課堂透視：對科學探究的“四鏡省身”

【摘要】如何讓科學探究更有效？要用“放大鏡”和“顯微鏡”，從宏觀和微觀兩個角度來審視我們的課堂，還要戴上“望遠鏡”，及時關注信息的搜索和收集，更要拿出“哈哈鏡”，照照學生、照照自己。通過這種方式，能讓教學從模糊走向清晰。

【關鍵詞】科學教學;概念形成;動態生成;三維目標;人文關懷

【中圖分類號】G623.6 【文獻標志碼】A 【文章編號】1005-6009（2016）01-0047-03

【作者簡介】張俊，江蘇省常州市金壇區華羅庚實驗學校（江蘇常州，213200），高級教師，江蘇省科學特級教師。

探究是內蘊價值的活動，有效探究的根本追求應當是價值追求。目前，“科學探究”和“基于探究的科學教學”已成為科學教學的核心價值取向。那么，如何讓科學探究更有效呢？我們不妨借助“放大鏡”“顯微鏡”“望遠鏡”和“哈哈鏡”，對科學探究進行“四鏡省身”：一手拿個“放大鏡”，一手拿個“顯微鏡”，從宏觀和微觀上認真審視我們的課堂;同時還要裝上“望遠鏡”，及時關注信息的搜索和收集;關鍵時刻更要拿出“哈哈鏡”，照照學生、照照自己。通過課堂透視，讓模糊逐漸變得清晰，敞亮我們的教學視界。下面，筆者將自己對科學探究的“概念形成、動態生成、三維目標和人文關懷”四個維度的所思所得和盤托出，與同仁共享。

一、借助“放大鏡”：聚集已有經驗，科學概念巧遷移

1.豐富感性材料，感知概念。

從感知到概念形成要經過兩個階段：首先是對感性材料的觀察、比較，以獲得豐富的感性知識;其次是對感性知識進行分析、綜合、抽象、概括以形成概念。教學中，教師要精心設計探究材料，讓學生思維朝著認識事物的本質屬性、發現規律、建立概念的方向發展。

2.運用變式比較，理解概念。

當概念初步形成后，為了促進學生對概念的理解，應多采用變式和比較，變式可以從材料方面幫助學生理解概念的本質屬性，比較可以通過分析概念間的聯系與區別，加深學生對概念的理解。

運用變式，充分揭示概念的本質屬性。在概念的本質屬性保持不變的條件下，可不斷變換各種直觀材料，使概念的非本質屬性發生變化，從而讓學生更容易抓住概念的本質屬性。如：在教學蘇教版《科學》三下《果實和種子》一課時，教師向學生提供的材料不僅要有蘋果、梨、花生等能食用的果實，還應該有蒼耳、槐樹角等不能食用的果實。通過變式，讓學生知道果實的本質屬性是“種子”，而不是可不可以食用。

重視差異比較，加深對概念的理解。要想區分事物的異同，找出事物的本質屬性，需要對同類事物或不同類事物進行比較，有比較才有鑒別。如：老鼠、蝙蝠、海豚，有地上跑的、空中飛的、水中游的，為什么它們都是哺乳動物？要理解這些，教師可將三種動物與哺乳動物的共同特征進行比較，從而讓學生深化對概念的理解。

3.舉一反三，深化概念。

學生初步形成概念后，還要引導學生“舉一反三”，進一步深化對概念的理解。如：學生掌握了鳥的共同特征后，教師可設計如下問題：你都認識什么鳥？雞是不是鳥類？蝙蝠為什么是哺乳動物？學生要回答這些題，需要進行比較、驗證，這樣學生對概念的本質屬性的認識就能得以深化。

二、借助“顯微鏡”：捕捉課堂細節，教學動態巧生成

將課堂中出現的有價值的教學細節進行放大，并篩選、分類，適時拓展，做到了然于心時，我們的科學課堂才會走向灑脫、走向大氣、走向睿智。

1.星火燎原，點擊生成亮點。

課堂中學生難免會出現一些“驚人之語”，有的可能是旁逸斜出的回答和漫無邊際的發揮，但不可否認其中也存在很多的奇思妙想。教師要抓住這些稍縱即逝的生成，放大它，讓星星之火得以燎原。

