科学课程中探究性活动的设计与实施

任文霞

摘 要：提高学生的科学素养是科学课程与教学改革的根本目标。科学探究性活动是学习者在教师的指导下进行的自行探究的活动，通过自主探究使学习者将探索知识和学习知识过程有机结合起来。

关键词：科学探究性活动；设计；实施

中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：1673-9132（2017）13-0063-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2017.13.034

在科学技术高速发展的今天，如何培养学生的主动探究的精神和创新能力，是摆在我们面前的严峻课题。本文以建构主义理论作为科学探究活动的理论依据，依据不同的教学内容和教学实践提出了活动的几种设计与实施程序，以达到培养学生结合教材和身边实际主动学习，主动创新，提高能力的目的。

一、科学课程中探究性活动的理论依据

新一轮课程改革的理论支撑是建构主义理论和多元智能理论。建构主义理论认为：教师是教学的主导者，是教学过程的组织者、指导者，意义建构的帮助者、促进者，而不是知识的传授者、灌输者；学生是学习知识的主体，是知识意义的主动建构者，而不是在外界信息刺激下的被动接受者。多元智力理论认为：每一个人的智力是多元化的，这些潜能会在适当的情景中充分发挥出来。

教师传统的教学做法是先提出教学的目的，然后再想办法激发学生学习知识内容的动机。而建构主义学习理论和多元智力理论的做法则应是先激发学习者的学习兴趣，让学生带着强烈的学习动机去主动学习，主动探究，使学生在科学探究活动中达到主动建构知识的目的。

二、科学探究活动的设计

如何设计初中“科学”课程中的探究活动？这要根据中学生的自身特点和学生所处的生活环境及教学环境等条件，适时选择一些简单安全可行的活动。结合自己的教学实践，我主要创设以下几种科学探究活动。

（一）开展形式多样的实验活动

趣味实验：初中化学教学中有一个“探究物质燃烧的条件”的实验，其中当给热水中的白磷通入氧气时，水中白磷剧烈燃烧，这时学生会兴趣大增。此时，教师应指导学生进行自主探究，并分析原理，从而引导学生进行实验。将演示实验转变为学生分组实验，让学生进行实验设计，探究物质燃烧的条件，培养学生发现问题、猜想、探究、解决问题的能力，从而培养学生的创新意识。

改进实验：一些实验按照教科书上设计的实验来做，会在某种程度上有一定的缺陷。我们可根据原理，指导学生利用生活中的或实验室用废的仪器进行改进。如空气中氧气含量的测定实验，依据原理可对装置进行改进。还有制取氢气的发生装置的改进试验，使学生真正懂得启普发生器的原理，从而培养学生的创新能力。

探究性学习实验：在初中化学教学中对实验过程中，出现的试剂变质问题，教师要抓住时机，引导学生提出问题，针对疑问进行推理猜想，帮助学生进行实验方案设计，组织学生进行探究性实验。实验后要组织学生进行探究过程和探究结果的分析，撰写探究报告，这种探究性实验有利于培养学生思维的严密性和科学性。

（二）开展观察探究活动

中学科学课程中对于生物学中种子的发芽、植物的生长等，化学学科中探究金属铁生锈的条件等教学都需要一个漫长的过程，因此，教师要诱导学生主动发现问题，创设情景，激发学生学习的欲望。

在具体实施过程中，教师对观察的活动的设计要做好详细而具体的观察计划，帮助学生制定好观察报告，特别要帮助学生设计观察实验的表格，对观察记录进行阶段性检查。观察活动取得成效以后，组织学生进行合作交流展示，在活动中注意锻炼学生的耐性，培養学生的科学素养。

（三）进行实地调查活动

调查活动的设计可以利用学生的生活环境和各种社会资源，为学生提供开放的学习环境。如结合初中化学教材中有关水资源污染及净化的教学，可开展调查当地的污水处理厂、家庭用的净水器结构等活动，则可达到上述目的。在活动中注意培养学生运用分类、分析、预测、推论等方法使思维得到锻炼。在活动中教师更要设计好师生、生生间的讨论展示与交流，从课内延伸到课外，重视探究活动中整体成员的参与和整体能力的提高。

在活动中，教师主要对学生进行方法指导，切实起到组织者、指导者、意义建构的帮助者、促进者的作用。同时教师要制定出周密而详细的调查计划，指导学生写出调查提纲，然后将学生依据组间同质、组内异质的原则进行分组，而且对组内成员进行分工和培训后才能进行具体的调查活动。

三、科学探究活动的组织实施

活动的组织实施有很强的系统性，其过程均可采用三部教学法。如“关于探究钢铁生锈的条件”的活动组织实施如下。

（一）准备阶段

（1）提出主课题：钢铁生锈的条件是什么？（2）提出子课题：把钢铁放入干燥的空气中会不会生锈？把钢铁放入潮湿的空气中会不会生锈？把钢铁放入蒸馏水中会不会生锈？（3）确定人员：依据组间同质，组内异质的原则，将全班划分为四人小组若干，将全班小组按子课题分为三部分，然后对相同课题小组进行培训，小组成员进行分工，组长统领全组成员。（4）设计实验探究方案：各小组在教师的指导下进行实验方案设计，各小组设计好之后，同类课题小组之间交流讨论，达成共识。

（二）进行试验阶段

各小组依据本组设计的实验方案开始进行试验，教师在此过程中，对学生的实验操作的规范性、科学性要跟踪指导，注意培养学生的观察能力，并做好实验记录，收集实验证据。得出实验结论后教师要指导学生撰写实验报告，为交流展示活动做准备。

（三）展示评价交流阶段

各小组在第二阶段通过实验，收集好证据，撰写好实验报告。本阶段各小组可针对自己小组研究的课题进行展示，论证。其他小组质疑，教师点拨、评价、拓展延伸，全班交流讨论达成共识。

四、问题与反思

设计活动时要紧密结合教材内容，并且结合学生所生活的周边环境进行设计。同时，在设计科学探究活动时要注意培养学生的科学素养。教师要灵活理解和实践“科学探究”，不要生硬地套程序。

教师面临的挑战：尽管科学探究性活动有利于培养学生的创新意识和探究能力，但教师要花费大量的时间进行教学信息资源的设计，同时对活动中可能会出现的情况要有一定的预见性。因此教师只有不断提高自身素质，才能做好科学探究性活动的教学。

在科学课程的教学中开展形式多样的探究活动有利于培养学生创新意识和实践能力、发展观察和提出问题的能力、发展提出猜想和形成假设的能力、发展收集信息和处理信息的能力、发展表达和交流的能力，形成勇于探索、不断进取的优良品质，从而提高学生的科学素养。

参考文献：

[1] 孙雪.基于建构主义的科学技术探究活动设计[D].广西师范大学，2015.

[2] 陈建军.科学新课程中科学实验探究活动的设计[D].华中师范大学，2008.

[ 责任编辑 张亚欣 ]