为学生科学探究搭建“脚手架”

新课改下，教师的角色发生很大的转变，但教师的指导作用还是非常重要的。在学生探究中为学生搭建“脚手架”，能使学生更好完成科学探究。《探究式科学教育》提出：在成人适当的帮助下，儿童常常可以完成他独自无法完成的任务。所以教师要经常根据儿童的水平，提供灵活的脚手架来帮助儿童。脚手架并不仅仅是为了产生直接效果，而是为了慢慢培养儿童未来的独立解决问题的能力。不要给学生直接的指示，要引导他们参与到调查研究中去，提高学生的科学素养。在教学中，“脚手架”的搭建可以从以下几个方面进行。

一、研究材料的准备上支持搭建。美国的科学教育专家老伦斯教

授说过：“准备好最精练的上课材料，并且思考材料出示的次序和步骤，这是我们老师在做课前准备的时候必须要去思考的问题。” 材料是学生进行实验探究的保证，实验是学生进行创造的重要环节，为学生准备有结构的材料，使学生从结构性材料中更容易去发现问题的本质并解决问题。尽量减少因为材料的不确定因素或没有探究性的动手材料影响探究的有效性，干扰学生的探究。如《橡皮泥在水中的沉浮》这课，因为橡皮泥的质量原因，把橡皮泥放入水中时，橡皮泥就会变粘变糊，对第二次的造型造成干扰，很多同学要不断地去洗手，实验中水槽、桌面上都是橡皮泥，学生的注意力也不在探究上，削弱了探究的严谨性和科学性。在第一个班级出现的情况下，在材料上作了改进，用保鲜膜贴紧橡皮泥，把橡皮泥和水隔开，就避免出现因材料问题而降低探究的有效性。还有如《沉浮与什么因素有关》这课，在控制变量情况下研究物体的沉浮与轻重、体积的关系，教具箱里是用弹珠和不同颜色的圆柱体，但如果让学生自己装好同体积不同轻重和同轻重不同体积的圆柱体，很多孩子会把弹珠当玩具或到处滚落在地，很大影响到探究的效果。因此，老师为各组同学准备好材料，在研究时学生只要观察各组材料的特点并进行实验、观察实验现象就可以了。

二、从语言上的帮助搭建，引导学生分析整理数据，构建概念。

特别在交流发现环节，通过师生、生生的交流，引导交流观察到的信息，分析探究的过程，引发深入的思考和认识的提高，促使学生围绕初始概念的改善和学习中核心概念的构建。以《电和磁》这课为例，“电流可以磁性”科学概念的获得是建立在对实验现象的整理、分析基础上的，学生在实验时能够发现电流通过时，导线旁边磁针发生偏转，那电流通过会产生什么而使磁针偏转的呢？学生对此没有很好的知识联系，这时与学生复习以前学过的有什么能使磁针发生偏转，通过把新发现的现象和已有知识联系起来，培养学生作出解释的能力。同样，关于怎样使指南针偏转的现象更明显的设计，学生一时无从下手，这时老师适时点拨，从电流强弱、导线圈数多少等角度去思考，从而打开他们的思路。

三、实验记录单辅助探究。

课标提出科学探究能力的形成依赖于学生的学习和探究活动，必须紧密结合科学知识的学习，引导学生通过动手动脑、亲自实践，在感知、体验的基础上，内化形成，而不是简单地通过讲授给学生。在学习的过程中，实验探究是科学探究的重要部分，其中设计实验对学生是比较困难的，因此借助记录单，可以给学生建立思维上的脚手架。如《怎样加快溶解》这课，这节课的实验主要采用对比实验，对比实验是实验教学中经常采用的实验方法，它有多因子实验，如何让学生学会控制简单变量，对学生第一次学习对比实验方法显得尤为重要。因此，在学生进行猜测后，师生共同分析了第一组影响因素的相同和不同条件后，学生在第一组实验后，依据记录表展开小组讨论分析，记录其它因素的相同和不同条件并进行实验。通过记录帮助学生逐步掌握探究的方法和过程，培养科学素养。还有如《种子的萌发》、《太阳能热水器》等很多的实验课，都可以利用记录单引导学生进行探究，让学生学会科学记录，老师能从记录单上了解学生的探究情况。有的课还可以借助记录单从课内延续课后探究。

