小学科学教学必须重视科学探究2

小学科学教学中如何重视科学探究例谈
内容提要：探究既是小学生科学学习要达到的目标，又是小学生科学学习的主要方式。

科学学习的目的是培养学生的科学素养，其教学过程与单纯传授知识的讲授相比，应该有所不同，需要教师转变教学观念，在教学过程中安排好各种相关的情景与有意义的科学探究活动，组织学生参与其中，亲历过程，自主地、充分地开展活动，达到既学会知识与技能，又培养智能、情感态度与价值观，促进学生科学素养形成的目的。

因此，笔者认为，实验教学必须强调重视科学探究，才能使科学知识在儿童心中真正获得新生的意义。

关键词：科学教学重视科学探究例谈
一、科学探究的意义
新课程标准下的“科学探究”具有双重含义：一方面指的是科学家们用来研究自然界并根据研究所获事实证据作出解释的各种方式；另一方面指的是学生构建知识、形成科学观念、领悟科学研究方法的各种活动。

科学探究不仅涉及提出问题、猜想结果、制定计划、观察、实验、制作、搜集证据、进行解释、表达与交流等活动，还涉及到对科学探究的认识等内容。

在小学科学课教学过程中，我们强调重视科学探究，其意义有三：
首先，探究是满足儿童求知欲的重要手段，对于保护儿童珍贵的好奇心至关重要。

如果在进入学校后就宣布禁止儿童开展探究活动，不仅违背儿童的天性，而且不利于儿童身心健康发展。

现在我们不仅不能这样，相反还应该对他们的探究提供支持、鼓励和帮助，以引导他们从中获得巨大的满足感、兴奋感和自信心，并焕发出内在的生命活力。

如我在教学《揭开燃烧的秘密》一课时，课前，我给同学们布置查阅有关燃烧的资料，并在上课时根据自己查阅的资料回答课前他们自己提出的问题。

我告诉大家，查阅资料是得到事实证据的一种方法，也可以锻炼你自己收集事实证据的能力，对此要有自信心。

这样的教学设计很快就引起了学生的重视，在课上都能根据自获得资料信息，积极发表自己的见解，教师适时进行鼓励，并抓住学生回答的关键点生成教学过程。

另外，探究是人生主要乐趣之一，可以给儿童带来乐趣。

一个懂得和感受过探究的幸福，有过探究中的高峰体验的人，无论在日常工作和生活休闲中，都会获得与众不同的发现和惊喜，解读出富有个性魅力的独特意义。

其次，探究是学生获得知识的重要途径。

“要给予儿童真知，更要引导他们主动寻求真知”（第斯多惠语），正所谓授人以鱼不如授人以渔。

引导学生主动获取知识或信息，对于培养学生学会学习、终身学习亦具有重要意义。

如探究“燃烧的三个条件”时，同学们通过查阅资料后，只知道燃烧的三个条件，但是不是三个条件必须同时存在呢？要解决这个问题，还的通过实验来进行探究。

实验1：蜡烛为什么要用打火机点燃才能燃烧？这个实验主要是来解释“燃点”，并且证明燃烧需要三个条件同时具备。

实验2：用杯子罩蜡烛，继续证明燃烧需要三个条件同时具备。

实验验证老师提出的问题：“假如用杯子罩住蜡烛，蜡烛会熄灭吗？它具备燃烧的哪些条件？缺少了哪一个条件？”实验3：进一步深入探究：如果在杯子的口和桌面之间留一个缝隙，蜡烛还会熄灭吗？为什么？先让学学生进行猜想，然后实验证实。

这些实验旨在从可燃物、助燃物、一定的温度三个方面设计实验，帮助学生建构燃烧的三个条件的核心科学概念，也是学生对灭火方法必需的知识储备。

实践证明，对于有些概念来说，除非亲历探究过程来自主动建构，否则儿童无法真正理解和习得；只有通过亲身探究和实践，知识才在儿童学心中真正获得新生和意义，即获得“深层理解”。

再次，探究是最好锻炼儿童思维，培养学生解决问题的能力和科学精神、科学态度、科学方法的主要途径。

如我在教学《空气占据空间》一课时，给学生布置了一道实践题：一个装满水的塑料杯，倒立放入水中，不从水中拿出杯子，怎样才能把杯子中的水“赶”出去，让空气又占据杯子的空间？老师给大家准备的材料是一根玻璃管、一个烧杯、一段橡胶管，同学们如何利用这些材料，解决这个问题。

