建构以探究为核心的科学课堂

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　　　　摘 要：本文从新课程改革的基本理念出发，结合科学学科自身的特点，对“如何建构以探究为核心的课堂”进行研究与探索。《课程标准》中明确指出：“科学学习要以探究为核心”，“亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径”。通过亲身探究获得的知识是儿童自己主动建构起来的，是儿童真正理解、真正相信的，是真正属于儿童的。教师应当创设良好的探究氛围，关注学生，使其乐于探究，在参与过程中产生体验、感悟，达到内化。
　　　　关键词：科学；探究；核心；参与；实践
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　　　　新课改要求我们建立以学生为主体，以探究性学习为核心的教学观。因此，教师的教学活动所追求的目标就是为学生创造各种参与学习的条件和机会，支持和促进学生的学习和发展，帮助学生在参与中建构知识，自己锻炼能力。学生能否有所发展，依赖于是否充分探究。因此，探究的过程相当重要。我想结合科学课教学的具体实践，谈谈自己的思考与探索。
　　　　
　　　　一、提出问题，质疑生趣
　　　　
　　　　“学起于思，源于疑。”鲁班观察带齿的草叶，发明了锯子；瓦特观察水烧开后的壶盖，发明了蒸汽机；牛顿观察苹果落地，发现了万有引力；李四光在中国发现第四纪冰川活动的遗迹，也源于小时候对一块巨石的好奇。好奇心是推动探究的原动力，它能激发我们提出问题，驱使我们去寻找答案。爱因斯坦说过：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”对观察过的事物能提出“为什么”，提出一系列问题，是我们解决问题、走向创新的起点，是探究发现的根源。教师在一个教学活动的开端，让学生去回答：关于这个事物或现象，我们已经知道了什么？还想知道什么？我们怎样做才能知道我们想要知道的事物或现象？这样，学生对自己迷惑不解的事物和现象，自主提出问题，同时教师鼓励学生提出问题，引导他们想方设法去寻找问题的答案。一个个足以引发学生探究的问题，激发起学生的浓厚兴趣，让他们带着问题“像科学家一样”去探究，会收到较好的效果。
　　　　孩子们观察蜗牛，发现小蜗牛挺有意思，从而产生了一系列问题，例如，蜗牛有没有嘴？蜗牛的眼睛长在哪里？蜗牛吃什么？怎样吃？蜗牛喜欢什么样的食物？蜗牛是怎样运动的？蜗牛下不下蛋？蜗牛的体重有多少？蜗牛壳是左旋还是右旋？蜗牛壳的厚度是多少？紧扣问题去探究，激发了学生的兴趣。再比如研讨《玩具里的科学》一课时，我首先让学生提出自己在玩玩具过程中发现了哪些问题，学生很快提出很多问题：“我吹的肥皂泡泡为什么是五颜六色的？”“小汽车为什么有电池才能跑？”“遥控飞机是靠什么运动的？”“玩具汽车轮子上有花纹，这是为什么？”“皮球为什么会弹起来？”“装发条的玩具为什么拧紧才能运动？” “玩具火车为什么在轨道上不会掉下来？”让学生带着这些问题，利用身边材料进行探究，培养了学生的问题意识、创新意识和实践能力。
　　　　
　　　　二、大胆猜测，设计实验
　　　　
