基于完整探究過程的科學主題教學設計思路與實施效果

◎童培杰

科學啟蒙教育不是簡單的科學知識的普及，也不再是單個實驗的重復研究，而更加注重培養學生全面完整的科學素養，尤其是在探究活動中的科學思維和科學探究精神的培養，即要培養學生像一個小小科學家那樣去思考和探究。經過十多年課程改革的探索，科學教育已形成了以“探究性學習”為主多種教學方式為輔的教學模式，讓學生親身經歷科學探究的過程，從而提高學生的科學素養。這樣的教學模式已經取得了較好的效果。學生親歷的探究活動一般需要有合適的探究主題，即活動開展的載體。

為全面提高小學生科學素養，增強學生科學探究能力，初步形成系統的科學思想，培養學生們的科學態度和科學精神，讓小學生經歷完整的科學探究過程是實現這些目標的有效途徑。

一、關于完整探究過程

美國科學教育學者埃爾思樂等人在《小學科學教學》一書中提出探究式學習法是小學科學學習的重要方法。探究式學習活動包括“提出問題，制定調查研究計劃并付諸實踐，利用有關工具和技術收集數據，對證據與解釋之間的關系進行批判性和邏輯性的思考，構造和分析其它解釋方法以及科學論點的交流等”。探究式學習使學生親自去“體驗”，在親歷活動的同時學習科學知識，提高科學探究能力，但目前的探究式學習在實施過程中往往不夠完整，忽略了科學探究的完整性，探究能力不能夠全面提高，科學思想和科學研究精神不易形成。

許多科學教育工作者提出“完整探究”的設想。完整探究有這樣的內涵：在師生共創的適宜探究氛圍中，從孩子已有知識經驗、技能和興趣點出發，尋找一些適合孩子們研究的科學問題，在老師的適度合作指導下，經歷一系列完整的探究過程，最后通過探究成果的發布展示，健全豐富孩子們的科學認知，形成一定的科學技能，培養孩子良好的科學態度和情感。

二、基于探究過程的主題教學設計思路

1.選擇合適的探究主題 以新教科版小學科學教材為基礎，選擇合適的研究主題。選擇教學主題之前，參與研究的老師就帶領學生對本年級科學教材的內容進行了預讀，請學生提出自己感興趣的問題，并說出自己的想法。了解了學生對哪些主題具有較高的探究興趣，結合實際教學情況，選擇適合學生經歷完整探究的教學主題，進行有效的教學設計。

2.小主題，分層強化學生科學探究能力 主題涵蓋的內容較小、持續時間較短。以研究階段為依據，分層培養學生的觀察能力，提問能力，預測猜想能力，實驗設計能力，實驗操作能力，資料數據收集及分析能力，總結、交流、表達能力。

3.大主題，全面培養學生科學素養 主題內容豐富，持續時間長，適合學生長期開展科學探究活動。在大主題的探究過程中，能促使學生綜合運用探究能力，更加全面的培養學生的科學思想、科學態度和科學精神。

三、基于探究過程的主題教學實施效果

1.學生觀察發現能力、記錄能力、提出問題的能力提高 學生觀察發現能力、記錄能力、提出問題的能力是開展科學探究活動的基礎。面對未知的事物，學生具有強大的好奇心和求知欲，如何走出探究的第一步呢？那就是觀察。為提高學生觀察能力，我們可以為學生創造更加適合的環境，讓學生自己去發現。約瑟夫·可奈爾的“自然教學法”給了我們啟示。以三年級上冊第一課《看到了什么》為基礎，我們設計了一堂觀察樹的課——《校園的樹木》，將課堂教學搬到了校園的樹林中。

在教學過程中，我們保證了充分的學生觀察時間，學生發現的內容更多了，記錄也更豐富了，提出的問題也更多了。由于是自己提出的問題，猜測和研究的興趣也更大了。在三年級下冊中開展了兩個長期觀察活動“種植鳳仙花”和“養蠶”。讓學生親自去種一盆鳳仙花，親自養一些蠶寶寶，并設計了長期的觀察記錄單，方便學生觀察記錄。學生興趣極大，很多同學還把自己種鳳仙花、養蠶的經歷寫成了作文或科學小報。真實的探究體驗活動可打開學生好奇的心靈，讓學生愿意去觀察，愿意去發現，提出問題后愿意去深入研究。

2.學生猜測、猜想、預測能力的提高 研究問題一旦提出，我們首先考慮的是學生的想法，加上追問學生為什么這樣想，了解他們對事情原始的看法，從而找到探究活動的突破口。著名科學家牛頓說過：“沒有大膽的預測，就不可能有偉大的發現和發明”。

學生的猜測、猜想可以引發進一步的探究活動，比如在《我們周圍的空氣》一課中，教師就提出“對于空氣還有什問題？”學生們提出了許多問題，如“空氣占據空間嗎”，“空氣會運動嗎”，“空氣有重量嗎”等等問題，教師順勢請學生提出自己的看法，先猜測，再想辦法證明，接下去的教學探究活動很自然的開展起來了。

四、結論

第一，讓小學生經歷完整的科學探究能有效提高學生的科學素養水平。包括科學探究能力的提高，科學思想、科學態度、和科學精神的逐漸形成。

第二，科學探究能力是在經歷科學探究過程的各個環節中逐漸形成的，各種科學探究能力需要有針對性的教學設計。不同類型的探究主題（包括小主題和大主題）針對不同探究能力的提高效果不同。

第三，科學思想、科學態度、和科學精神的逐漸形成也與完整探究過程各個環節息息相關，需在整個探究過程中不斷滲透。

第四，學生發散思維及科技創新能力也在經歷完整探究過程中有所展現和提高。

［1］中華人民共和國教育部.全日制義務教育科學（3～6年級）課程標準（實驗稿）［M］.北京：北京師范大學出版社，2001.

［2］科學教師教學用書［M］.北京：教育科學出版社，2003.

［3］周繼雄.關注學生思維走向［J］.科學課，2005，（1上）（小學版）.