小学科学探究实验“解释”教学的问题及其解决策略

史爱芹++亓兴华

【摘要】小学科学是一门以观察实验为基础的自然学科，所以实验教学一定是它的关键所在，而如今探究性学习已是课程改革的一个方向，课本中探究性实验大量增加，重视和做好探究性实验教学，既有紧迫性又有现实意义。教师要想有效的开展探究性的实验教学就需要关注“解释”，关注“解释”的教学需要教师创设问题情境、充分利用信息技术、抓住实验的异常现象等方法进行合理的解释实验过程，从而解决现实教学中教师常常是直达“结论”的现象，让科学探究更有价值。

【关键词】小学科学 探究实验 “解释”教学

【中图分类号】G622 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）01-0150-02

新课程小学科学教材中安排了大量以科学探究为主要形式的实验活动。教师们在摸索中前行，尝试着放手，尝试着改变，尝试着让学生们自主探究，引导着学生们做大量的实验来得出科学的结论，试图将学生们培养成为学会思考，学会探究，学会创新的符合国家课程标准的高素质人才。然而，在实际的课堂教学中，学生们往往只会热衷于实验本身，老师们也不会去引导学生思考“实验要解决什么问题”，“为什么要做这样的实验”，也不会为了解决某一科学问题而引导主动思考“该怎么做”，存在“为实验而实验”，“为结论而实验”的现象，常常只是直达“结论”，而不去关注“解释”。

一、“解释”之于小学科学探究实验的教育价值

所谓的探究性实验教学法，区别于传统的验证性实验的一种实验方法，它是指在教师的帮助下，学生围绕某个问题独自进行实验，观察现象，分析结果，从中发现科学概念或原理，获得知识，培养探究能力的一种教学方法。

新课改以后，我们老师常常运用探究性实验教学法引导学生们进行科学探究，但是，我们老师们往往会认为，实验教学的目的只是为了得出结论，而忽略了学生的“解释”这一重要的内容。在科学探究过程中，看、听、触摸等往往不是探究目的的本身，而是通向进一步认识的方式，进一步认识的需要就是解释。

汉语词典中对“解释”的解读：在观察的基础上进行思考，合理地说明事物变化的原因，事物之间的联系，或是事物发展的规律。关注“解释”的探究性实验教学要求教师要教会学生学会观察与思考，让学生在搜集证据的过程中，获取了各种信息后，用科学的语言对探究实验现象进行具体的描述。

合理的解释离不开深入思考、分析、综合、比较、抽象、概括、判断、推理等等。解释不是盲目的解说，既要立足于事实，又要凭借逻辑的结构，所以引导学生解释的过程是细心观察和积极思考的综合过程。

在小学科学探究中的解释含两个层面：过程形态（思维过程）和结果形态（得到一种或多种解释）。要想学生能在课堂上自主得出自己的想法，做出合理的解释，重点在前者。

思维过程涉及的具体问题是：

第一，解释的前提是持续的、认真的观察，在观察中联系学生的已有经验，展开积极的思维。

第二，解释中的思维不仅用到基本的思维过程，即分析与综合、比较、抽象与概括、具体化等，还运用到思维的各种逻辑形式，即判断与推理（演绎、归纳、类比），甚至运用到更为复杂的问题解决（觉察问题、分析问题、提出问题、验证假设）过程。所以，解释充满了理性色彩，闪耀着思辨的智慧光芒。

第三，定量分析与定性分析是解释中两种基本的探究方法，前者着重针对问题的数据特征，后者着重问题的特征性描述，在小学阶段的科学探究中主要以定性分析为主。

第四，解释不同于事实，解释是为了寻找证据，观察与分析是解释的开端与延续。解释结果的嬗变折射出了科学的进程。

小学科学课堂中对于“解释”教学的理解为：学生通过激活前概念，理解分析当前的问题情境，通过贯穿或实验取得证据，借助于推理提出现象或结果产生的原因，并在依据证据和逻辑论证的基础上，产生新理解、新假设，新分析和新判断，丰富、充实或者是调整、重构原有知识经验。

《小学科学课程标准》中对课程性质有明确的表述，即“培养学生对科学的兴趣和求知欲，引领他们学习与周围世界有关的科学知识，帮助他们体验科学活动的过程和方法”。据此，教师的只要职责是“培养、引领、帮助”学生完成科学探究过程，激发学生积极思维，帮助学生找出问题，掌握质疑解疑的方法，从而培养学生探究问题的能力和科学素养。要想达到这样的目标，我们不但要以探究性实验教学为主，更要关注“解释”教学。

