让学生经历科学探究的全过程

■李统平

让学生经历科学探究的全过程

■李统平

科学探究是科学学习的中心环节，如何让学生体验到探究的乐趣，形成正确的思维方式，是我们科学教师应该思索的问题，因此我在教学中力图通过学生的学习和探究活动，努力让学生经历探究的全过程，让学生形成正确的思维方式。

一、提出问题

科学的发现往往源于问题的提出。爱因斯坦曾经说过：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决一个问题也许是一个数学或实验的技能而已，而提出新的问题，新的可能性，从新的角度去看旧的问题，却需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。”对于小学生而言，提出问题显得尤为重要。那么如何让学生能提出问题呢？首先，教师要善于创造问题情境，让学生在现实观察中提出问题，在比较中提出问题。其次教师应引导学生对所提问题进行比较和评价，找出多数学生感兴趣的、有条件可研究的有价值的问题进行探究。如教学《电磁铁》一课时，我让学生分析比较电磁铁和普通磁铁的特点，学生发现电磁铁具有以下优点：可以任意控制磁性，通电有磁性，断电磁性消失；可以任意改变南北极，改变电池正负极或改变线圈的绕线方向都可改变电磁铁的南北极。学生自然会提出“电磁铁还有哪些优点？”或指向性更强的问题，如“能否任意改变电磁铁磁力的大小？”“电磁铁磁力的大小跟哪些因素有关？”这也正是我们期望学生提出的问题，因为这些问题为下节课的“电磁铁的磁力”探究打下了伏笔。当然学生有时提出的问题可能很幼稚，也可能与当天的学习关系不大，但我们不能因此而否定学生，对于学生的任何提问我们都要给予肯定，因为通过学习，学生建立了“问题意识”，形成了正确的思维方式，这也是学生学习的重要收获之一。

二、猜想与假设

有了问题，就有了思考的方向，接下来就是要让学生应用已有知识和经验对所观察的现象作出假设性解释，或对自己提出的问题作出合理的猜想。如教学《电磁铁的磁力》一课，我让学生观察电磁铁的组成后，让学生提出影响电磁铁磁力大小可能会跟哪些因素有关，学生就会提出可能跟电池、导线、铁芯（长短、粗细、线圈的匝数）有关。我接着问，你为什么会提出这样的猜想？学生会说：因为电磁铁是由这些部分组成的，只有可能与这些因素有关。我接着问：还有没有其他因素呢？学生会说其他与电磁铁组成无关的因素应该不可能影响磁力的大小。通过这个探究活动，学生自然而然明白了什么是合理的猜想，知道了以后该怎样进行合理猜想才能让我们的探究活动少走弯路。

三、制定计划

猜想，毕竟只是猜想，还需要实验检验我们的猜想，而实验检验前必须制定严密的研究计划。完整的实验计划主要包括以下几个方面的内容：①研究的问题；②我们的假设；③实验材料；④试验方法步骤；⑤实验记录；⑥实验结果；⑦实验分析。实验前注意制定计划，能让学生逐步形成严密、全面、规范思考问题的习惯。

四、实验探究

实验探究是科学探究的核心，因此课堂教学的重点应放在探究上，要教会学生探究的方法。首先，要让学生学会观察，能用各种感官或简单工具观察事物，并能用语言或图画描述事物，做简单的记录；其次，要让学生学会实验的方法，能用简单的器材做简单的实验，能做控制变量的简单探究性实验，绘制简单图表；最后，要让学生学会制作简单科学模型，制作带有创造性的科技作品。控制变量的简单探究性实验是科学探究的一种重要方法，要让学生知道控制变量究竟应该控制哪些变量。如《电磁铁的磁力》一课，我们在进行电磁铁磁力大小与电池数量关系研究时，学生通过讨论认为，导线、铁芯（长短、粗细、线圈的匝数）这些变量应该控制不变，唯一能变化的是电池数量。通过多次具体研究，学生明白了：研究什么，什么就是可以变化的变量，而其他的量必须是应该控制的变量。这一环节教师应面向全体学生，给学生充足的时间进行探究，而且教师在其中要充当好学生科学学习活动的组织者、引领者和亲密伙伴的角色。

五、实验结果

学生在观察探究的基础上，及时记录信息，并且根据收集整理的信息，发挥小组合作优势，进行组内交流探讨，反思自己的探究过程，能尝试用不同的方式分析和解读数据，将探究的结果与假设进行比较，从而得出“我们的发现”，也就是实验结果。如《电磁铁的磁力》一课，学生就是在实验探究后，在小组充分分析论证的基础上，发现电磁铁的磁力大小与电池的数量，与有无铁芯，与铁芯的长短、粗细，与线圈的匝数之间的关系。需要指出的是，有时实验的结果与最初的猜想是不一致的，甚至是相反的，小学生往往会认为实验结果是错误的，或认为实验是失败的。这时我们需要引导学生认识实验的目的和特点，告诉学生，不管结果是否与假设一致，都一样是我们的发现。

六、表达与交流

科学的发现来自集体的智慧，一个科学的发现往往是经过很多人相互合作，甚至几代人的艰辛努力才得以实现的。因此我们必须将自己的研究过程和结果以自己擅长的方式或大家都能理解的方式进行表述，以达到资源共享，成果共享，相互促进，共同提高的目的。在表达与交流中，我们要能倾听和尊重其他同学的不同观点和评议，能对研究过程和结果进行评议，并与他人交换意见，在互相表达和倾听中提升思维的严密性；要让学生在相互交流中形成尊重事实，善于质疑的科学态度。如我在教学《电磁铁的磁力》一课研究磁力大小与铁芯粗细关系时，两个小组得出了截然不同的结论：一组认为铁芯越粗，磁力越大；一组却认为铁芯越细，磁力越大。上网查查，说法也不尽相同，连中学科学课也没有做结论性的说明。所以我认为教材的设计不是要求我们给出学生结论，而是要让学生经历实验的过程，形成尊重事实的科学态度，在某种程度上说也许这种态度的形成比科学发现更为重要。因此我也没有给学生“标准答案”，而是对学生说：铁芯的粗细与电磁铁磁力大小有关，至于有怎样的关系，还待大家进一步的探究。把新的问题留给学生，让学生对周围的世界总保持强烈的好奇心和积极的探究欲。

当然，小学阶段的孩子探究能力还不强，要求也不能过高，以上所述的探究过程可以根据不同的年段，涉及一个或几个环节展开实施。在高年段，根据探究的课题内容，尽可能地让学生经历探究的全过程，让学生在探究中体验探究的乐趣，获得自信，更重要的是形成正确的思维方式，为孩子的终身发展奠定坚实的基础。

（作者单位：武汉市黄陂区前川六小）

责任编辑 廖林