让探究在科学教学中遍地开花

施佳利

《基础教育课程改革指导纲要》把“以学生发展为本”作为新课程的基本理念，提出“改变过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主动参与、乐于研究、勤于动手”。在初中新课程“科学”教材中，放弃了传统教材所常见的长篇的叙述和严谨的归纳，而是根据问题的提出，做出相应的假设，找出分析、解决问题的办法，最后得出结论。所以，在新课程“科学”中更适合开展对学生自主探究能力培养的活动，让学生通过亲身感受、亲自动手、主动探究、合作学习等多种形式，从“要我学”转变为“我要学”，培养他们的创新智慧，提高他们的科学素养。实践表明，在第一轮教学中，探究仅局限于课堂知识的简单延伸，常用的方法是把教材中的演示实验改为学生分组实验，在第二轮教学中，已经在第一轮的基础上有了很大的改进和创新，由于时间的有限性，课题的精选显得尤为重要。本文是笔者从6年的教学实践中探索出来的关于课外探究活动课题的选择和应注意的事项所作的一个简单的阐述。

一、确定活动流程，做到省时、省力、出实效

两轮的科学教学中，我们备课组6位教师是这样做的：第一轮，组织部分学有余力的优秀学生在教材中选择感兴趣的探究内容进行尝试；第二轮，让有兴趣的学生选择平时发现的一些感兴趣的课外问题进行探究。6位教师分别担任不同探究小组的指导老师。结合教材的探究步骤，基本确定活动流程如下。

1发现问题在课堂教学中，逐步培养学生“勤观察，勤记录”的良好习惯，一般七年级下学期，部分学生已经脱颖而出。以班级或小组为单位，确定一位学生专门准备一本记录本，将组内同学平时发现的问题或疑惑记录下来，然后筛选，选出简单可行的问题以待探究。

2建立假设对提出的问题进行猜测，可以是正确的，也可以是错误的，做到大家畅所欲言。

3设计实验方案在教师的指导下，通过小组集体讨论，对一个简单问题设计详细的科学探究计划。提出研究步骤、研究方法、人员分工等，并尽可能说明实施过程中需要注意的问题。

4收集事实证据利用校园图书馆、阅览室、网络等途径收集图片和文字资料，利用家庭废旧物品或教师提供的仪器进行简单实验得出实验数据和结论，并做好记录。按要求对结果进行筛选，能利用分类、比较等方法加以整理。

5检验假设对探究的结果和理论值的差异作出解释。如有疑惑，可进行第二次探究。

6表达与交流小组间先进行总结评价，用口头、图示或书面方式正确报告研究过程和结果，并做出解释，然后小组间互换意见和建议，对探究中的实验结果或观测记录提出新的想法。

二、活动课题的来源及实施过的典型案例

1重视课堂教学中的探究教学

实验是科学教学赖以形成和发展的基础，它以其生动的魅力和丰富的内涵在本课程教学中发挥着独特的功能和作用。

科学教材中有大量的演示实验，学生在课前已做好预习工作，如果我们全部采取简单的“拿来主义”，机械操作，不但不能展示实验真正的设计思想，而且会让很多学生觉得很“无聊”。我们应该在课堂中渗透“应该怎样做?”“为什么这样做?”“你有没有更好的设想?”等科学探究思想，有意识地创造一种氛围，使实验过程成为师生共同参与的探究过程，以此来激发学生学习的愿望和探究的意识，培养科学素养。

例如，在八(下)“液体压强”教学中，笔者演示了课本上液体对容器底部压强的实验，学生们看着橡皮膜下凸异常兴奋，笔者要求学生：观察橡皮膜的形状有什么变化?如果继续加水，橡皮膜又将如何?说明了什么?在预习的基础上，同学们又都看到了预期的结果，一系列的问题迎刃而解，并有同学提前得出了“压强随深度的增加而增大”的结论。正当我们准备按教材设计继续探究时，一位男生提问：“老师，你水倒得越多，压强就越大，是不是证明压强随水的增多而增大呢?”

此时此刻，我一愣，同学们议论纷纷，作为新课程理念下的教师，我没有批评他的突兀问题，也没有简单带过，而是停下来分组讨论，在课堂上设计了很多实验方案。

代表组1：我们在老师演示的实验仪器上，增加了一个对照组。取相同质量的水倒入A、B容器中，观察橡皮膜形变程度。或倒入水至水的深度一样，观察橡皮膜形变程度。(完成这样类似实验设计的小组比较多，所以赢得了热烈的掌声)

代表组2：我们也做了一定的修改，在刚才的玻璃桶上增加了橡皮塞、橡皮管和漏斗。取水倒入容器，改变漏斗的高度，观察橡皮膜形变程度。还可以横着放呢!(该组同学有些得意洋洋，但有部分同学提出了疑义，认为似乎没有研究膜形变程度和水的多少的关系)

代表组3：我们把玻璃桶改成了软瓶，装水后用手挤压瓶，观测橡皮膜形变程度。我们是反过来证明的：水没有多，但形变明显了，压强增大了。(创意还是很不错的，我带头鼓掌给予了肯定)