教学中，在学生找出几种常规的方法后，教师继续启发：“有没有其他方法呢？”过了一会儿，一位同学站起来指着橡胶管说：“可以先在塑料杯底戳一个小洞，然后把橡胶管插进去，接口处不能漏气，再向橡胶管吹气，这样可能会使空气占据杯子的空间。

”我让这个同学上实验台进行演示操作，果然成功了。

接着，又有好几位同学想出了新办法，并获得了成功。

由此可见，学生的潜能是无限的，要求教师要有意识地去逐步培养他们的创新思维，及解决问题的能力和科学精神。

经历挫折与失败，经历成功与兴奋同样重要。

与在亲历探究过程中，学生经历挫折与失败、曲折与迂回、成功与兴奋，感受和体验是他们理解科学本质、理解科学精神的意义与价值的基础。

即使在某些探究中，学生走了弯路，甚至没有找到问题的答案而不得不求助于教师直接给出解释，但此时学生对答案的渴求正好可以成为教师讲授的一个很好的前奏和准备，并在这一亲历过程中学到不少东西，真情地感受并由衷地赞叹科学原理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美得震撼力——“科学之美”。

如在学习了《点亮小电珠》一课后，学生可以自己动手制作简易手电筒。

学生在尝试组装电路的过程中，由于小电珠、导线、接触等问题，电路出现了故障，怎样来解决这个问题呢？这时有些同学用渴求的眼神望着我，我想，把握好这一时机，引导并参与他们的实践活动，最终总结出了解决问题的办法。

由此可以看出，学生从亲历失败这一过程中仍可以学到不少的东西，让他们每个人或大部分人都经历一次“失败”，并不是一件坏事。

二、科学探究要考虑和尊重儿童的特点。

儿童的探究具有哪些特点呢？科学研究证明，几乎所有的动物都具有天生的探究本能。

食蚁兽具有高超的探究本能来发现蚂蚁的行踪，人在初生时也具有一些天生的探究本能。

由于人类具有独特的基因潜能基础，使人类能够突破和超越自身天生的探究本能，而具有更卓越的探究能力。

但儿童在探究的范围上远比任何一种动物广泛和主动。

发展心理学研究证明，儿童的探究具有种种特点，现现结合教育教学实际举例说明。

第一，儿童的探究常常被事物最突出的特点所吸引，如鲜艳的颜色、奇怪的形状（包括现实中见不到的或不熟悉的动物如恐龙等）、能够运动、可以变化或变形、能够拆装等。

如
在教学《关于小鸡的探究》中，有这样一个案例：一群五岁左右的小孩围着一群小鸡谈论着。

“你说这群小鸡知道自己的爸爸妈妈是谁吗？”“恐怕它们从蛋里钻出来之前早就与父母分手了，谁也不知道一箱鸡蛋中哪个是哪只鸡下的，鸡蛋看起来都一样。

”“它们在一起就像一个幼儿园。

说不定其中还有一两对是亲兄弟呢？不知其中有没有双胞胎？”“你看它们在地上跑来跑去找东西吃。

”“它们喜欢吃什么呢？我们给它们弄点吃的。

”“小鸡喜欢吃虫子，我在一本画书上看到两只小鸡争一条蚯蚓。

”“可这地上并没有虫子，也没有蚯蚓。

”“有些特别小的虫子你看不见，可小鸡看得见。

”“我看这只小鸡好像在吃沙子。

”“给它块巧克力尝尝。

”（A从口袋里取出巧克力，掰了一小块丢在地上。

）“它们都不吃，它们不爱吃。

”
“是因为没有看见。

”（B用手把巧克力拿起，又放在小鸡群中。

）“吃了，吃了。

小鸡爱吃巧克力，这是肯定的。

谁都爱吃巧克力。

”“我家的贝贝就不爱吃。

”（贝贝是一条小鱼。

）
他们在探究过程中，常常对发现的一些“常识”产生疑惑，觉得难以理解。

例如，皮亚杰观察到：一个花园里玩弄石子的男孩把五颗石子排成一排，从左往右数是五颗，从右往左数竟然也是五颗；而且，无论把它们排列成什么形状，如圆形、方形、三角形等，无论从哪一颗小石子开始数起，竟然也都是五颗。

这个小男孩感到十分兴奋，并对此大惑不解。

第二，儿童的探究明显地倾向于探究环境中某些特定的联系。

如科学活动课《荷花》教学中，儿童对荷花的花朵、叶子、根茎、果实等有了初步了解，还了解荷花各部分都可以用来做健康食品，因为荷花对于儿童来说，在自己的现实生活中非常常见，所以对荷花的探究感兴趣。