　　　　牛顿说过：“没有大胆的猜测，就不会有伟大的发现。”恩格斯说过：“只要自然科学在思维着，它的发展形式就是假设。”猜想与假设是科学认识过程中的基本环节，在培养学生的创造性思维及自行探究的学习过程中起着不可替代的作用。学习目标明确后，教师不能直接告诉学生怎样去做，应鼓励学生根据自己已有经验对问题进行思考，大胆猜想，对一个问题的结果做多种假设和预测，教师给学生提供有结构的材料和必要的指导，以便找到探索的路径，提出解决问题的方案。如学习《导体和绝缘体》一课，课上教师让学生观察实验袋内部都有什么实验材料，并让学生想办法证明这些材料是否导电？学生通过讨论回答：“可以把这些材料连到电路中去检验。”“用这些材料代替开关或导线连到电路中，”看一看小电珠是否能发光。如果小电珠能发光，就说明这些材料能导电，如果小电珠不发光，就说明这些材料不导电。……学生通过思考，想出了很多验证方法。再例如学习《改变浮和沉》一课，在探究让沉下水的牙膏皮、大头针、鸡蛋等物体浮上来时，学生自己去思考，自己去设计实验方案，“如果把牙膏皮展开能不能让它浮上来？” “把牙膏皮绑在气球上会不会浮上来？”“把大头针放在泡沫塑料上，是不是就会不沉入水底了？” “死海淹不死人，是因为里面的盐分太多，人能浮在海面上，如果在水中加入盐，是不是可以让鸡蛋浮上来呢？” “在水里加入醋，能让鸡蛋浮上来吗？”……学生的想法五花八门，甚至有些想法是很可笑的，是错误的。但儿童的知识背景、思维方式和情感体验与成人不同，所以他们的行为举止、表达方式在大人眼里往往可能是不可理解和错误的，而其实在这些所谓的“不可理解和错误中”却常常隐藏着可贵的科学精神。美国的莱特兄弟小时候就萌发了“飞”向空中的幻想，经过勤奋努力，造出了世界上第一架飞机，幻想终于变成了现实。每个孩子的内心深处都渴望表现自己，渴望得到别人的尊重。所以我们应该摘下成人的“有色眼镜”，走入儿童的心灵世界，善待他们的“错误”，鼓励他们大胆地去尝试“错误”，哪怕是经历失败。
　　　　
　　　　三、放手探究，验证假设
　　　　
　　　　这是非常关键的环节。在作出假设、提出方案后，学生的心情是异常激动与不安的。激动的是也许自己的推断是完全正确的，对自己是一个莫大鼓舞；不安的是也许自己的猜测与方案完全是不可行的。这种矛盾的心情激励他们努力去验证自己的假设。此时教师应给予学生充足的时间和开放的空间，给予学生适时的指导和帮助，给予学生应有的赞扬和鼓励，做到该教的要教。在学习《水面的秘密》时，教师给每个小组一个盛满水的杯子，让学生猜想放入多少曲别针或大头针水就会溢出来？学生兴趣盎然，有的猜放五个，十个，有的说二十，三十，三十五，三十八个，……老师放手让学生去验证，结果放入八十多个曲别针水还没有溢出来。学生亲眼见证了水的性质。学生参与探究的对象应尽可能多一些，探究的范围可以从课堂走向课外，甚至可以专门拿出时间来进行探究，做到该放的要放。如学生发现用温度计测量水温，比用感官更准确，可让学生多方面去验证，测量自己的体温，（腋下、口腔、手心等）；测量气温（教室内、走廊上、校园里）；测量教室内矿泉水的温度；测量沙子的温度；测量土壤的温度；测量水果的温度；甚至去测量小动物的体温等。这样儿童的潜能与智慧就会创造性地得以发挥。因此，在科学教学中，我们要大胆放手，给学生留出充足的探究时间和空间，放“活”学生手脚，让他们根据自己的实验方案，自由支配材料去“探究知识形成”的过程。只有亲身经历了过程，才会有真切的体验，而这种体验将永远留在脑中，不可磨灭。
　　　　
　　　　四、交流分析，得出结论
　　　　
　　　　学生亲历探索过程，收集到丰富的感性材料，但这些材料往往比较零乱，必须经过思维加工才能上升为理性认识，这是认知的必然过程。学生亲自观察，亲历实验现场，肯定会各有所获，哪怕是一丁点儿。教师要以一种开放的心态去接纳学生独特的见解和想法，要积极热情鼓励和引导学生大胆、自信地表达自己的独特见解。交流中，教师不仅仅是教学活动的参与者、组织者，更是教学活动的引导者，激励者。当学生观点一致时