二、小学科学探究实验“解释”教学存在的问题

《小学科学（3～6年级）课程标准》指出：“学生是科学学习的主体、科学学习要以探究为核心。科学探究不仅可以使小学生体验到探究的乐趣，获得自信，而且能够有效的培养学生的创新精神，激发学生独立思考，促进学生形成正确的思维方式，提高学生的科学素养。

然而，教师们在探究性实验教学中，却存在很多问题，往往很难达到教学目标，甚至抹杀了学生积极探究的兴趣。以小学三年级科学课中学生观察到“毛细现象”为例，老师将一张纸放入带有红色色素的水中，让学生观察现象。学生观察到的现象描述为：纸变红了；变薄了；纸拉长了；水被吸上来；水上升了；红色由深到浅……学生也会给出解释：因为它们能吸水、能看到洞、有细毛、材质软、表面粗糙……老师们给学生准备了这样的探究实验：给每位学生准备了一个放大镜和一张纸，让学生在放大镜下对着光观察纸。学生就会给出老师们想要的结论：发现纸有很多小孔。老师们自以为让学生明白了这样的一个科学现象：有小孔的材料就会产生这样的现象，于是，探究活动就算完成了。

在这个探究过程中，教师给出这样的探究实验很突兀，孩子们不明白为什么要做这样的实验，教师没有激发学生自主探索的欲望，没有关注学生的“解释”，没有发现学生前概念上的错误认识，也没有通过实验来主动纠正学生的错误的前概念，而是直接给出能够直达“结论”的实验，这是与科学探究本质相悖的，这样的探究实验，难以达到课程要求，难以培养学生的创新精神、独立思考的能力，也无法让学生形成正确的思维方式，难以实现科学探究的真正价值。

三、小学科学探究实验“解释”教学问题的解决策略

上述案例揭示了教师在探究性实验中对学生的实验指导往往存在直达“结论”的做法，教师在课堂上，为了提高所谓的“效率”，达到实验的目的以及想得到想要的结果，而不关注学生的前概念认识以及不注重培养学生的探究能力，也不会让学生真正理解实验的每一个过程，为实验中的每一步骤给出合理的“解释”。

探究实验“解释”教学对我们老师提出了更高的要求，如何让学生在探究过程中更加关注探究的过程形态，厘清每一个实验的目的，学生能否为每一步探究都做出很好的解释。我们从关注“解释”入手，设计了一节探究性实验课程—《带魔法的餐巾纸》。

1. 创设问题情境，贴近学生生活引出科学的探究问题，激发学生兴趣。

爱因斯坦曾说过：“一个问题的产生通常要比它的结论的得出更为重要”。问题的提出是科学探究的开始，也是学生探究兴趣的所在。在实际教学中，只要教师精心创设出与学生实际经验相结合的教学情境，就能激发学生的学习动机和好奇心，调动他们的求知欲望，发展他们的创造思维。一个好的问题引入，是探究性实验教学成功的关键，学生们才会有兴趣去探究这个过程，教师们也才会努力关注“解释”，引导学生探究。

例如，在《带魔法的餐巾纸》一课中，我们先展示的是学生们日常生活中常见的餐巾纸，并告诉学生这可不是普通的餐巾纸，它已经被施了魔法所以有些神奇的本领。我们进行了以下的情境创设：

“这个魔法很特殊，它让这张餐巾纸变得非常有个性，如果你想破坏它，比如像我这样，两只手指捏住一端，慢慢把它撕开，当你想要撕的整齐一点。它有的时候会很听话，但有的时候却很不听话。下面你们慢慢从桌面拿起餐巾纸，像我这样捏好，一只手向前移动，另一只手向后慢慢撕开餐巾纸。停！不要动！看，我的餐巾纸好像很听话。”

“怎么会有的餐巾纸听话，有的餐巾纸不听话呢？”

这样的一个问题情境的创设，既贴近学生的日常生活，又是学生平时很少观察到的现象，没能引起学生思考的科学问题，学生面对这样的一种现象，产生了浓厚的兴趣，也激发了学生对之后探究过程的关注，这样，老师们的“解释”才有了机会，学生们才可能会理解这些感兴趣的“解释”过程。

