科學(xué)中“科學(xué)探究”的個案研究

李元英

科學(xué)探究是科學(xué)素養(yǎng)的核心，貫穿于整個科學(xué)教育的始終。正確的科學(xué)探究活動可以激發(fā)學(xué)生的探究興趣，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。在科學(xué)課教學(xué)中，我們強調(diào)讓學(xué)生親歷科學(xué)探究，在探究過程中學(xué)科學(xué)知識。《做一個生態(tài)瓶》是教育科學(xué)出版社義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書，科學(xué)五年級上冊第一單元第六課，它讓學(xué)生進(jìn)一步體驗生物與環(huán)境之間的關(guān)系，認(rèn)識生物與生物之間是相互依存、相互作用和相互制約的，并以做生態(tài)瓶為例子，讓學(xué)生通過應(yīng)用所學(xué)的科學(xué)知識和科學(xué)方法研究，解決實際問題，知道思維活動在前，實踐活動在后，用思維的成果指導(dǎo)實踐活動。

一、結(jié)合單元主題，找準(zhǔn)教學(xué)研究點

《做一個生態(tài)瓶》是前一課的繼續(xù)，學(xué)生已經(jīng)了解了一些生物與生物之間存在的食物關(guān)系，在這一課中，學(xué)生將通過簡單的方案設(shè)計來研究生態(tài)群落。做生態(tài)瓶對于學(xué)生來說是一個很有趣，也很有意義的活動。學(xué)生將通過自己的觀察、思考給生物營造一個“家”。在這個過程中，有的“家”可能適于生物生活，有的可能不行，這時“家”中的一些生物就會出現(xiàn)一些不適的表現(xiàn)，最后可能會影響到整個生物群落的生存。讓學(xué)生從這個活動中體會到，生物與生物之間、生物與非生物之間是相互依存、相互作用和相互制約的。為此，我對本課教學(xué)活動確立了三個教學(xué)研究點：

1.怎樣讓學(xué)生真正理解“生態(tài)系統(tǒng)”的概念？

2.怎樣讓學(xué)生會設(shè)計一個生態(tài)瓶建造方案？

3.怎樣讓學(xué)生親自做一個生態(tài)瓶？

結(jié)合教學(xué)研究點，我對本課采取了以下的教學(xué)法：

1.情景教學(xué)法：以動畫的形式展現(xiàn)水底生物的環(huán)境以及做生態(tài)瓶的幾個步驟，吸引注意力，激發(fā)興趣。

2.“引導(dǎo)——探究”法。在教學(xué)中我以“觀察思考——提出問題——設(shè)計方案——做生態(tài)瓶——交流評比”為線，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生觀察、體驗、探索生物對環(huán)境的適應(yīng)，并在做生態(tài)瓶中探究如何維持一個小的生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的平衡。

3.應(yīng)用開放性原則，遵循兒童的認(rèn)知規(guī)律，小組合作，分組討論。在自主探究中學(xué)習(xí)，在合作交流中獲取更多信息。

從認(rèn)識生態(tài)系統(tǒng)——理解生態(tài)系統(tǒng)——設(shè)計建造生態(tài)瓶的方案——制做生態(tài)瓶——評價生態(tài)瓶——確定放生態(tài)瓶的位置以及后期的觀察記錄都讓學(xué)生自主探究得到。

二、創(chuàng)設(shè)逼真情境，理解“生態(tài)系統(tǒng)”

讓學(xué)生理解生態(tài)系統(tǒng)的真正內(nèi)涵，是本課的難點。于是我在課前對于這一環(huán)節(jié)的教學(xué)做了精心的預(yù)設(shè)，用生動形象的課件導(dǎo)入：大屏幕上映出波光粼粼的池塘，讓學(xué)生盡情說說自己看到的、想到的或發(fā)現(xiàn)的問題，通過觀察討論池塘中的生物關(guān)系。為了幫助學(xué)生討論，出示以下問題：

1.池塘里有哪些水生生物？

2.水生植物需要哪些生存條件？

3.池塘里的植物為動物提供了哪些幫助？

4.動物為植物的生長做了哪些貢獻(xiàn)？

5.還可以在池塘里找到哪些非生物？它們對生物有什么作用？

在第一個班教學(xué)時，學(xué)生思維不夠活躍，能說出的水生生物名稱很少。因為學(xué)生只關(guān)注了池塘水面的植物，對水中的動物說出的較少。為了生動形象，課后在池塘中增加了一些水生動物，先在水下“躲藏”一些魚類，蝦，田螺、河蚌，鴨，水生昆蟲，青蛙等。在第二個班上課時，學(xué)生在優(yōu)美的音樂中結(jié)合問題觀察池塘中的生物和非生物，在探究交流中知道自然環(huán)境下的池塘是怎樣的，存在哪些生物和非生物，并知道這些動植物之間的食物能量交換關(guān)系，例如植物為動物提供了氧氣、玩耍休息的場所，動物為植物提供了二氧化碳，動物為植物提供了二氧化碳、肥料等，還知道非生物對生物的作用，從而明確群落中各部分的作用，得出“生態(tài)系統(tǒng)”這一科學(xué)概念，不僅讓學(xué)生理解了“生態(tài)系統(tǒng)”，還激發(fā)了學(xué)生探究的興趣。根據(jù)學(xué)生的發(fā)現(xiàn)完成板書。

