讓科學探究中的“動手”活力無限

焦東林

在新課改理念指導下，小學科學的教學活動發生了很大變化，最明顯的特點就是課堂上學生動手次數多了。但這些探究活動中的“動手”只是停留在“做做實驗、搞搞制作”層面上。因此，如何讓學生的“動手”充滿活力，掌握科學探究的方法，形成良好的科學素養就顯得尤為重要。

一、激發學生科學探究的動力

科學探究需要學生提出問題、進行猜想、制定研究計劃、進行實驗分析與論證、交流與合作。學生提出問題的原因、分析實驗現象和實驗數據的目的等因素，都決定了學生探究的質量。例如，在探究雞蛋在液體中是沉還是浮的時候，教師把兩個雞蛋同時放人一杯自來水中時，學生們看到雞蛋沉入水中。接著，還是這兩個雞蛋，同時放入另一杯看似普通的自來水中時，雞蛋浮上來了。這是為什么呢？是什么改變了雞蛋在液體中的狀態？他們心中產生了迫切需要探究的問題，繼而產生繼續探究的動力。當學生通過思考，設計實驗，找到了答案之后，教師又把這兩個雞蛋放入第三杯看似普通的自來水中（濃糖水），雞蛋又浮了起來。這時候，很多學生都會猜測這一杯仍然是鹽水。這時，教師安排一名學生嘗嘗液體的味道，結果發現是甜的。學生的探究熱情被激發出來：原來讓雞蛋浮起來的除了鹽水還有糖水。那么，還有哪些液體能使雞蛋浮起來？這是為什么呢？于是新的科學問題產生了，新的探究又開始了。隨著這些問題的解決，學生經歷了一個真實的科學探究過程。

二、重視內在的“動腦”

科學學習過程中孩子們的“動手”為他們提供了大量的感性認識。但是，不能讓學習僅僅停留在“動手”的這個層面上，更重要的是學生“動手”前的設計與思考，“動手”后對這些看到的現象、數據進行歸納整理、分析綜合，最后得出科學結論。所以，科學探究活動中內在的“動腦”比外在的“動手”更為重要。

例如在探究物體沉浮規律時，學生猜測物體的沉浮與物體的重量、大小有關，“重的物體會下沉，輕的物體會上浮”“大的物體會下沉，小的物體會上浮”，這是學生根據已有的經驗做出的猜測。那這種猜測是否正確呢？如何證明自己的猜測呢？學生通過思考、設計方案后開始動手做實驗。實驗的結果和同學的猜想相差很大：重的物體有的能浮在水面上，小的物體有的卻照樣沉在水里。此時，實驗結果和已知經驗產生了沖突，學生陷入了矛盾和思考之中，他們急于知道這是怎么回事。這時教師要幫助學生整理思路，適當引導，讓他們對手中的材料進行分類，同一重量，大小不一的放一起作對比實驗；同樣大小，重量不一的放一起作對比實驗，然后對得到的現象進行分析，并作出科學合理的解釋。在這里，學生的動手活動和思維活動交織在一起，學生在這種思考—動手—再思考—再動手過程中完成了學習任務。

試想，如果教師在上這一課時，讓學生直接把大小不同、重量不同、材料不同的物體全部放入水中進行觀察，描述看到的現象，然后教師生硬地總結物體沉浮規律。這樣的教學，只有“動手”，毫無活力可言。只有動手與動腦相互交織，相互促進，這樣的探究才是真正的科學探究，這樣的探究才充滿活力。

三、探究要用科學事實說話

科學探究活動的動力是科學現象和現有認知的沖突，而動手實驗是解決認知沖突的關鍵。對學生動手實驗所獲的事實證據的利用，反映出教師對課堂教學的駕馭能力，特別是對于一些不合理的數據和現象處理。《科學課程標準》要求，“能嘗試用不同的方式分析和解讀數據，對現象作合理的解釋”，要達成這個目標，就要求學生認真、科學地研究實驗事實。

在探究定滑輪是否省力時，教師安排了分組實驗。實驗分八個小組，結果有六個組的結論符合教師的預期——定滑輪不省力，另外兩個組的結論相反——定滑輪省力。出現這種狀況后，教師沒有否定得到錯誤結論的兩個組的實驗，而是帶領學生進行分析、對比，尋找原因。首先看看同學的滑輪有沒有問題，再看看操作是不是規范，測力計有沒有調零等。最終，有學生發現全班分組實驗使用的測力計是不一樣的，得出“定滑輪不省力”的小組使用的是塑料測力計，而得出“定滑輪省力”的小組使用的是老式鋁合金測力計，“為什么這兩種測力計會得出相反的結論？問題會不會出在測力計上？”于是，學生對這兩種測力計進行研究，結果發現：老式鋁合金測力計中間的拉桿和彈簧比較重，當用定滑輪提升重物時，測力計需要向下拉，老式鋁合金測力計中間的拉桿比較重，它的重力抵消了部分鉤碼的重力，因此顯示數據小于鉤碼的重力，所以會得出“定滑輪省力”這個結論。經過分析，同學們恍然大悟，使用老式鋁合金測力計的小組結論不正確。

在探究過程中，如果學生出現一些不合理的數據和現象時，教師要尊重事實，通過分析、對比、查找原因，再實驗驗證。這樣不但培養學生科學態度和精神，還能使他們形成尊重實驗事實、用事實說話的習慣。

（作者單位：江蘇省南京市六合區雙語小學）

責任編輯：鄧 鈺