小學科學課堂“長時探究”的實施策略

王偉健

摘要：所謂“長時探究”，是指在小學科學課堂教學中，在教師的引導下，學生經歷一個自主的、較長時間的、連續不中斷的觀察實驗活動。長時探究不是簡單的時間上的概念，不是探究活動的簡單疊加，它應是教師對教材的資源組合和優化設計，對教學環節的去粗取精，應該是學生在探究的過程中技能得到發展，思維得到飛躍的過程。

關鍵詞：小學科學;課堂;長時探究

一、聚焦探究主題

探究活動是從問題開始的。在科學探究活動的設計中，提出問題，聚焦探究活動的主題，實質是選擇和確立課題，是科學探究活動的起點。根據兒童的年齡特點，小學生的科學探究活動是“開始于一個問題的探究，結束于更多問題提出的活動 。”

因此，小學生科學探究活動的主題不僅應該是適合學生認知結構的科學問題，而且應該是一個學生感興趣的問題 。比如“蝸牛的身體構造及運動特點”、“讓蚯蚓做選擇，它是選擇濕潤的土壤還是干燥的土壤”、“導體與絕緣體的檢測”、“高錳酸鉀在水中是怎樣溶解的”等問題，探究的主題集中明確，研究的目標十分清晰，適合小學生的科學探究活動，也適合“長時探究”展開的活動。就“長時探究”的內涵而言，兒童需要自主選擇研究內容、決定研究方案、確定實驗材料，為了保證探究活動有效展開，需要有一個十分明確的起始目標引領。

筆者執教三上《水》一課，在實施用實驗的方法辨別水在哪個袋中的教學環節這個活動時，采取了這樣的活動策略。

1.任務驅動。提出一個挑戰性的問題：在這幾個袋子中分別裝有石頭、木塊、樹葉、水、醋、牛奶、空氣這些物質。（出示幾個不透明的袋子）在不打開袋子的前提下，你們有什么辦法猜測里面裝的是什么，水又裝在哪個袋中嗎？

2.交流方法。讓學生根據自己的生活經驗說出方法。學生說出了用“摸、搖、聽”等方法進行觀察，這些方法的提出也是基于學生對水的已有認識的基礎上。

3.模擬驗證。學生根據討論的方法，分別對七個袋中的物體進行檢驗，采用排除法把不可能是水的這些物體放在一起，對一些不能確定的物體采取新的方法進行驗證，即：可以打開袋子，但不能直接用眼睛觀察，能準確地找到水嗎？打算怎么做？為什么？隨著驗證方法的不斷升級，學生思維中對水的認識也在不斷提升，這是一個螺旋上升的發展過程，教師要牢牢把握學生思維發展的主線，在活動中加以提煉。

4.總結提升。學生根據科學的方法檢測出了哪袋中的物體是水后，教師要加以總結，圍繞利用感官認知的方法進行判別。在總結時不妨回到原來的網狀圖上，結合水的基本特征加以小結。對物體的分類，可以讓學生根據自己的經驗說出分類的理由，其他學生發表自己的看法，在交流中達到最優化，做到總結基于學生原有認知，但又有新的發展。

對于探究主題分散的活動，并不適合小學生“長時探究 ”，如“探究條形磁鐵各部分的磁性強弱”與“研究磁鐵兩極間的相互作用”，就不應該安排在三年級學生的同一個“長時探究”活動里，教師要加以區別對待。

二、整合實驗活動

“長時探究”的明顯特點是將幾個短時間的小活動整合成一個將近20分鐘的長時間的探究活動，將“小活動、交流——小活動、交流——小活動、交流”的多環節模式整合為“大活動、討論與交流”的大環節教學模式 。

整合“長時探究”的觀察、實驗活動首先要符合認識事物的一般規律。比如教學 《土壤中有什么？》一課整合后的活動。

活動一：取一部分土壤，捻碎，按顆粒大小將它們分類。

活動二：將土塊放入裝有水的杯子里，充分攪拌，然后靜置在桌面上，仔細觀察杯中土壤的沉積物分成哪幾層。先觀察顆粒，再放入水中觀察，符合對一般事物的觀察順序規律。

幾個活動要圍繞同一主題，從不同的側面有序展開。喻伯軍老師執教的 《聲音的變化》一課，緊緊圍繞“發出高低不同聲音的振動物體有什么不同特點”的研究主題，指導學生先后分別觀察研究鋁片琴、琴弦以及自己帶的樂器發出高低不同聲音時的不同的特點。