第三，由于知识经验的缺乏，在探究事物时需要依靠具体形象的支持，在幼儿期，探究时思维的抽象逻辑性开始萌芽；
第四，由于生理发展的限制，而还不能很好地控制和调节自己的探究行为，将注意力长时间稳定下来还很困难；
第五，随着年龄的增长，儿童探究的随意性渐渐发展为明显的不随意性，而且在探究活动中科学交流的能力也在逐渐增长；
第六，儿童在探究过程中，与他人合作、分享的能力在缓慢发展。

如一位教师在教学《交通标志牌为什么会发光》时，由于一学生平时注意留心身边的事物而发现的秘密，课上很自信地将自己的收获说出，与同学们分享：“有一天晚上，爸爸骑摩托车带我回家，摩托车的车灯把路面照得亮堂堂的。

临近路口时，我发现白天那块毫不起眼的交通标志牌竟然闪闪发光，上面的标志看得一清二楚，这是怎么回事呢？我们先来做个实验吧！找一面镜子和一个小手电筒，把手电筒打开照在镜子上，这时你看着镜子，是不是感觉镜子在发光呢？交通标志牌发光的原理跟这相似，它其实是将车灯发出的光反射到我们的眼睛里，看上去就好象它在发光一样。

这种会反射光线的标志牌是用一种新型的反光标志膜制作而成的……”他的精彩介绍，赢得了老师与同学们的掌声，他也从中体会到与大家分享成功的喜悦。

当然，儿童的探究只是停留在较低的水平上，探究能力有限，探究本身所使用的过程与方法也较为粗糙。

尽管如此，但儿童能够珍视自己原有的知识发现，这些对儿童来说也是有价值、有意义的。

三、教师应当重视和正确引导学生进行科学探究
首先，教师要把握好探究学习的重点。

对于探究活动，教师应根据教学内容的特点和学生的实际能力，围绕教学重点，合理设置，合理取舍，并适度把握活动的节奏和时间。

每一项活动，时间既要充裕，使活动落实到位，又要把握好时间长度，使学生在注意力还没分散的时候，保持对活动的新鲜感。

例如教学《压缩空气》一课，让学生通过玩注射器，(代替空气枪)来探究空气枪的秘密，解开“空气枪的子弹为什么能射出去?”这一问题。

由于有足够的时间让学生自己探究，学生的玩法多种多样，并发现了其中不少的秘密。

学生在交流中，争先恐后地说道：“堵住出口，推活塞，针筒里的空气被压扁了。

”“堵住出口，推活塞，针筒里的空气被缩小了。

”“用手堵住筒口，很难把活塞推下去，活塞自己会弹回来。

”“压扁空气有弹性，会把活塞弹出来。

”“压扁的空气会产生弹力，把活塞弹出来。

”等等，学生的思维在飞跃。

由于学生经历了探究的过程，并始终充当着探究的主体，因此。

“压缩空气”这一概念，便不是教师灌输的，而是孩
子们在探究的过程中自己领会、掌握的。

学生通过自己的研究解决了空气枪的子弹为什么能射出去的原因，并分析了子弹为什么不能射出去的原因。

其次，探究过程中，教师要关注那些真正来自儿童和属于儿童的问题，联系学生生活和社会实际，如：在设计科学探究前，应对儿童分别感兴趣的问题进行调查统计和分析，以此作为设计、选择探究主题和安排主题顺序的基础。

在确定了要探究的问题以后，教师要鼓励幼儿运用自己的原有经验进行合理的推测和猜想。

如：在“吹泡泡”的活动中，面对不同形状的吹泡泡工具，幼儿对其吹出来的泡泡形状就有不同意见：“三角形吹出来的泡泡是三角形的”、“正方形工具吹出来的泡泡是正方形的”等等；又如在“挽救吊兰宝宝”的活动中，幼儿想出了许多的办法：“泡在水里”、“种在土里”等等。

在这个过程中，教师不去肯定或否定幼儿的答案，教师尽量的不介入幼儿的操作，只是给予必要的帮助，让幼儿自主地进行。

教师要充当一个观察者，观察幼儿的做法；一个倾听者，倾听幼儿的想法；一个支持者，提供材料上和情感上的支持。

尽可能地让每个幼儿在探究中不断体验到成功，并产生愉快的情感体验，用成功和愉快来不断刺激幼儿产生继续探索的欲望。

第三，教师要处理好探究中学生自主与教师指导的关系。

探究强调学生的自主性，但并不能忽视教师的指导。

如我在教《混合身边的物质（二）》中，过去在实验前教师对过于细致的指导使醋和小苏打混合的方法趋向单一，限制了学生自由发挥的空间。

为了最大限度的发挥学生自主探究的能力，我对这一探究活动的教学从新进行了设计。

首先，教师出示醋和小苏打，然后提出：“今天我们来做醋和小苏打的混和实验，看看醋和小苏打混合后会怎么样？”要求学生取少量的醋和小苏打在空杯子里进行混合实验，不要一次就把醋和小苏打全都混合起来，及时把实验方法和看到的现象记录下来。

