科学探究活动“三维目标”式的设计和实践尝试

夏历

【摘 要】源于课程目标中涉及对科学探究的要求，结合教学实际现状，发现科学探究活动有渐行渐远的态势。根据对科学探究活动要求侧重点不同，借助教学三维目标的原则，应用到探究活动的不同类型中，进行方案设计与实践尝试。可能实践的个体数量不够研究的要求，但这是本人日常教学的积累，把自己的教学实践过程作为思考灵感源泉，进行简单的整理，真实性与实践性得以保证。

【关键词】科学探究活动；知识与技能；过程与方法；情感、态度和价值观

现如今的初中科学教学越来越重视培养科学探究能力。“21世纪后半叶，科学教育界已经普遍关注培养人的能力目标，随着科学教育的发展，人们认识到必须从科学本质和学习本质的高度来认识‘过程、方法、能力的目标，因此提出了科学探究”。科学探究过程不仅包含观察、实验、思维等能力和意识的要求，同时也给这些能力、方法提供了有效培养的途径。要落实课程目标中对科学探究的要求就必须从要具体的探究活动过程中来实现。

一本课标解读中介绍到科学探究的主要目标有3个要求：1.增进对科学探究的理解；2.提高科学探究的能力；3.初步养成科学探究的习惯。源于长期从事一线教学工作的观察，真正达到目标要求高度的科学探究活动少之又少。比如有为了上展示课而去设计的科学探究活动，此类的活动算是较为完整的一类科学探究活动，但次数较少也仅局限于个别教师。还有是为考试要求中明确规定，有考试的重点或难点而设计的科学探究活动，但也要根据教师个人的喜好进行设计或修改。但是无论哪一种都没有真正落实科学探究的目标要求，没有真正把科学探究作为一种科学教学手段进行实践和运用。

当教师静下心来去思考能否找到一种既便于广大教师实践操作，也真正把科学探究的目标要求落实到位的解决方法时，便联想到把科学探究活动用教学三维目标来进行设计，进行分类的尝试实践。日常的科学教学中三维目标包括知识与技能目标、过程与方法目标、情感、态度和价值观目标，根据教学内容需求各有侧重。再统观教材中的科学探究活动，其实不同科学探究活动也有类同于三维目标式的要求侧重偏向，有探究活动注重学生知识与技能的掌握，有探究活动注重学生过程与方法的能力培养，有探究活动是偏重于用来激发学生科学探究兴趣或养成探究习惯，更有甚者是一些综合性较强的探究活动要求有多维的目标要求。因此，基于上述的发现与思考，本人结合教学对不同侧重要求的科学探究活动进行了针对性的设计，并且尝试了部分实践。

一、以侧重知识与技能为主的设计和实践尝试（验证型或技能性科学探究活动）

某一类的科学探究活动是为了揭示一定的规律，形成一定的理论，就好比三维目标的知识与技能目标。对于这一类的科学探究活动，本人在设计和实践中会侧重于前置学习的方式，将此类科学探究活动的预设方案提前供学生预习与思考。例如八年级下的《串并联电路的特点》这个探究活动。本人会在教学之前根据教材料内容的需要与作业本中对应习题的改编，给学生提供一份有关串并联电路电流特点的练习卷。提前让学生去体验串并联电路电流的特点，以便于在探究活动过程中有目标性的借鉴，帮助学生在探究活动过程中较为流畅地习得串并联电路的特点，圆满的完成探究活动的目标要求。同时，能在教学过程中完成的，本人会提供给学生一份完整的活动过程表单。例如七年级下有关溶解的知识内容，本人将几个相关的溶解探究活动进行了整合，设计了一个《影响固体溶解度大小的因素》探究活动，提供给学生一份活动记录表。让学生在活动开始前先进行思考，设计活动过程，再用实际的操作来验证自己的猜想。学生会在活动过程中逐步学到相应的科学知识，比起死板的讲授更能激发学生兴趣，培养学生能力。

