在规则意识框架内引导思维发展、提升探究能力——以“滑坡小车”探究教学为例

温晓寅

在规则意识框架内引导思维发展、提升探究能力
——以“滑坡小车”探究教学为例

温晓寅

以教学实录辅以案例分析的形式，呈现四年级上学期探究主题“滑坡小车”的部分教学过程。该教学过程通过模拟比赛的形式，让学生在明确的要求和规则中完成探究活动，强化学生的规则意识，同时使其在小组合作完成任务的过程中掌握关键技能。

规则意识 探究过程 科学思维

“滑坡小车”是上海市杨浦区的一个集设计、制作、调试于一体的正式科技比赛项目，符合杨浦小学四年级学生的基础，因此将其放入研究型课程之中。该活动要求学生以小组为单位，通过模拟比赛的形式，培养学生设计、实验、观察、讨论、改进等综合能力，达到“让小车滑得更远”的任务要求。

一、案例描述

（一）教学环节一

教师：我们一起来观看视频，看看在第一次比赛中，小车跑的距离最短的车队发生了什么情况，猜猜看是哪些原因导致了上述情况的发生？

学生1：小车的轮子没有直立，都已经歪斜了，所以小车跑偏了。

学生2：小车的前后车轴不平行，其中一个倾斜了，所以小车跑歪了。

学生3：好像后轮在滚动，前轮没有滚动，小车跑偏明显。

学生观看视频的同时，也监督了各小组是否按竞赛规则进行比赛。笔者在和学生的互动过程中，发现在猜测导致小车跑偏的原因时，学生的观点差异较大。因此笔者让各小组仔细观看本组小车滑行的视频，寻找问题的原因，希望通过这一环节，使学生体会到“探究”必须经历观察、发现、分析，进而形成判断或结论的规范过程。

教师：请各小组成员仔细观看本组小车的实验视频，观察小车滑行的情况，分析一下原因，寻找改进的办法，并记录下来。

（学生按要求展开探究活动，并填写学习单。）

互动交流：

学生1：我们发现，本组设计的小车车轮滚动不够快，导致车速不快。我们打算把车轴粘合住车轮，加速车轮滚动。

学生2：我们小车的车身有点软，想加固下车身，希望小车能滑得更远一些。

每个小组都派出代表，交流小车存在的问题及可能的原因，提出改进的设想，全体学生经历了一次观察、分析、辨析的过程，基本达到了预设的教学目标。但笔者也发现，本阶段学生的改进设想基本源自学生实际的生活经验，并未顾及自己的设想是否可行。因此，笔者让学生继续按小组将改进设想付诸实践，亲历一次“实验验证”的过程。希望这一环节有助于学生通过亲身体验，加深对完整、规范的探究过程的认识。

笔者为这一活动环节提出了以下要求：（1）针对出现问题的主要原因，选择一种改进方法，进行调试；（2）如果小车能滑得更远，请在效果栏里打勾，如果不改变距离，甚至更近了，请打叉；（3）记录员在原来的设计图上标出修改的区域后，操作员才能修改小车，最后数据员拍摄照片记录下修改的图纸和改进后的小车。

（二）教学环节二

教师：请各小组依次播放第二次比赛的视频，并仔细观察每组小车的实验过程和最新成绩。然后请各小组代表带上小车和学习单，上台介绍自己的改进情况（针对什么问题，进行什么修正，结果如何）。

以某组的介绍为例：

学生：我们组小车轮子转动不够快，猜想车轮硬度不够。我们用玻璃胶把车轮包裹起来，想让车轮坚硬点。结果没成功，小车滑行的距离更短了。

教师：你们是按照小组预设的方法修改的吗？

学生：是的。

教师：你们的表现很好，能按设计要求完成修改任务。虽然猜想没成功，但探究是成功的，祝贺你们。

笔者在两个教学主环节中，都坚持要求学生严格按照要求进行操作，尤其在第二环节的末尾，通过“不以成败论英雄”来有意识地让学生体会“按规则做事”的意义，让学生明晰，当整个探究活动严格按规则进行时，必能产生一个客观的结果，这个结果是可信并有说服力的；反之，即使小车滑行得更远，因为过程的不规范，结果也是不可信的。

二、案例分析

笔者带领学生根据自己的“滑坡小车”在测试中出现的问题，思考问题产生的原因，商讨解决办法，并调整、改进小车设计，以使小车滑得更远。其中，调试改进和交流汇报是本活动重难点的突破口。笔者主要围绕以下几点进行尝试。

（一）重视规则意识，是保障探究活动科学有效的关键

在两次比赛、调试改进、交流汇报过程中，笔者都反复强调了任务的要求。如利用工具认真记录数据、仔细比较分析数据，以养成如实、及时记录数据的习惯；要求学生在针对同一现象的多个原因猜测中，选定一个原因、使用一种方法、改进小车的一处结构进行测试（控制变量法的初体验）。这样的规则要求就是科学探究精神的操作性落实。再如比赛中要求学生利用平板电脑记录下比赛的过程，比赛结束后学生查看比赛视频,既有利于培养学生利用工具进行记录的意识，也提供了监测比赛过程的证据。

（二）引导交流思辨，是促进学生科学思维方式的关键

探究过程不能仅仅关注学生的探究结果，更重要的是关注学生的思维火花。教师应指导学生在有序探究活动中,围绕关键问题，认真观察、分析、思考、交流，进而形成解决问题的思路，寻找实际操作的路径和方法。本次活动中，笔者就是通过学生观察到的小车滑行的实际数据，让学生通过猜测与思考，提出了多样化的原因与解决办法，再趁热打铁地要求学生进行新方案的实验验证，进而让学生经历了一次包含观察—分析—假设—验证的完整科学探究过程，笔者期待通过这样一次又一次的过程，实现培养学生科学思维和探究意识的目的。

在真实问题（让小车滑得更远）驱动下，引导学生进行多向讨论（交流看法，相互启发），开展卓有成效的实践活动（规则引领，亲历过程），培养学生合作精神（高效完成课堂任务），都有助于学生获取知识、养成技能、体验乐趣。

温晓寅 上海市杨浦区杨浦小学 200090