学生开始实验，教师巡视指导。

有的小组先往空烧杯里倒了一些醋，再加入一小勺小苏打；也有的小组先往空烧杯里加入一小勺小苏打，再倒入一些醋；他们都看到了醋和小苏打混合后有气泡产生，但多数小组的探究活动也就到此停止了。

教师在巡视时鼓励学生大胆尝试：“可以再往杯子里放点醋或者小苏打试试，看看还有没有气泡产生？”经过这样的引导，学生又继续开始了探究。

约10分钟后，老师请学生来汇报刚才的实验过程和观察到的现象。

生1：我们先放了一勺小苏打，然后倒了一点醋，看到很快就有气泡冒出来了，气泡是白色的。

师：你们组只做了一次是吗？有没有继续往下做？生1沉默不语。

（可能是没做好记录）师：哪一组做了不止一次？生2：我们是先倒了一点醋，然后放入一勺小苏打，也看到有气泡冒出来了，然后我们又放倒了一点醋，又有气泡冒出来了。

所以教师应该特别强调教师适时的、必要的、谨慎的、有效的指导，以追求真正从探究中有所收获，增进学生对世界的认识和探究素质的不断提升，从而使学生的探究实践得到不断提高和完善。

无论哪个阶段或水平的探究都可能伴随有疑惑、阻力、障碍、专注、紧张、艰辛、兴奋、喜悦或激动，但绝不只是轻松和愉快。

第四，在探究过程中，教师要倾听学生，掌握倾听的技巧。

1、洗耳恭听。

在课堂中教师要成为学生的忠实听众，不管是好学生还是差学生，不论是说对了还是说错了，无论是说得清楚明白还是语无伦次，教师都要听，都要接纳，平等对待，并在倾听的过程中发现他们的困惑的焦点，理解力的偏差，观点的创意，批评的价值。

如教学《磁铁的磁性》时，我让学生说说，在我们生活中，哪些物体上有磁铁？学生发言非常积极，这时有一个学生说：“剪刀”。

老师说：“剪刀？”学生说：“是，有的！”老师说：“这些老师没见过，其
他同学见过吗？”其他学生也说没见过。

教师说：“那下次请这个同学带来，让我们看看，好不好？”这位老师在课堂倾听中完全接纳了学生的信息并平等、公正地对待学生的发言，很有方法地处理了这位学生的发言，保护了学生学习的积极性；虽然没见过带有磁铁的剪刀，但并不意味着没有。

我想，这样的课堂倾听是非常成功、到位的。

2、专注、警觉。

教师要专注地倾听，眼睛注视说话的学生，将注意力始终集中在学生谈话的内容上，同时还要警觉，具备敏锐的分辨能力和细致入微的观察能力，这样才能捕捉到教学过程中，具有开发、利用价值的动态生成资源。

3、欣赏、学习。

笔者曾经看过这样一个案例：“老师落后了。

”在小学科学课上，教师在介绍木星时，按照教材指出它有13颗卫星。

突然，有个学生否定了教师的说法：“不，老师，应该是15颗”。

另一位学生马上补充：“不，是16颗！”老师亲切地问第一位学生：“你怎么知道是15颗呢？”学生说：“我在一本科普读物上看到的。

”教师接着又问另一位学生，他回答：“最近一本杂志上说是16颗。

”这个教师听了，高兴地对同学们说：“你们真了不起！课本上有些知识确实陈旧、过时了，老师也落后了，木星的卫星究竟有几颗，课后我们再研究、核实，好吗？”4、真情流露。

教师在倾听学生的回答时，有时可以用面部表现如一个微笑或各种手势来表示感情如竖起大拇指、OK的手势等。

这些都可以把承认、接纳和关心的信息传达给学生；此外，当教师感到愤怒、伤心时，也尽可能真诚坦率地说出自己的感情。

《科学课程标准》指出：教师必须开放的观念和心态为他们营造一个宽松、和谐、民主、融洽的学习环境。

实践证明，教师只有通过倾听学生，通过关注学生的那时表现、学生的观点和发言，通过关注学生的兴奋与疑惑，教师对自己何时参与、如何参与做出决策，才能成为学生学习活动的组织者、引导者，才能发现学生思维诉闪光点亦或问题之所在。

