科学课，岂能只“探”不“究”

◎郭述丹

科学课，岂能只“探”不“究”

◎郭述丹

探究，是科学教育中使用频率最高的词语。在科学课堂中，探究通常被理解为“以特定的步骤用实验的方法发现真理”。但本人认为，科学是寻找证据解释自然的过程。我们在课堂上引领学生动手实验的过程只能称之为“探”，而对研究过程和研究结果的审视和质疑，才是“究”的过程。科学课中的“探”培养了孩子们的创新精神和动手能力，但只有“究”才能培养科学精神，形成科学素养。因此，科学教育不仅要“探一探”，更要“究一究”。

一、科学课，“究一究”的意义

科学课上的动手实验无疑是孩子们最喜欢的内容，一根电线、一个吸管都可能成为他们爱不释手的玩具。只是学生在热热闹闹的实验之后，在需要形成自己的科学结论之时却感到茫然无措，这样的事例比比皆是。这样的科学课，孩子们是快乐的，快乐的根本原因是可以“自由地玩”。学生享受到的是自由动手所带来的乐趣，而不是真实探究所带来的思维乐趣。科学探究的核心过程是问题解决的过程，因此科学探究不仅仅是动手操作，更是要挖掘热闹背后更深层次的东西。所有的活动需受思维的统领，将外在的活动和思维的活动统一起来，真正落实探究。而玩得嗨、交流少，没有引发学生的深度思考的探究，可以说是学生的“浑然不知所为”，是教师组织下的形式与过场。

也有些教师能够引导学生通过观察实验进行有序的研究发现，但是对实验中出现的偏差和实验现象的不同解释则不予理睬，从而没有引起学生的思维碰撞。试问，这样的探究会不会培养“与老师不同的想法就是错的”的观念？这是科学教育者该有的处理问题的方式吗？

二、科学课，“究一究”的内容

（一）“究一究”如何透过现象看到本质

科学探究重在透过现象看到本质，我们该选择怎样的材料、通过怎样的过程，才能帮助学生看到事物的本质。比如《斜面》一课，学生在发现高度相同、长的斜面省力；之后教师适时补充实验，进一步引导学生发现长度相同、矮的斜面省力，并且追问省力的斜面具备哪些共同点。这样的做法引导学生们关注斜面省力的本质特征——坡度，这样的追问也让我们的教学有了深度。再比如在研究导体和绝缘体时，有的教师要求孩子们收集二三十中不同的物体进行研究，有的教师只提供给孩子们七八种不同的材料，相比之下，只有当大量的事实呈现在孩子面前时，才有利于孩子们感受到决定是否导电的关键不是物体的外形而是材料。知识可以简单地传授，但是培养学生透过现象发现本质的能力，也是我们的教学目标之一。

（二）“究一究”实验过程与方法是否科学

探究实验是探究过程中的重头戏，但教师指导实验时的每一个指令都是合理的吗？在探究水的表面张力时，教师要求学生记录一枚一元硬币上能够容纳水滴的数量，并让他们画出从侧面看钱币上水的样子。可是实验结束之后，学生根本没有汇报数据，因为这里的数据根本起不到证明表面张力存在的作用。诚然，数据是科学探究中非常重要的一个证据，但是在这个研究中，学生发现水的表面张力最直接的证据就是钱币上的水溢出前的状态。如果希望有数据作支撑，那么收集来的数据也必须为探究目的服务。本人认为，教师不妨引导孩子们先记录“当水刚刚盖满硬币表面时滴水的数量，再记录与描绘水溢出前的滴水数量和水的状态”。这样通过两个数据的对比，我们很容易发现硬币表面被水盖满之后，水面已经高出硬币边缘，可是硬币上居然又多容纳了二十几滴水！这样的数据对比，才能为水的表面张力提供数据支撑。

（三）“究一究”数据的处理是否合理

数据是科学探究中的重要证据，但有些时候，我们得到的数据还需要选取或是处理。如果数据处理不当，即使结论是正确的，研究过程也是伪科学的。例如在研究《小车的运动》时，本人看到教师提供给学生秒表、小车、勾码、不同的路面等实验材料后，引导学生探究“不同路面对小车速度的影响”。教师希望学生计算出不同情况下小车的速度，但是对没学过小数除法的四年级孩子来讲，这个误差是无法想象的。因此，这样处理完的数据的科学价值几乎是不存在的。本人建议，如果执意要让四年级的孩子得出比较准确的速度值，不妨设计一个简单的计算机软件，让孩子把收集到的数据填在电子表格里，然后自动生成速度值然后再进行比较。