课外探究课题应运而生。课后，同学们在老师的帮助下设计、自制了实验装置，还对教材中的研究液体压强的仪器做了一定的改进。

课堂教学中，教师应该及时抓住学生求知欲正浓的机会，教给他们解决问题的方法，尽量想办法引导他们自己去寻找答案。自己产生的问题更能让他们在自主合作探究的学习过程中尝到探索的乐趣，体验成功的喜悦，并获得战胜困难积极向上的心理体验。在小组合作探究、设计实验方案中反映出来的问题，能当场解决的在课堂马上解决，不能当场解决的我们就作为一个很好的课外探究活动。

2利用教材中的“研究性学习课题”

初中新课程“科学”教材中有许多“研究性学习课题”内容的安排，由于课时紧，这些内容往往被忽略了，但这正是培养学生动手能力、开阔视野的极好材料，是课堂内容的加深和扩展，如能很好地运用起来，对学生的发展是非常有利的。如“我们的生活与哪些生物有关”“水分蒸发的速度”等等，都是学生比较熟悉的内容，可以在课外组织学生进行调查研究，亲身感受并测定，训练他们解决实际问题的能力。例如，在七(下)“摩擦力”教学时，有个研究性学习课题引起了大家的关注：“自行车增大和减小摩擦的措施”。

这样生活化的问题不是很难，非常适合中等甚至中下程度学生的探究，所以我们就选择了让学习成绩并不优秀的学生来参与这样的课题。

A小组得到了这样的结论：

(1)需要增大摩擦的主要部件：刹车时，手用力握紧车闸把；更换刹车橡皮；增大刹车皮对车轮铜圈的压力，以达到制止车轮滚动的目的。车轮外胎、车把手塑料套、踏板套、闸把套等处均有凹凸不平的花纹(纹路磨平需更换)。

(2)需要减小摩擦的主要部件：齿盘轴承、飞轮、前后轮轴承、链条连接处、脚踏板轴承等(主要靠润滑油解决)，车的前轴、中轴及后轴均采用滚动轴承以减小摩擦。

B小组的创新性让我们大开眼界，他们不仅得出了类似于A组的结论，还在合作中发现了“地板

上有水和无水时的摩擦不同；水多和水少时的摩擦不同，”并通过表格的形式，记录了实验的结论。(表格设计如下)

虽然，他们的探究还不高深，他们的结论并不完美，但是他们参与了、探究了。此时他们成了探究问题的主人，他们可以异想天开，在活动中让自己心悦诚服，在成功与失败中得到磨炼，发现自己与“优等生”有着同样的闪光点，这样的课外探究是有意义的。

3选择生活中的科学课题

“学以致用”。学生的能力是否提高不能只满足于书本，只停留在校园内，我们应该让他们走上社会，去探究一些对人类有影响的社会问题。如很多国家和城市都在努力争创卫生城市、文明城市等。我们在2004年就在七(下)开展了“香烟有害健康”的研究，由702班全体学生担当此任，他们先上网查找有关香烟危害的资料并编成小报，然后在实验室里验证出香烟中含尼古丁、联苯胺、一氧化碳等有毒及致癌物质，使他们深信香烟中的毒物存在，并自觉行动起来，起草了倡议书，并发到了学校吸烟老师手中，同时到家庭、社会上进行宣传。

当然，初中新课程“科学”教材现成的探究活动虽然很多，但有许多内容没有现成的探究步骤，有些内容只是文字叙述。例如，在“力的作用是相互的”一节的应用——“火箭的原理”讲解时，学生总觉得不直观，教师可补充小实验：用一段塑料管套在一长铁丝上，让两学生一高一低拉紧，吹大一气球，扎紧口，侧壁用胶带纸固定在铁丝的塑料管上，并口朝下放置在铁丝的最低处，当把气球口放松的刹那间，气球沿着铁丝腾空而起，“模拟火箭”让学生认识到高科技知识也并不遥远，更坚定了他们进行探究的决心。又如，组织七年级学生在课外开展对校园绿化带挂牌活动。通过查找资料，对校园植物的种类进行调查，为学校的主要代表植物挂牌，既能让学生对校园植物的名称进行识别，对绿化的布局进行科学分析，又为学校的绿化整改献计献策。学习了物质科学，九年级学生对“三聚氰胺事件”产生了浓厚的兴趣……也许我们的探究是浅层次的，但依然是十分有意义的，希望有新的收获!

三、探究活动有效进行须注意的问题

在教师工作繁忙、学生学业压力较大的情况下，要正常、有序地进行好课外探究活动还是有很大难度的，两轮教学的尝试告诉我们要注意以下几个问题。

1要改变课堂教学观念

教师要从“教”转变为服务于学生“学”，腾出更多的时间让学生思考和表达自己的观点。教师要在教学中不时地用各种方式来激发学生的科学探究精神，语言、实验等无疑都是有效的方式。

2要有奉献精神

利用课余时间对学生的设计进行推敲，对学生的实验操作进行辅导，对学生的探究结论进行评价，所有的这些都需要教师有很好的奉献精神。

3要有主、次观念

课外探究毕竟是课堂知识的延伸、课外知识的探索。作为教师，不能期望每堂课都上成探究课，不能期望每个学生都适宜进行课外探究活动，不能期望经常进行课外探究活动。

总之，面对新课程的挑战，教师不但要在课堂内努力营造和谐的教学氛围，激发学生主动参与探究的兴趣，让学生真正地参与科学知识的发生、发展的过程，而且在课外也要创造一切机会让学生多参与自主探究的过程，我们的最终目的是培养学生的创新精神和实践能力，使学生的整体素质全面提高。