三、探究方案設(shè)計，突破教學(xué)重點

科學(xué)要根據(jù)事實來說話，不能進(jìn)行毫無根據(jù)的猜想。因此做生態(tài)瓶前需要設(shè)計一個方案，利用收集的事實來導(dǎo)行，用思維的成果指導(dǎo)實踐活動。我設(shè)計了以下環(huán)節(jié)來突破重點：

1.小組討論，嘗試制定方案

在設(shè)計生態(tài)瓶建造方案時，我在第一個班教學(xué)時，一開始就叫寫方案，結(jié)果導(dǎo)致學(xué)生在設(shè)計時不知道如何下手，時間給白白浪費了，效果卻不好。我反思了課堂上出現(xiàn)的問題，從學(xué)生實際出發(fā)，調(diào)整導(dǎo)學(xué)思路。在第二個班教學(xué)這個環(huán)節(jié)時，先引出主題：要在5升油瓶這樣小的范圍內(nèi)，組建一個水生生態(tài)系統(tǒng)，你們認(rèn)為會是怎樣一個情景呢？討論做一個生態(tài)瓶需要考慮哪些因素？比如準(zhǔn)備用哪些材料？讓哪些生物來生活？制作生態(tài)瓶時要注意什么？請你們試著勾畫一下它的樣子？（出示：溫馨提示）小組討論并完成《生態(tài)瓶建造設(shè)計方案記錄單》。

通過前邊海洋和池塘一大一小兩個生態(tài)系統(tǒng)的引導(dǎo)，期望各小組比較清晰地提出三大因素，也希望選擇的內(nèi)容和數(shù)量是比較多元的。

2.交流匯報，制定方案

方案設(shè)計得差不多了，組織學(xué)生交流設(shè)計方案時，選擇一些典型設(shè)計進(jìn)行交流展示，并提出合理的建議。由各組不同的設(shè)計引出：放什么生物，放多少數(shù)量進(jìn)行重點討論和引導(dǎo)，并歸結(jié)到教師準(zhǔn)備的材料上來。在交流時發(fā)現(xiàn)有的小組選擇了放荷花、水芙蓉、大魚、河蚌，有學(xué)生提出這些生物不合適放在生態(tài)瓶中，由此展開激烈的討論，從而讓學(xué)生知道生態(tài)瓶受到空間的限制，并不適合所有的生物生活。

通過交流討論，學(xué)生進(jìn)一步深化了對制作生態(tài)瓶的理解，在討論探究中明確了制作生態(tài)瓶的思路，為成功制作生態(tài)瓶的實踐研究奠定了基礎(chǔ)。

四、根據(jù)設(shè)計方案，建造自己的生態(tài)瓶

學(xué)生經(jīng)過交流以后，對自己的設(shè)計方案有了進(jìn)一步的認(rèn)識，讓學(xué)生對自己的設(shè)計方案進(jìn)行改進(jìn)。在學(xué)生簡單交流后根據(jù)小組的設(shè)計方案，利用準(zhǔn)備好的材料合作做一個生態(tài)瓶。教師出示指導(dǎo)意見，碰到問題先和同伴研討，如果還有問題可以和教師一起商量。教師巡視指導(dǎo)。課件出示：做一個生態(tài)瓶的方法與步驟。

學(xué)生在動手操作的過程中探究生物與環(huán)境的關(guān)系，既培養(yǎng)了學(xué)生探究學(xué)習(xí)的習(xí)慣，又鍛煉了動手實踐能力，使學(xué)生的智慧和才華在操作中得到充分展示，并表現(xiàn)出驚人的探索能力和創(chuàng)新精神。

五、分享同伴作品，布置觀察任務(wù)

學(xué)生展示小組制作的生態(tài)瓶，根據(jù)標(biāo)簽對本組的生態(tài)瓶進(jìn)行介紹，小組之間互相觀賞，暢所欲言評價制作的生態(tài)瓶，提出建議。在評價同伴制作的生態(tài)瓶時，學(xué)生能從生態(tài)瓶中放的生物種類和數(shù)量是否合理及是否美觀方面進(jìn)行評價，在提出改進(jìn)建議時能說出充分的理由，學(xué)生在分享中體驗到成功的喜悅。老師及時表揚設(shè)計意圖合理、有創(chuàng)意，合作完成較好的小組，激發(fā)了學(xué)生的探究熱情。

學(xué)生觀察評價他們的生態(tài)瓶后提出：制作完成的生態(tài)瓶放在哪里最合適呢？要讓生態(tài)瓶中較長時間保持生機，還該注意些什么呢？怎樣去觀察呢？讓學(xué)生商量決定生態(tài)瓶的存放位置，分工進(jìn)行管理和觀察生態(tài)瓶，根據(jù)“觀察日志”，做好觀察記錄。

學(xué)生在思維上受到啟發(fā)，不斷提出新的、有價值的問題，促進(jìn)探究活動逐步深入下去，打破課堂的局限，讓學(xué)生用所學(xué)的知識解決實際問題，有利于培養(yǎng)學(xué)生們的觀察能力和實踐能力。