　 www.gaofen123.com ，引导学生互相补充；当观点一致，但探究角度不同时，引导学生互相辉映；当学生观点相悖时，引导学生展开争论，相互启发……这一过程，不仅激发了学生的创新意识，而且给了学生充分想象的机会，培养了学生科学严谨的探究精神。学生的答案也许与正确的答案有些差距，但应积极鼓励这种探索精神，更应帮助学生对各种现象、数据进行分析，找出症结所在，必要时可以再观察，再实验，最终得出学生自己能够接受的结论。例如在做“加快热水降温实验”时，学生通过半分钟、一分钟、两分钟后的多次实验，证明了用扇子扇，筷子搅，放到冷水中，两个杯子互倒都可以加快热水降温的速度，其中降温最快的方法是用两个杯子互倒（由于外部条件不同，有时放到冷水中降温速度最快），静置状态降温最慢。
　　　　
　　　　
　　　　五、拓展活动，学以致用
　　　　
　　　　在学生通过实践掌握真知后，要鼓励学生发散思维，运用所学去解决实际问题，进行“再实践——再认知”。大自然包罗万象，奥妙无穷，仅仅依靠课堂上获取的知识是有限的。另外，一堂课不可能把学生感兴趣的问题都进行研究，这就要求教师引导学生在课外去探究，使科学探究活动突破教学时间的限制和教学空间的束缚。例如学习了《改变浮和沉》后，学生知道了一些改变物体浮沉的办法，课下我请学生利用这些知识自己制作一个潜水艇，试着解释潜水艇是如何改变浮沉的。学生动手、动脑能力得到了很好的锻炼。学习了《压缩空气》一课，我让学生去思考解释一些跟压缩空气有关的问题，巩固学习成果，并鼓励学生：“你们能发挥自己的聪明才智利用压缩空气搞发明创造，当个小科学家吗？”一石激起千层浪，学生纷纷猜想：“我想利用压缩空气的弹性发明一种电梯，电梯下的空气包受到压缩后电梯自动升起，这样可以节约用电。”“我想给中国篮球运动员发明一种‘压缩空气运动鞋’，这样他们在篮下就可以跳得很高，就都能表演大力扣篮和盖帽了。”……这些看似“异想天开”的想法进一步激发了学生的探究愿望，其创造潜能得以挖掘。再比如学习了《七色阳光》，利用教科书中创设的情景提出问题：“物体的颜色究竟是怎样形成的呢？”布置学生课下来研究，要相信学生是能够认识和掌握物体颜色的成因的。过一段时间，组织学生将研究成果进行展示，以“阳光与颜色”为主题办一期板报，引导学生将课堂探究活动拓展至课外，扩展到生活的方方面面，从而让学生体会到世界多姿多彩的真正原因。
　　　　探究是儿童的天性。实验证明，让学生亲身经历科学探究的整个过程，体验科学探究的乐趣，认识到科学与自己生活的密切关系，所学知识才能在儿童心中真正获得新生和意义，获得深层理解。学生在亲历探究过程中经历挫折与失败，曲折与迂回，成功与兴奋，这其中的许多感受和体验是他们理解科学本质的基础。即使在有些探究中，学生走了弯路，甚至没有找到问题答案而不得不求助于教师帮助，而学生对答案的渴求也能成为教师讲授的一个很好的前奏和准备，学生仍可以从这一亲历过程中学到不少东西。另外，也只有在这样的亲历过程中，儿童才能真情地感受到并由衷地赞叹科学探究比他们以前的个人见解有更为强大的说服力、迷人的魅力和科学规律的震撼力，逐步感悟到“科学之美”。
　　　　
　　　　参考文献：
　　　　[1]方红，常利梅.科学教学实施指南·小学卷[M].武汉，华中师范大学出版社，2003，4.
　　　　[2]张开山.义务教育课程标准实验教科书 科学 教师教学用书（三年级上册）[M].青岛出版社，2006，8.
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