要使“長時探究”各小活動間形成良好的結構，體現學生科學思維的發展過程。《空氣占據空間》一課，活動一：底部裝有紙巾的杯子筆直扣入水中，紙巾沒有濕，說明水沒有進入杯子中。活動二：用空氣趕走杯子中的水。兩個活動在思維層面是從低到高的發展層次的，活動與活動間是有結構的。通過有效整合，為兒童建構豐富、深刻的科學概念打下了基礎 。

三、分步有序推進

“長時探究”往往是由幾個連續活動組成的活動。因此，教學過程中常常是在教師的指導下，分步有序推進活動過程的。“任務單”、“問題卡”、“說明書”和有結構的實驗材料，都是有效推進“長時探究”活動的很好載體。

“任務單”的內容一般在探究活動前呈現，即向學生布置探究的任務。如“制作一個1分鐘擺15次的擺”“比較淡水和鹽水的輕重”等，以任務的形式出現，然后為學生提供充足的探究時空，讓兒童以小組為單位共同完成。

“問題卡”常常出現在“長時探究”的活動過程中。在完成了前一個觀察、實驗活動后，教師往往會以“問題卡”的形式引導學生將探究活動持續下去。章鼎兒老師著名的 《蠟燭會熄滅嗎？》一課，教師在活動過程中發放的“活動建議”：

1.想出一個使杯內蠟燭繼續燃燒的辦法，試一試。

2.還有別的能使蠟燭繼續燃燒的方法嗎？試一試。將學生的探究活動引向深入。

有些需要教師交待清楚的觀察、實驗方法，“說明書”是一個好形式。《土壤中有什么？》一課教學中需要把土壤放進水中觀察，教師向完成了前一項觀察任務的小組出具了這樣的“說明書”：

1.將土塊放人裝有水的杯子里，討論：觀察到了什么？

2.用筷子在水中充分攪拌，然后將杯子靜置在桌面上。仔細觀察靜置在桌面上的杯子。把觀察到的現象畫在記錄單的杯子里。

3.小組討論：杯中土壤的沉積物分成哪幾層？有效推進了觀察活動的繼續進行。

實驗材料發放時機的選擇，也是分步有序推進“長時探究”的好載體。“高錳酸鉀在水中是怎樣溶解的”一課的觀察實驗活動，教師并沒有把用于攪拌的筷子直接放在各小組的實驗桌上，而是在學生們仔細觀察了高錳酸鉀初入水時的情景并作了記錄后，教師才給各小組發放了一根竹筷，確保了實驗活動的有序進行。

四、優化指導策略

科學探究活動中教師的指導策略，一直是科學教師們研究的重要課題。需要意識到，“長時探究”活動過程中教師的指導作用并不應該被削弱，而是應該要優化，提高指導效率，實現探究活動的有效展開 。

一是把握重點。教師不再花費大量時間作“事無巨細 、面面俱到”的指導，而是根據實際，對學生來說的確是比較難的問題、環節才作適當的提示。明確學生實驗活動的“難點”，把握重點，一方面保證小學生的探究活動得以有效展開，另一方面，為兒童留下了充足的探究空間，讓學生“跳一跳才能摘到桃子 ”。

二要點面結合。既要注重對全班學生共性問題的指導，更要加強對小組、甚至個別學生的指導。教師的主要任務是在“長時探究”活動前注重對實驗的關鍵點進行指導，活動過程中則是對有一定困難的小組加強個別指導。

三是隨機嵌入。高效的教師指導應當是發生在活動過程中，并且“不留痕跡、潤物無聲”。作為引領者的教師，不僅要關注學生經歷探究活動，更要重視對各個活動的內在聯系的把握，在學生的“長時探究”中起到點撥、引領、促進的作用，提升“長時探究”的價值。

“長時探究”使學生擁有了自由探究的學習時空 。一方面，使學生自主活動的時間達到將近20分鐘左右，把課堂時間的主動權還給了學生，學生有了充足的時間開展探究活動。另一方面，把研究內容的選擇權、研究方案的決定權、選擇材料的自主權都交給學生，學生觀察實驗、科學記錄、小組研討、收集證據、自我檢測……擁有了更為自主的活動空間，整個課堂人人有事做，事事有人做，學生成為真正的學習主人 。“長時探究”成為撬動學生科學課堂學習方式變革的有效載體。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部制定 .《科學（3-6年級）課程標準（實驗稿）》，北京師范大學出版社，2001年7月

[2]喻伯軍主編. 《小學科學教學案例專題研究》，浙江大學出版社，2005年

[3]韋鈺 [加]P.Rowell著. 《探究式科學教育教學指導》，教育科學出版社，2005年