一位教師在執教蘇教版《科學》三下《雨下得有多大》即將下課時，問：大家還有問題嗎？一個男孩站起來：老師，雨水為什么是咸的？老師愣了一下，然后把目光轉向其他同學：你們說呢？課堂像炸開了鍋似的，有的說是，有的說不是。于是，一次課外探究“雨水”的活動開始了。對雨水做一些簡單的測定，怎樣正確地嘗水，引導學生去搜集資料，了解酸雨的成因，從而將學生的目光由單純地關注“雨水是什么味道的”這一知識性的問題引導到關注人類賴以生存的環境，使科學精神與人文精神浸潤學生幼小的心靈。

2.獨辟蹊徑，點化學生的誤解。

在蘇教版《科學》六上《地球的內部》一課中，讓學生探究“地層形成”時，教師把小石子、粗砂、黏土摻和起來倒進杯中，再往杯里倒進一些水，用小棒攪動，使水很快運動起來，然后停止攪動，使水的運動逐漸慢下來，然后觀察。當水中的幾種物質都沉積下來后，我把杯子拿給學生看，希望他們說出結論。但事實卻出乎意料：怎么會是這樣？咦！最底面的一層竟是沙子！問題出在哪呢？

一位學生說：當石子隨水轉動時，杯底就已經布滿了沙子了。這樣，當停止攪拌讓水靜下來后，石子只能落在杯子底面的沙子上了。馬上有學生反駁：我認為石子在這杯水里沉下去的速度很慢。當水被攪拌后，水里到處都是沙子和黏土，這些沙子和黏土就阻礙石子向下沉。這就像死海里的鹽分特別多，人躺在水上不會沉下去一樣。其他同學也紛紛點頭，有些學生還撓撓頭：我怎么沒想到呢？

教師及時地捕捉教育資源：棒極了！死海里這種把人向上托起的力是什么力？學生恍然大悟：噢，是浮力！沙子和黏土使這杯水的浮力增大了，所以石子下沉的速度就慢了。

教師只有真正傾聽學生的聲音，真正欣賞學生的見解，教學才能閃現人性的光芒和魅力！

3.柳暗花明，捕捉突發事件。

在蘇教版《科學》四下《運動的方式》一課的自由研究的環節中，我的設計是讓學生挨個研究，如帶線的小球，可以研究擺動;乒乓球可以研究跳動和滾動等。但在實際操作中，學生根本沒按照我的設計去操作。

師問：我們用手抓住塑料尺的一端，再輕輕撥動尺子的另一端，可以把木塊撞倒。這其中有幾種運動方式呢？學生：在《聲音的產生》一課中我們玩過塑料尺，它是振動，木塊倒下應該是移動。我們采用 “一箭三雕”的玩法，就是把小棒用橡皮筋射到豎起來的木塊上，木塊倒下推動玻璃瓶滾動，再推著乒乓球滾動。學生們一片贊嘆聲，熱烈鼓掌……聽著學生的交流，我緊繃的心終于放了下來，學生不僅對物體運動的方式有了較深的理解，由于受到前一環節學習的遷移，還想出了新方法，這說明他們的思維在探究時有了一定的深度，方法多了，思維擴散了。

三、借助“望遠鏡”：整合三維目標，課堂同構巧共生

在組織探究活動時，教師要拓寬學生的視野，要注重“知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀”的整合。現以蘇教版《科學》四下《降落傘》一課的教學為例，試析之。

1.三體同構，生成預設。

三體同構是指教學預設由教師、學生、課程標準（教材）動態互動而成。由一體轉向三體，則意味著預設更加科學有效，實踐性更強。

該課是“無處不在的力”單元的第五課。根據單元要求，將本課目標制訂為通過制作、玩降落傘發現問題;能做出影響降落傘下降快慢因素的假設，并制訂方案進行驗證;意識到采集數據、搜集證據的重要性，愿意與別人合作，體驗探究的樂趣。教材安排的內容都能體現這些目標，但我們要優化整合，讓學生重點對降落傘下降快慢的因素展開研究。

其次，把學生對“降落傘的興趣”貫穿科學探究全過程，將本課設計成以玩為主線，讓學生在玩中生趣、生疑、探究、反思、拓展。至此預設框架基本成型。再次，通過多次對比實驗，對影響降落傘下降快慢的多種假設做到心中有數。教師隨機抽查幾位學生，發現他們對降落傘各部分名稱表達不清，操作還存在許多問題。于是教師立即調整認知目標，加入“知道降落傘的構造和各部分名稱”的目標。