四、从板书设计上展示探究过程和结果。

教学中把学生的猜想及提出的有价值的问题罗列于黑板上，这样能关注到学生的心理活动及想探究的思维动向，让学生感受到被需要，使学生在学习中敢于猜测，并养成乐问、爱问的习惯。如《耳朵的科学》这课，在出示课题后，关于耳朵的科学，你们想研究什么？学生提出：1、耳朵是怎样听到声音的？2、耳朵里有什么构造？3、耳朵在什么情况下听不到声音？4、耳朵有几个部分组成？在学生提出问题后，让他们自己说说应该按什么顺序来研究这些问题，并给合理的研究顺序排序后，再逐一引导学生解决问题。在学生学习的过程中，老师把把学生的发现、结论、探究的方法板书在黑板上，让学生看到自己探究的过程及方法。教科版四年级上册《磁铁的两极》这课，从小游戏中学生猜测出磁铁能指示南北方向，老师把这句话板书在黑板上，并在这句话旁边注上“猜测”两个字，告诉学生这只是我们的猜测，学生通过实验探究磁铁确实能指示南北方向，然后把“？”檫掉，由原来的猜测变成学生的发现，学生在多种方法研究的基础上得出了结论。在第二组实验研究了磁铁磁极间的相互关系，学生也是用多种方法和填写记录单，归纳出同极相斥、异极相吸的结论，老师再把这个结论板书在黑板上，最后老师总结（指着黑板）这就是我们今天研究了《磁铁的两极》的相关问题，（板书：磁铁的两极）也就是磁铁两极的性质。并给予鼓励性评价，同学们学得很认真，也很能干，通过猜测、自主设计实验方案、进行实验验证、得出了结论。（板书：设计、实验验证、结论）并从“猜测”到“设计”到“实验验证”到“结论”这几个字用连线连起来。结论的板书使学生从思维转化为书面形式，并达成共识，方法的板书引导学生认识到科学探究一些基本方法。也体现了科学探究即重方法又重知识。

五、从演示实验中启发探究，给猜测提供依据。

探究式学习不是唯一的学习方式。演示实验是科学教学的基本手段之一，是课堂教学的有机组成部分。它能使学生在获得生动的感性认识的基础上，更好地理解和掌握科学概念和规律，同时培养学生的观察能力、分析综合能力及逻辑思维能力，还为学生实验的正确操作起着示范的作用，恰当运用示范、演示不会影响学生主体作用的发挥。如《磁铁的磁性》这课，在研究磁铁的各部分磁性强弱是否一样这一环节时，学生的头脑中还没有建立起一块磁铁有各部分的认识，如果直接问学生磁铁各部分磁性强弱是否一样，学生只能随意地猜测一样或不一样，这样就影响了后面学生的实验设计。因此在在教学中如何让学生主动地投入到对磁铁各部分磁性强弱的研究上，那就是要设置情景让学生自己去发现问题，自己提出问题。于是在引入时创设了问题情景、实验激趣导入，在投影仪下演示“铁粉跳舞”的小实验。让学生说说看到什么现象，根据现象提问题，当学生问为什么两端的铁粉在跳舞，其它部分不跳舞。再让学生大胆地猜测可能是什么原因？给学生一个猜测的依据，一个构建的基础，经过了思维的再加工，为后面的实验验证奠定了基础，使后面的实验设计有了明确的方向，学生知道要做什么了。把猜想与后面的验证性实验联系起来，实现真正意义上的的“科学猜想”。

科学探究活动的过程不仅是学生探究科学的过程，也是师生情感交流、思维交流的过程。教师作为科学探究的促进者、组织者和引导者，尽量创造宽松和谐的学习气氛，引导学生观察动手动脑，逐步培养学生分析问题、解决问题、应用知识的能力。从一开始养成良好的探究习惯，培养学生科学志趣，对他们一生都受益非浅。

（作者单位：泉州市实验小学）