科學(xué)探究讓學(xué)生知其然而知所以然

摘 要：科學(xué)探究是小學(xué)科學(xué)課程的核心。學(xué)生對于科學(xué)認(rèn)知的建構(gòu)都是由經(jīng)歷的探究過程得以完成。筆者通過親身經(jīng)歷的小學(xué)科學(xué)教學(xué)實踐，認(rèn)為在科學(xué)探究活動過程中，學(xué)生手腦并用，問題探究的過程就是認(rèn)知思維的過程，兩者合為一體，概括地說為“行知合一”，在認(rèn)知中探究，在探究中認(rèn)知。如此，學(xué)生在科學(xué)探究中獲得“知其然而知其所以然”的結(jié)果。審視小學(xué)科學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀，教師往往偏重于讓學(xué)生知其然，因此學(xué)生的科學(xué)探究實踐便成了“走流程”，其過程中的認(rèn)知思維不深入，對于現(xiàn)象的觀察，或概念及結(jié)論的驗證，如在平坦路上“走一回”一般。本文筆者就這一問題談一些淺見。

關(guān)鍵詞：科學(xué)探究； 理性； 實踐； 過程； 建構(gòu)

中圖分類號：G623.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-3315（2015）04-054-001

科學(xué)探究其實質(zhì)是一個充滿理性思維的實踐過程。因理性認(rèn)知而探究，因問題而探究，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究，所追求的是讓學(xué)生通過探究實踐過程，實現(xiàn)知識經(jīng)驗的形成和理性認(rèn)知的自我建構(gòu)。所以，科學(xué)探究強(qiáng)調(diào)的是動手操作與理性認(rèn)知密切結(jié)合，融為一體。如果學(xué)生在探究實踐過程不能做到手腦并用，那么所謂的探究僅表現(xiàn)為外在的形式，也就不可能在對現(xiàn)象、問題及概念與結(jié)論的探究過程中，有所發(fā)現(xiàn)，且認(rèn)知亦不可能上升到理性的高度。在科學(xué)探究過程中，教師該如何引導(dǎo)呢？筆者進(jìn)行了探究嘗試。

一、探究的前奏：讓學(xué)生建立理性思維模型

需要探究的問題，需要驗證的知識經(jīng)驗，或是某個理性結(jié)論，教師首先要引導(dǎo)學(xué)生用腦思考如何去探究，即選擇什么方法，怎樣的場域，設(shè)計怎樣的一條探究路徑，需要準(zhǔn)備些什么等。特級教師曾寶俊指出：“實驗不等同于探險，實驗之前，重在規(guī)劃。”其意就是說探究得建立一個具體清晰的思維模型。科學(xué)家們就是從許許多多的可能性中在尋找答案，可以說建立思維模型要比做一次實驗更重要。科學(xué)教學(xué)，教師引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究，關(guān)注學(xué)生動手前的動腦，讓學(xué)生“想好了再做”，激發(fā)對科學(xué)的興趣，形成科學(xué)的態(tài)度和科學(xué)探究的能力，當(dāng)學(xué)生對某個問題提出假設(shè)后，教師應(yīng)盡可能組織、引導(dǎo)學(xué)生自己想辦法設(shè)計實驗方案、修正實驗方案。學(xué)生想好了再做的過程盡管并不是“想”得就很完美，有時也有偏差，但做中出現(xiàn)問題是正常現(xiàn)象。如果不讓學(xué)生先去想，而讓他們盲目去實驗，造成的失誤將會更大。

二、探究的過程：讓學(xué)生做到手腦并用

一種現(xiàn)象的觀察過程，或是問題答案的探究過程，或是一個實驗過程，學(xué)生所要做到的是手腦并用，保持動手實踐與理性思維同節(jié)奏，在做中思，在思中做，使操作實踐過程成為理性思維過程。融動手操作與理性認(rèn)知為一體，學(xué)生才有可能掌握問題探究，認(rèn)知驗證的有效方法，獲得知識經(jīng)驗積累，理性知識的自我建構(gòu)。

在學(xué)生進(jìn)行實驗探究時，訓(xùn)練他們手腦并用，帶著問題有準(zhǔn)備地、有目的地去親歷，是培養(yǎng)學(xué)生有質(zhì)量地進(jìn)行實驗探究的一種有效方法。動手動腦，實踐與認(rèn)知同步，讓學(xué)生的探究目的更明確，思維更到位。

三、探究的生成：讓學(xué)生提升理性認(rèn)知

在科學(xué)課中特別強(qiáng)調(diào)“把手和腦都放在科學(xué)上面”的學(xué)習(xí)指導(dǎo)策略。有人走過沙灘留下的腳印清晰可見，但他經(jīng)過沙灘看到了什么，就需要我們用頭腦去思考。實驗探究也與之同樣。手腦并用是科學(xué)探究活動的顯著特征，在思考中實踐、探究，又在實踐中反復(fù)思考、發(fā)現(xiàn)。細(xì)化實驗的理性思維活動，能使學(xué)生在動手中有所發(fā)現(xiàn)，并通過問題生成問題，使實踐探究過程隨之持續(xù)生成，學(xué)生的理性認(rèn)知因此而不斷得到提升。

例如在研究“物體沉浮和大小、輕重”的關(guān)系時，依次發(fā)給學(xué)生三組材料。第一組材料：肯定會下沉的材料、肯定會上浮的材料和難以辨別沉浮的材料。學(xué)生猜測并實驗，發(fā)現(xiàn)實驗結(jié)果并不如他們預(yù)測的那樣，于是模糊地認(rèn)為物體的沉浮與它的大小、輕重是沒有關(guān)系的。看到學(xué)生產(chǎn)生矛盾和疑問后，再提供給學(xué)生第二組材料：大小一樣，輕重不一樣的材料（圓球），第三組材料：輕重一樣，大小不同的材料（圓柱）。學(xué)生實驗后又驚喜地發(fā)現(xiàn)，原來物體的沉浮和它們的輕重、大小還是有關(guān)系的，發(fā)現(xiàn)越小、越重的物體就越容易沉。“那輪船怎么會浮？”最后，孩子們帶著“似乎明白了”的滿足和新一輪的疑惑結(jié)束了一節(jié)科學(xué)課的探究旅程。

在上面的案例中，為了材料的結(jié)構(gòu)更清楚，使學(xué)生更容易看出其結(jié)構(gòu)，我選取的三組材料之間都有極強(qiáng)的先后邏輯順序，始終牽制著學(xué)生思維活動的發(fā)展，我們從下面這張表格中可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生思維的層層推進(jìn)。

通過提供有結(jié)構(gòu)的材料，可以循序漸進(jìn)地增加問題的復(fù)雜性，并使學(xué)生在逐漸復(fù)雜的問題中思維活動步步深入，繼而給人以強(qiáng)烈的探究欲望和動力，促使學(xué)生去進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，這就提供給學(xué)生以連綿不斷的探究動力。

在科學(xué)教學(xué)中，教師如何引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究是個重要的研究課題。筆者本文所談及的這方面教學(xué)實踐探索尚在淺層次。對于引領(lǐng)學(xué)生以理性思維為核心，進(jìn)行科學(xué)探究實踐活動的研究，筆者認(rèn)為是有價值的，因為學(xué)生親歷探究中認(rèn)知，認(rèn)知中探究的過程，能得到生命成長。

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