由于有了學生的參與，預設會獲得更多的不可知性。預設三體同構的過程，既體現了學生的探究需求，又把課標細化，為有效探究夯實了基礎。

2.情感同構，生成狀態。

情感同構是指教學過程中教師與學生的情感互相融合、互相促進、相互發展的狀態。

這一點在和學生一起制訂“降落傘”比賽規則的過程中體現得尤為明顯。制訂比賽規則時，教師沒有強行規定，而是和學生民主地展開對話。當討論出現分歧時，學生們又開始出主意：可以用猜拳、抽簽、舉手表決、少數服從多數等方式裁決。這個過程是師生情感同構的過程。學生不僅意識到規則制訂的必要性和重要性，同時也明白了當意見不一致時，可以通過協調來達成統一。

3.思維同構，生成智慧。

思維同構是指在教學中，師生間思維的交鋒、互動、發展的螺旋上升過程。

在學生匯報時，出現了同一假設不同結論的情況：有幾個小組認為懸吊物輕，則降落傘下降得快。教師沒有急于否定學生的結論，而是將其看作與學生思維交鋒的契機。讓學生展開爭論，尋找證據和理由。于是進一步啟發：問題出在哪里？學生紛紛說是變量沒控制好，傘面大小和傘線長度應該盡量相同，變量如果控制不好，得出的結論當然就會不同。這樣處理，既鍛煉了教師的即時性思維，又激活了學生的生成性思維，同時也讓學生意識到實驗中控制變量的重要性。

四、借助“哈哈鏡”：探尋人文關懷，學習動機巧喚醒

科學課要體現“人文關懷”，教師就要蹲下身來教科學，體現師生之間的精神平等。

1.建構人文性的課堂關系。

一位教師在執教蘇教版《科學》三下《根和莖》一課時說：你們大約需要多長時間？兩分鐘、五分鐘、十分鐘？這樣吧，給你們十分鐘時間，夠不夠？植物枝干上是有“筋”，但不叫“筋”，也肯定不是植物的根，我先給你們寫在這里，好不好？（師板書“筋”）從簡單樸實的話語中，我們可以看出這位教師是真正地以朋友的身份與學生對話，對于學生的一些不準確的提法，并沒有直接地給予否定，而是以另一種表達方式告訴學生這種說法不確切。這種體現“人文關懷”的話語如果能出現在每一節課中，那我們的課程改革就已經有了可喜的回報了。

2.組織人文性的探究內容。

這是一位教師在執教蘇教版《科學》三上《常見材料》一課中的導入片段：今天又和同學們見面了，老師很高興！還特別打扮了一下，誰能說說老師身上的穿戴是由什么做的？老師的衣服是由布做的。紐扣呢？是塑料做成的。領帶很漂亮，好像是絲綢，誰能上來辨別一下老師的領帶是不是絲綢做的？學生走近教師，摸、看領帶發現是由絲綢做的。

從研究教師開始——研究教師身上的穿戴，似乎沒有什么新穎之處，但對學生來說卻很意外，平時誰會注意這個問題呢？可這正是身邊的科學，這本身就給學生一種啟示：只要認真觀察和思考，身邊就有科學，熟悉的東西也含有科學！

3.設計人文性的探究方式。

在教學蘇教版《科學》三下《使沉在水中的物體浮起來》一課時，筆者提供了大量的材料，并讓學生想辦法讓它們浮于水面。沒等我說完，就有學生動起手來，沒過多久，學生便紛紛舉起手來。

我們先把泡沫放在水上，再把小鐵圈放在泡沫上就行了，塑料尺也是放在上面的。用玻璃杯裝大半杯水，加一點鹽雞蛋沒浮起來，我們又加了不少鹽，并用筷子攪，咦！雞蛋慢慢地浮起來了。我們發現塑料尺、易拉罐皮只要平著放，小心一點就能浮在水面上，如果豎著放就會沉下去，有時放得快了也會沉下去。

學生在無拘無束的探究中，親身體驗，想了許多辦法使沉在水中的物體浮了起來。有許多是書本上沒有提到的新發現，這是學生們在親身實踐活動中放開手腳所得的成果。

對科學探究進行“四鏡省身”，透視科學教學中“概念形成、動態生成、三維目標和人文關懷”的關鍵詞，僅僅是科學探究過程中折射出的幾縷陽光，但卻給人以追尋的勇氣和方向。讓我們在“亂花漸欲迷人眼”中清醒而執著地回歸科學，在“豪華落盡見真淳”的簡約與務實之中踐行探究價值。