有效引领学生科学探究

金国江

科学的本质是什么？目前比较认同的观点是以逻辑工具去论证假说和设想的合理性。也就是说，科学用可靠的证据来解释世界，是尊重事实，不断寻找更为可靠的证据来检验假设的过程。小学科学教学虽然和科学家的研究不同，但本质上应当是一致的，在科学课堂上引领学生经历一个个基于证据解释的科学探究活动——有根据的猜测、有证据的验证、有理有据的质疑，正是体现了科学的本质。那么我们在日常教学中如何才能做到这些呢？本文 ，笔者以教科版六年级下册第三单元《我们来造“环形山”》一课为例来谈一谈自己的做法。

一、探究之初，进行有根据的猜测

【教学片段】

（观察月球环形山的一组照片，学生交流汇报后了解到月球环形山具有 “有深有浅”“有大有小”“数量众多”“分布杂乱”等特征。）

师：根据这些特征你们猜测月球上的环形山可能是怎样形成的？猜测的依据又是什么？请每个同学自己先思考一下，然后在小组内把自己的想法和大家交流一下。

（学生小组交流，教师巡视并了解学生的想法。）

师：哪个小组来说说你们的猜测和理由？

生（第5小组）：我们小组都认为环形山是陨石撞击造成的。大大小小的陨石撞击，会有大小不同的环形山，因为我在电视里看到过地球上遭受陨石撞击后也会形成这样的一个坑。

师：还有哪些小组也有同样的想法？（教师统计有相同想法的小组）你们能联系到地球上遭受陨石撞击的情景进行猜测，真不错！老师这里有一段陨石撞击地球情景的视频，我们一起来看一下。（播放陨石撞击地球的微视频）

师：还有没有不同的猜测？

生（第2小组）：我们小组认为环形山是火山喷发后形成的，地球上火山喷发后也会有这样一个环形的洞。

师：你们小组是根据地球上的火山爆发后留下的火山口和环形山比较像来猜测的。真棒！我们来通过视频看看地球上火山喷发的情景。（播放火山喷发的微视频。）

师：地球上火山喷发后形成的火山口也是四周高中间低的，这种猜测也是很有根据的！还有没有其他猜测？

生：我们认为它们本来就是这个样子，因为平时我们看到的一些岩石表面本来就是凹凸不平的。

师：这也是一种有依据的猜测。看来每个小组都有自己的猜测，这些猜测是否真的能够形成环形山呢？老师给大家准备了这些材料（出示材料图片：滑石粉、小弹珠、小石子、有管子的滑石粉盆、针管、瓶口有橡皮泥的水瓶），利用这些材料我们能模拟哪几种猜测？怎么模拟？请小组讨论一下。

（学生分组讨论。）

科学课的猜测并不是漫无目的的瞎猜，而应是一种建立在学生已有的知识、经验基础上，符合科学逻辑的合理推断。在猜测月球上环形山之前，让学生观察月球整体、局部、个别环形山的图片，学生在了解环形山特征的基础上进行猜测，并要求学生说说这样猜测的理由。在学生提出是根据地球上的陨石撞击和火山喷发来猜测月球上环形山的成因时，教师适时播放相关微视频让学生了解地球遭受陨石撞击地、火山喷发的情景和结果，这不但让全体学生认识到自己的猜测是有根据的，同时也为后面模拟陨石撞击、火山喷发埋下伏笔——学生知道该选取怎样的“陨石”以及怎样尽可能地接近模拟陨石撞击和火山喷发的场景。

二、探究之中，基于证据的解释

【教学片段】

（学生利用材料模拟陨石撞击和火山喷发是否可以形成环形山，教师利用照相机拍摄记录一些实验过程和各小组的实验结果。）

师：老师把各小组的实验证据拍了下来，我们一起来看看这些证据能不能证明环形山形成的原因。

师：我们先来看模拟陨石撞击（播放第5小组实验过程的录像），第5小组请你们来介绍一下，通过模拟实验你们觉得陨石撞击能不能形成环形山？证据是什么？

生：我们觉得陨石撞击能形成环形山。我们用大小不同的石块砸到滑石粉表面就会形成大小不同的坑，这些坑就像环形山那样四周高中间低。而且撞击的速度不一样的话砸出的“环形山”的深浅也是不一样的。