2.充分利用信息技术，借助多媒体教学呈现科学的探究过程，提高教学效率。

在教学中，要想呈现完整的探究过程，以符合学生的认知规律，必须借助于多媒体技术，用拍摄小视频或者现场演示的方式来引导学生探究，使学生更好的理解探究过程，而不会有较大的思维跨度。如果按照教材中常常以定论的形式呈现时，学生就会因教学过程的跳跃而中断，他们只好处于被动的接受现有知识和定论的地位，而不能加深理解相关结论的内在联系，这样学生只会记住结论，而难以理解整个探究过程。因此，我们教师有必要在课后做好探究的设计，部分探究过程可以通过多媒体演示的方式来呈现给学生，让学生对探究步骤和实验结果有更深刻的解释。

例如，在我们设计的《带魔法的餐巾纸》一课，很少有学生了解过古代的造纸技术，或者看过现代的造纸过程，如果教师不通过小视频的方式给学生们增加一些引导性的演示实验，而是利用直达结论的探究实验：通过撕纸，用放大镜观察纸边缘，发现的毛边，教师告知即是纸纤维，那么就不利于发展学生的思维和培养其探究问题的能力，久而久之对学习非常的不利。我们在这一课中设计了关注学生“解释”的探究实验：穿插了小视频《从古至今造纸术的秘密》、《古代造纸过程》、《纸浆如何流动》，以及老师通过简易的造纸技术，从制浆、灌浆（抄纸）、滤水到压干成纸的全程实况拍摄视频，让学生了解纸的制作，并且利用显微镜，发现了“像头发、棉绳、但它好像没有头发长、没有棉绳那么弯曲，也有点像牙签”，教师告知即是纸纤维，再用筛子筛出一层纸纤维，还原回纸常见的面貌。

因此我们在探究纸的制造过程时，这样既激发了学生的好奇心和求知欲，又为学生普及了科学知识，并且为接下来探究纸的方向性做了很好的铺垫，学生的思维也紧跟教师的引导，而且运用这样的演示实验，利用多媒体技术，节省了课堂时间，提高了课堂效率。

3. 抓住实验异常现象，渗透探究性学习得出科学的探究结论，体现探究价值。

在演示实验和学生实验时，有时实验不一定能成功地得出我们期待的结果，这时教师不要轻易的下结论，要让学生分析实验的失败原因，注重实验的解释，通过探究得出结论，这样更能体现探究的价值。

例如，我们设计的《带魔法的餐巾纸》一课中，在学生利用一盒牙签，一块贴有双面胶的泡沫板，把牙签固定在泡沫板上，尝试着用牙签摆放的方向模拟出质纤维的排列情况这一问题时，我们让各小组进行实验探究，然后交流结果。

在交流过程中，老师发现其中一个小组的牙签排布非常没有规律，这时候老师并没有视而不见，而是请这小组成员介绍了这样排列的理由，然后再引导学生思考，假如这样摆放，试想纸纤维在纸上这样排列以后，还会出现我们所要探究的现象吗？学生们很容易理解，也能够转变思维，接纳其他小组的意见。我们的教师在关注了“解释”以后，通过这一探究实验，学生搜集证据过程中，自己获得各种信息后，自然发现纸的方向跟纸纤维的排列有关系。学生用科学的语言对探究现象进行描述：在餐巾纸中，大部分纸纤维按照一定的方向整齐排列，所以纸才有了方向。

《带魔法的餐巾纸》这一课我们仅仅围绕关注“解释”这样主题进行科学的设计，在教学中关注学生前概念的认知，注重学生整个探究过程的参与，并且围绕纸纤维排列是有顺序性的这一科学知识展开探讨，学生在整个课堂学习中积极性很高，好奇心很强，整个探究过程紧紧有条，探究结果也让学生能够由衷的赞同。

在科学课堂上，我们需要教会学生科学探究，直达“结论”的探究实验教学是一种教法；关注“解释”的探究实验教学，是另外一种教法，二者的侧重点不同。我们需要把握这二者之间的差别，从关注“解释”的探究实验教学上取得一点突破，让探究教学呈现应有的面貌。

参考文献：

[1] 中华人民共和国.全日制义务教育科学（3-6年级）课程标准（实验稿）[S].北京：北京师范大学出版社，2001：4

[2] 靳玉乐主编.探究教学的学习与辅导[M].北京：中国人事出版社.2002年8月第1版：56-57.

[3]http：//baike.baidu.com/link？url=VOPi57yex2KUMysMA4jPMaQpJ8nunZZvIZI7dqBWXv3QY0cXPoP3iPqh0gx2Tcw0Ss7ChdgRbuRYQ0tnRSTmT0dKuhhs_Px5DX9ZCI6Yrcq