再如《摆的研究》一课，学生们记录的数据是探索摆的秘密的关键，但是实验中常常出现误差。有些教师认为与真实值上下相差一次以内都可算做有效数据，敢问师者们，这上下一次是教师说了算的吗？真正的数字又是如何判定的？本人建议，不妨先让全班同学共同数一个摆计数，在汇报的记录中发现众数，再调查一下数据的离散程度，以此判断有效数据的取舍标准。

（四）“究一究”实验研究是否全面

科学教材上通常呈现比较简洁的探究主题图，但图中的信息需要教师去挖掘，有些探究内容，还需要教师做适当的补充才能达到“科学”的效果。《光的行进》一课中，教师通常会提供给学生3个被打孔器打出孔洞的纸板，让学生在实验后便得出光是沿直线行进的结论。严谨一点的教师会帮助学生们探索光在水中是否沿直线行进之后，得出光沿直线行进的结论。可事实上，我们一则没有去验证其在他透明物质中，光是否能沿直线行进；二则打孔器打出的那么大的孔洞，大大降低了实验的严谨性。这样的做法怎么能算得上是科学？

《声音的产生》一课中，教材安排了拨动直尺、敲击放有豆子的鼓面、吹装有少量食盐的塑料瓶和摸自己声带四个活动，引导学生在观察实验中发现声音是物体振动产生的。但是透过不同实验材料的表象，我们不难发现：格尺、鼓面、声带研究的是固体振动产生声音，吹装有少量食盐的塑料瓶这个实验研究的是气体振动产生声音，而缺失的是液体振动产生的声音。所以，教者需要在执教时补充液体振动发声的实验，这样的实验才算全面。不全面的研究、以偏概全的做法有失科学的根本。

（五）“究一究”比知识与技能更有价值的东西

《达尔文和他的“进化论”》一课，整节课内容很简单，绝大部分都可以通过阅读自学完成。可是就这样的内容，如果我们有意识地“究一究”知识、能力以外的东西，依然可以成就一节精彩的好课。本人曾对其中的几个过程进行这样的处理：围绕“物种为什么会发生变化这一核心问题”，首先让学生自己猜测是什么使自然界的物种发生变化，接下来出示科学家的观点，让学生辩论拉马克、达尔文谁的理论更有道理；当学生认识到仅仅长颈鹿与短颈鹿的事例证据不足时，我出示达尔文《物种起源》中的其他证据，并以尺蠖蛾和生物形态的例子为佐证，帮助学生体会达尔文进化论的合理性。但是在了解到“进化论”被恩格斯誉为“十九世纪自然科学的三大发现之一”之后，我又出示澄江化石群的证据，对达尔文的部分理论进行质疑。整节课围绕着“物种是如何起源”的问题进行，学生们在经历了自己“猜想出错”“在听取辩论时立场会左右摇摆”、发现“就连权威达人士尔文的论断也不全对”这些历程之后，他们有了这样的感慨：我们能相信谁？证据，唯有证据是可信的！看到了证据不足时辩论混乱，感受到新证据出现时带来的力量，品味了身边实例的佐证用处，唤醒了科学理论要依赖证据的科学精神，最终认识到随着新证据的出现以往的科学论断可能会出现错误。而尊重证据，正是实事求是精神的体现。本人认为这是比知识、能力更重要的东西！

三、科学课，“究一究”的主体

“究一究”不仅是教师的思考，或许更应该是学生必要的思维活动。科学课要培养学生像科学家一样思考，如果教师能够引领学生在研究过程、实验的方式与方法、科学解释是否合理等方面进行反思式思考，并指导学生课后进一步收集相关证据，这才能有“一英尺宽，一英里深”的效果。诚然，科学探究实验很多时候受实验材料的限制，但是我们可以培养学生对自己的探究行为进行深刻的反思的习惯，让我们的科学思想先深刻起来。或许不仅仅是科学探索需要“究一究”，“究一究”也应当是每一个社会人对其行为负责的必要思考吧。

综上所述，“究一究”是包括教师与学生在内的所有科学探索者对探索过程的反思，是使研究结论更加科学化的过程。对教师而言，“究一究”还是对教育理念的更深入的理解和践行，培养学生“究”的思维习惯也应是科学教育的一个重要目标。教学是一门永远有缺憾的艺术，而唯有去“究”，才能让课堂没有最美，只有更美。

（作者单位：锦州市实验学校）

（责任编辑：杨宁）