师：所以，你们认为环形山是由大小不同、速度不同的陨石撞击月面形成的？很有道理！我们再来看看其他小组模拟陨石撞击的证据（播放其他小组模拟陨石撞击实验结果的照片），我们请第8小组再来说一说。

生：我们也认为环形山是陨石撞击后形成的，我们模拟时也像第5小组那样形成了大小、深浅不同的“环形山”，而且有的“环形山”靠得很近，月球上真的环形山也是这样的。

师：你们有很多证据证明陨石撞击能形成环形山。那我们再来看看模拟火山喷发小组的证据（播放第2小组实验时的录像）。第2小组通过模拟实验，你们觉得环形山是火山喷发后形成的吗？

生：是的。

师：你们的证据是什么？

生：我们用大小不同的管子模拟火山喷发，喷发后就形成了大小不同、深浅不同的洞洞，就像环形山那样的。

师：我们再来看看其他小组模拟火山喷发后的证据（播放其他小组模拟火山喷发后的照片），你们觉得火山喷发能不能形成环形山？

生：能！

科学课的实验和汇报环节就是收集证据证明原来的猜测是否正确，只有充分的、有力的证据才能让人心服口服。教师把学生对环形山成因的模拟实验过程和结果进行录像和拍照取证，既让全体学生都能清楚地看到实验的情况，又把真实有力的证据呈现出来。学生在汇报实验结果时又让学生把能够证明实验结论的证据一一介绍，能把月球环形山的特征与模拟的“环形山”的相似点结合起来比较，用证据来证明环形山形成的原因，充分体现用证据来支撑结论的理念。

三、探究之后，有依据的质疑

【教学片段】

师：通过模拟实验，我们发现陨石撞击和火山喷发都能形成环形山。你们觉得哪一种可能性更大？

生：陨石撞击！

师：为什么大家认为是陨石撞击？

生：月球上没有那么多火山。

生：我看到月球上有些环形山中间凸出的，火山喷发不太可能这样。

生：前面视频里看到火山喷发后岩浆到处流淌开来，但是月球上的环形山看不到岩浆的痕迹。

师：大家的质疑都很有道理，那这样说环形山是不是就是陨石撞击形成的？

生：不是！我觉得陨石撞击也有疑点：撞击后的陨石去哪里了？

师：你说得很有道理！我们模拟的“陨石”都还在，月球上的陨石去哪里了呢？！陨石撞击还有没有其他疑点？

生：月球上那么多的环形山，有那么多陨石撞击吗？地球和月球离得很近为什么没有这么多的陨石坑？

生：我反对！因为陨石撞击时冲击力很大，陨石可能被撞碎了。地球上没有那么多的陨石是因为地球有大气层的保护，而且地球上有泥沙的沉积可能把很多陨石坑给填平了。

师：这位同学说得也很有道理。看来仅凭我们的模拟实验还不能证明月球环形山是怎么形成的，只能说陨石撞击和火山喷发都有可能。如果我们想要进一步证明，我们还需要寻找什么证据？

生：月球上有没有陨石撞击留下的痕迹。

生：我们还要看看月球上有没有火山喷发的情况。

（介绍我国“嫦娥五号”月球采样返回的任务，鼓励学生寻找更多证据或亲自探月找证据。）

科学课的模拟实验只能够说明一种可能性，并不能直接用来证明观点。对于环形山成因的模拟也是这样，只能说陨石撞击和火山喷发都可能形成环形山，但并不能确定。即使是大家比较公认的陨石撞击的观点也还是存在一些疑点的。在此活动中引导学生质疑两种观点存在的问题和疑点。在质疑中学生意识到不管是陨石撞击还是火山喷发都还有一些证据不能解释的地方，必须要寻找更多更充分的证据才行，学生的证据意识在争辩中升华。

总之，在科学探究过程中只有多从学生的角度思考、从学生的实际出发，让学生经历真实而有意义的科学探究活动，容许学生犯错，牢牢把握科学用证据解释世界这一准绳，引领小学生经历一个个真正像科学家那样的科学探究活动，这样学生的科学素养才会有长足的进步，才会真正像科学家那样研究一个又一个未知的问题。

（浙江省桐乡市茅盾实验小学 314500）