科学探究活动的问题及对策
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摘要：在科学课的探究活动中，常常存在一些问题。对此，教师要根据学生的认知特点，增加探究活动的开放性，设计问题情境，激发学生的学习需要和学习期待，让学生的思维在自主探究中驰骋。
关键词：科学探究活动;问题;对策
现在，我们科学组的教研活动，采取“一课四磨”的策略，四位科学老师隔周分别进行公开教学。这样的教研方式，有助于教师发现问题，从而有针对性地解决问题。下面结合我们科学组的教研活动谈谈我们的课堂观察、思考和应对。
一、科学探究活动中的问题
本学年我们主要研究了三个课例：“相貌各异的我们”“机械摆钟”“点亮小灯泡”。在磨课的过程中，我们通过观察发现了一些问题。
（一）学生的学习兴趣不浓或不能持久
就科学课而言，学习材料能使学生产生直接的学习兴趣，从而使他们产生进一步的学习需要，这是学科的优势。我们常常在课堂伊始观察到学生具有很强的好奇心和学习兴趣，然而随着时间的推移，他们的学习兴趣下降，又由于缺少思维活动，他们开始表现得浮躁和盲动，这时，学习材料甚至成了负累。以“点亮小灯泡”一课的教学为例。初次磨课后，教师从手电筒导入，然后让学生尝试点亮小灯泡，学生兴趣高涨，但大多以失败告终。这在预料之中。随后，教师指导学生观察灯泡结构、电池和导线，然后交流。整个过程花了20分钟左右的时间。但学生无意观察、听讲，他们的兴趣只在动手点亮小灯泡上。学生观察材料后再次尝试点亮，并采用了不同的方法。由于时间不足，学生没来得及完成记录单，也没能把方法画下来，最后师生匆匆分析总结“回路”概念。从整堂课来看，在观察材料环节，学生是被动的，他们的学习兴趣在慢慢降低。怎样顺应并维持学生的学习兴趣、发挥学生的自主性，使他们在经历思维探险后能点亮小灯泡？这是执教老师要考虑的。
（二）动手有余，思考与交流不足
以“机械摆钟”一课的教学为例。一磨、二磨都是老师提出问题：摆钟1分钟摆多少次？我们的钟摆1分钟摆多少次？连续测量钟摆在4个10秒内摆动的次数。随后，学生机械地搜集数据，却缺乏思维的参与。怎样把机械的操作变成学生内在的学习需要，使他们带着思考去实验？探究活动是否可以更丰富些？在本课的教学中，交流研讨活动只有5分钟，时间上远远无法满足学生通过语言交流明确意义、建立概念的需要。
二、对科学探究活动中出现问题的对策
（一）设计问题情境，激发学习需要和学习期待
以“相貌各异的我们”一课的教学为例。我在课堂中采用了三点创新设计。（1）课前亲子互动。这是谁的爸爸？哪些地方长得像？哪些地方不太像？（出示家长开放日执教的照片）（2）利用照片巧设悬疑。他（她）是谁？（3）生成全班相貌性状编码贴图，进一步找他（她）是谁。一张照片成为课堂的一条线索，因为贴近生活，所以学生很感兴趣。它不断地引发学生产生新的学习需要，使其产生学习期待，从而使观察相貌活動变得主动而富有趣味。
（二）围绕科学性问题设计探究活动，让思维活跃在指尖上
例如“机械摆钟”一课的教学，三磨的执教老师这样改进：
片段1：
师：摆做好了，你们想研究什么？
生1：我想知道它什么时候停下来。
生2：我想知道它1分钟摆几次？”
生3：为什么要研究摆？
片段2：
师：你能预测一下摆连续4个10秒摆动的次数吗？为什么？
这个问题让学生的思维活跃起来。学生这样预测：“会越来越慢。”“越来越快。”学生在前一个活动的基础上进行观察思考，做出有根据的预测。那到底是不是这样呢？在之后的探究中，学生会更主动，更深入。
在交流阶段，教师指导：“观察自己组的数据，你能发现什么？观察其他组的数据，你又发现了什么？你有问题吗？”
学生发现摆每10秒摆的次数相同，又发现各组摆摆得快慢不同。摆的快慢与什么有关系？新的问题激发进一步的学习需要，学生的思维被持续地激活，学生的学习走向深度。
（三）探究记录，让思维活跃在笔尖上
我们提倡通过探究记录让思维留下痕迹。探究记录可以是实验设计、实验现象、数据收集、问题发现等。根据维果茨基的概念发展体系，五年级学生的思维处于“前概念”水平层次上，其特点是已发展成为抽象的思维，但却又总和具体事物保持着某种联系。于是我指导学生采用图文结合的方式记录。这样的记录方式简洁直观，富有儿童特点，能帮助学生从具体到抽象建立概念，通过模型发展前概念思维。
（四）组织研讨，让思维活跃在语言中
集体研讨的力量在于语言和思维的相互作用，它使孩子们从学习的“此岸”到达他们用语言有条理地解释现象的“彼岸”，使学习向着概念前进。孩子们很容易把外表的相似之处表达出来，而内在的相似之处的发现、表达才是思维上的飞跃。如果从中能培养学生这种从混乱中找到关键的能力，那就为发展学生的想象力和创造力提供了更大机会。在教学策略上，教师要留给学生充分的研讨时间，让他们在交流之前独立思考，再在交流中碰撞思维，建立抽象概念。为了培养孩子们的独立思考能力，教师可让学生在探究记录上写一写自己的发现、问题，这样在交流阶段学生便有话可说。
（五）增加活动的开放性，让思维在自主探究中驰骋
例如“点亮小灯泡”一课，在磨课的初始阶段，我们发现教师主导比较多，不能从儿童出发顺学而导。这一教学模式的结果反映到学生身上，就是他们缺少自由和发现的空间，不能主动思考。因此，在四磨时，我们尝试构建开放的自主课堂，让孩子们去自由探究有结构的材料，研讨交流，发现更多事实，找出重要关系。
执教老师对教学设计进行了颠覆性的改动：由爱迪生发明灯泡的视频引入，然后用20分钟左右让学生连续探究，用15分钟进行研讨。刚开始，执教老师向我表达了他心中的不踏实：这样的课堂会杂乱，大部分学生若点不亮，就会一哄而上请教个别点亮的同学，达不到预期效果。我说：“让学生体验失败和挫折，进而锲而不舍，是科学探究的一部分。这是一种真正的探究。”当然，教师也要做一些工作来促进发现。因为此次教学对象是三年级的学生，抽象的教学内容对他们来说是晦涩的。于是我们设计了灯泡、电池、导线的Q版资料卡，以便学生在材料和思维之间建立联系，并预设在学生一筹莫展时给予帮助。
在学生刚开始尝试点亮的时候，有的孩子把玻璃泡拧了下来，有的孩子直接把导线绕在电池上。前一个孩子是经过思考的，他想让电流通过灯丝;后一个孩子的行为只是经验，这反映了他的前概念水平。对此，教师并不干涉，其实他至少发现导线绕在电池上是点不亮的。5分钟后，我们给小组一份资料卡。第一个孩子看了之后，重新要了一个灯泡，他自言自语“我知道了！”便开始连接连接点。另一个孩子也不再把导线往电池上绕，他尝试连接电池两端。慢慢地，有学生点亮了，点亮的小组再尝试其他连接方法。最后每个小组都点亮了，有自己探究的，也有看同学学会的。这样的课堂，学生的思维活跃在指尖上，他们始终处于自由和发现的状态，取得了良好的教学效果。
（责任编辑：奚春皓）
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