度、有明確目標、需要學生做出一定努力才能完成學習任務的情景，使學生處于一種急切想要解決所面臨的疑難問題的心理困境中。由此引發學生的認知沖突，產生強烈的探究愿望，激活學生的思維，從而創造性地解決問題。為此，在科學課程教學內容的選擇和組織上，應從學生的實際出發，注重創設合理的學習科學的情境，激發好奇心與求知欲，使學生在探究過程中體驗學習科學的樂趣。

針對不同課題和內容，教師要選擇適當的方法，如實驗演示、小故事、錄像、掛圖等生動地再現與教學內容有關的自然科學現象、事實，簡明扼要地引入課題，使學生獲得充分的感性知識，激發學生的求知欲和學習興趣，為下面的探究學習營造良好的氛圍。

示例：在教學“光的折射”一節時，教師為了自然地從光的“直線傳播”過渡到“光的折射”創設了以下教學情景。

2.1 教學片段

教師舉起手中的多媒體投影儀的遙控器。

教師：它為什么能遙控投影儀呢？

學生：它是通過紅外線來遙控投影儀工作。

教師：請一位同學上臺，在講臺前向同學們示范遙控器是如何對投影儀進行遙控的。

教師：同學們有什么發現？

學生：遙控器在遙控投影儀時是正對投影儀的。

教師：你們有沒：有嘗試過當遙控器不對準投影儀，比如朝反方向按，它也能控制投影儀嗎？

學生嘗試幾次并成功了……

2.2 教學反思

課堂教學中，知識需要融入情景之中，才能顯示出活力和美感。這也正是新課程所提倡的要努力創設生動活潑的教學情景，為實施有效探究提供情景素材。創設學習情景可以增強學習的針對性，有利于發揮情感在教學中的作用，激發學生的興趣，使學習更為有效。在創設學習情景時，應力求真實、生動、直觀而又富于啟迪性。科學課堂情景的創設離不開真實有效這個原則，脫離了這個原則，創設情景就會變成為情景而情景，創設情景就會流于形式。此外，還要注意到要使學生充分理解所創設情景，使情景更貼近學生的認知結構和心理特點，了解他們的探究所需，讓他們讀有所惑，惑有所思，思有所悟，悟有所得。

3 提出問題是課堂教學實施有效探究的核心

“提出一個問題比解決一個問題更重要”，提出一個有價值的問題反映了學生對事物思考的深度和廣度，是衡量學生思維能力的重要標準，反映了學生在思維活躍性、深刻性、獨立性和創造性方面的差異。科學探究始于問題的形成，有了問題才能進行探究。在探究性學習中，問題的形成是科學探究的起點，不僅決定學習的內容，也決定研究的方向，同時還決定了科學探究的出發點和最終歸宿。

3.1 教學案例

教學“土壤的組成”一課時，學生提出了有關土壤知識的許多要探究的科學問題。如土壤中有水分嗎，土壤中有樹皮嗎，土壤中有蚯蚓嗎，土壤中有螞蟻嗎，土壤中有植物根嗎，土壤中有空氣嗎，土壤中有沙子嗎，土壤中有真菌嗎，土壤中有細菌嗎，土壤中有人死了腐爛掉的東西嗎，等等。教師引導學生對以上的科學探究問題進行分類，可歸納為5個問題：土壤中是否有生物；土壤中是否有空氣；土壤中是否有水分；土壤中是否有有機物；土壤中是否有礦物質顆粒。

接著，教師引導學生思考并用實驗來證明這5個問題，采用每一小組從中選擇一個本組最感興趣，最想研究問題進行科學探究。

3.2 教學反思

在課堂有限的時間里，教師如何把握探究問題的有效性？什么樣的問題才是有價值的問題？探究問題的提出是否有效，關鍵是看學生對提出的問題是否感興趣，能否讓學生積極主動地參與到問題的解決活動中來，有效地激發學生的思維，使問題符合學生的“最近發展區”。

4 開展探究性學生實驗，促進有效建構是有效探究的根本

科學的核心是探究，科學課程應突出科學探究的學習方式。給學生提供充分的科學探究機會，讓學生通過手腦并用的探究活動體驗探究過程的曲折和樂趣，學習科學方法，發展科學探究所需要的能力，并增進對科學探究的理解。

在實際教學過程中，可以將教學中的部分實驗進行精心分類，將現有教學素材進行重組，凡是那些操作不過于繁瑣、裝置不過于復雜、安全性比較大的演示實驗，只要實驗條件允許，均可設計成探究性的學生實驗，比如“水的電解”“大氣壓的存在”“二氧化碳的性質”“探究凸透鏡成像特點”“探究平面鏡成像規律”等。通過探究活動，讓學生更直接地面對實驗事實，更清晰地看到實驗現象。學生親自動手得出的結論比教師演示實驗的結論更具有說服力，同時進一步加強了學生基本操作能力的訓練，培養了學生的觀察能力，提高了學習科學的興趣。

5 合理分組、積極評價是有效探究的完善

探究是科學學習的重要方法，也是促進學生自我建構的重要組成內容之一。科學新課標要求，通過科學的學習，逐步培養學生敢于依據客觀事實提出自己的見解，能聽取與分析不同的意見，并能夠根據科學事實修正自己的觀點，初步養成善于與人交流、分享與協作的習慣，形成尊重別人勞動成果的意識。小組則是學生進行探究活動的基本單位，合理分組有利于培養學生良好的科學態度、情感與價值觀，使學生初步認識科學的本質以及科學、技術與社會的關系，促成積極的探索學習精神，形成保護自然的意識和社會可持續發展的意識及社會責任感。教師在分組時要充分了解學生，使每一個小組中好、中、差學生搭配，使不同小組內大致平衡。通過這樣優化的小組組合，既有利于小組內學生之間的互相幫助，又有利于小組間展開公平合理的競賽。

在探究活動的實施中，我們還要注意成員的合理分工，培養學生合作探究的精神，讓每個成員都有事做。合理的分組有利于學生和學生之間積極交流，交流彼此之間的探究方法和探究結果，在交流的同時可以對比彼此的方法差異和優劣，從而豐富自己的探究方法，完善自身的探究結果。

在科學探究性的課堂中，要創設安全、輕松的心境，要關注每一位學生的成長。善于發現每一個學生的閃光點，鼓勵學生大膽質疑，引導學生進行深刻反思和大膽創新。對學生的探究過程，要多作鼓勵性評價，使學生感到教師對他的承認和尊重，在課堂上獲得一種心理上的自由。在這種寬松、民主、和諧的教學環境中才能點燃起學生創新思維的火花。

總之，通過對課堂教學實施有效探究的理性思考可以發現，在課堂教學過程中要提高探究活動的有效性，教師做好以上所述5個方面的工作十分重要。教師有責任和義務真正讓探究性的課堂充滿探究的樂趣，讓探究過程迸出智慧的火花，提高探究效率從而提高整個課堂教學效率。■

10.3969/j.issn.1671-489X.2011.14.116

（作者單位：浙江省寧波市鎮海區中興中學）