第五，要重视探究过程中学生之间的合作与交流。

教师不仅要强调“倾听学生”，还要重视“学生之间的相互倾听”。

如在教学《燃烧与灭火》时，我设计了以下4个问题：①炒菜时油锅中油不慎着火，你如何灭火？②如果酒精灯不慎撞倒引起酒精在桌上燃烧，你如何灭火？③如果办公楼里的精密仪器、文件档案、贵重物品着火，你如何灭火④如果厨房里的煤气灶着火了，你如何灭火？让学生分组讨论、交流，实现学生人人参与，学会合作、培养归纳、表达能力。

随后我说：火带来文明，但用火失控即形成火灾。

请同学把你们调查的火灾事故说一说。

学生分组汇报他们的调查结果，体验自主学习的价值。

我又说：根据本节课的学习，如果你在家中，尤其是楼上遇火灾怎样自救？同学们根据日常生活经验各抒己见，答案有多种多样。

探究中的合作、分享与交流，可以使不同探究者贡献各自的经验和发挥各自的优势，从而使探究者完成单个探究者难以完成的复杂任务。

因此，探究者不仅要从书本中学习，从大自然中学习，还要从他人那里学习。

此外，教师还要正确对待学生在探究过程中的挫折与失败。

探究过程中的挫折、错误、弯路甚至失败，对学生都具有重要的教育价值。

在亲历探究过程中，即使学生走了弯路，遭遇挫折和艰辛，甚至最终也没有找到问题的答案而不得不求助于教师直接给出解释时，教师要适时给予适当的帮助、引导，从而使探究在经历了一段努力之后有所结果，让学生体验到有所收获的喜悦和兴奋。

否则，总是探究不出东西，学生也会丧失对探究的兴趣和信心。

在我在教《热空气》一课中，教师没有给学生提供精致的口袋，而是让他们用锯条或其它可以利用的工具，将塑料薄袋按自己的愿望制成不同样子的热气球。

这样做出来的有大有小，有长
有短，有方有圆。

学生开始烫袋子时不太顺利，没掌握塑料的特性，一触火就是一大洞。

他们不气馁，逐渐有了一定经验和技巧，口袋也多了一些，样子也漂亮了一些，教室已俨然像一个手工作坊。

放飞的时候，你会欣然发现，有许多有研究价值的现象出现了：热气球有的高，有的低；有的歪向一边，有的上天翻跟头；有的脱手后迅速上升，有的则缓缓上移；还有的同学将袋口扎紧放飞，热气球飞得更快更高……学生有了对热气球诸多有价值的体验。

在这节课中，你还会看到一系列失败现象，塑料袋极易烧破，活动前我没有演示放飞，也没有提醒有关注意事项，他们的精力只用在激动万分的放飞上。

你很快就会看见，在一阵手忙脚乱之后，一个个破洞的袋子出现了。

你继续“冷眼旁观”，不一会儿，一个个配合有方井然有序的场面又出现了，每个小组开始拿出实验方案后再放，小组同学心往一处想，劲儿往一处使，即使有个别不专注的对象也被集体力量纠正过来，参与缝补工作或放飞行列，实验成功了，学生欢呼雀跃。

“失败是成功之母”这句话真是很贴切!因此，在科学探究活动中，我们应该说，错误是创造的开始，错误是美丽的。

今天实验的一帆风顺，学生在以后的探究活动中表现出的是缺乏应变能力和处理问题的能力。

所以，给学生一个宽容的空间，允许学生犯错误，善待学生，帮助学生把错误变成创造，使错误变得美丽。

总之，科学课教师要在课程标准的指导下，依据课标理念、目标和内容要求，深入分析研究科学课教材的内容和结构特点，研究各地在课程实验教学过程中涌现出来的教学实践经验，循序展开对各类教学活动的一般组织规律和方法的探讨，积累和掌握教学资源、教学设计和科学探究的相关技术，以期取得举一反三，触类旁通，开阔视野，拓展思路的效果，在各种艰难的教改活动中不断提高自己的教学专业水平和发展能力，努力完成新课程赋予我们广大教师新的历史重任。

主要参考文献：
1、郝京华主编·《科学课程标准解读》（实验稿）湖北教育出版社 2002年版。

2、周新奎主编·《新课程教学方略（科学）》中华工商联合出版社 2009年版。

3、任长松：《新课程学习方式的变革》，人民教育出版社）。

4、其他：参见文中注释。