这一类的设计和实践尝试针对于验证型科学实验十分有效，在探究活动过程中对于探究的过程和方法要求不是很高，以验证科学事实、获取科学现象、总结规律结论为主。因此，在应对此类科学探究活动时不必过分偏向于对学生过程、方法等综合能力的要求，能帮助学生解决知识与技能的理解就足够了。

二、以侧重过程与方法为主的设计和实践尝试（探究性科学探究活动）

科学探究的过程常由许多活动组成，如观察、提问、猜想、假设、调查、实验、解释、交流等。让学生在学习环境和熟悉的生活情景中经历与科学家相似的探究过程，逐步经历从局部到完整的探究过程，在经历的过程中以提高科学探究能力的目的。对于这类探究性科学探究活动的着重点不再是知识与技能的要求，而活动过程和方法的设计是需要教师动脑思考的。例如，《机械能》这节教学课内有两个探究活动：影响动能大小的因素与影响重力势能大小的因素。这个两个探究活动对学生的要求在于方法是否能合理、科学，重点围绕这样几个问题：1.如何控制质量变量；2.如何控制速度变量；3.如何表现动能大小；4.如何控制高度变量；5.如何体现重力势能大小。学生经历了局部的探究，克服了个别关键问题，完成整个探究活动就不在话下，而且，这样的探究性过程重要之处是帮助学生提升了能力。将来面对相类似的探究活动就不会像一只迷途的羔羊，会很轻松地找到解题关键。

其实，这一类型探究活动在初中三年教学内容中还占有相对比重数量，《观察物体间力的作用》《研究摩擦现象》、《观察与物体浮沉有关系的因素》《绿叶在光照下制造淀粉》等等的探究活动都是侧重于过程与方法的探究性科学实验。它们真正的目的是培养学生综合运用科学知识、方法设计实验去探究解决实际问题的能力。因此，经历这类活动的教学，要特别重视培养学生选择实验方法、设计实验方案和进行独立操作的能力，让学生学会如何根据所提出的问题来构思探究方案，以及在实验过程中控制变量或条件，获取数据后得出结论。

三、以情感、态度与价值观为主的设计和实践尝试（调查类或课外探究类科学探究活动）

科学探究的习惯是需要在长期的探究过程中培养起来的，就如同培养学习习惯一样，不是一朝一夕就可以达成的。初步养成科学探究的习惯需要学生从身边自然和生活现象的观察中来思考问题，再动手试一试来验证自己的猜想，积极收集相关资料信息来辅证自己的结论，还会勇于发表自己的观点与同学交流。其实在初中三年的全部科学探究活动中存在许多此类的活动，放在教学过程来进行探究活动会对教学产生一定的滞后影响，可能此类探究活动延续时间长、覆盖范围大，它们对探究的知识技能要求与过程方法要求几乎没有特别重要的影响，还不如把它们放在课外时间由学生自主去完成，或是由小组合作去探究。本人在七年下的教学过程中曾经对《制作小孔成像观察仪》和《探究种子萌发的条件》实践过这种想法。把任务放在课余时间让学生自主去完成，学生制作的小孔成像观察仪非常成功，拿到教室中来进行观察，学生的成就感特别足。由小组合作完成的种子萌发条件也充分激发出了学生的积极性与学习兴趣，学生每天都会去观察并记录种子萌发的情况。

事后反思，把此类的探究活动放在课外比在课内完成取得的效果更优。首先，要选择一些没有知识技能和过程方法要求的探究活动进行实践，探究活动的重心就转化到了对学生情感、态度与价值观的培养。其次，要选择活动时间持续性久、操作要求简单、观察现象明显的探究活动进行实践，没有了高要求的标准，学生才会在活动过程中主动动手操作完成，感受探究活动的魅力。

科学探究活动是科学教学环节中十分重要的一部分，有许多的优秀教师都对其进行着研究，也提出许多有针对性强的实践策略或实施方法。从日常教学实际情况着手，对一些常规教学手段或方法进行简单的思考与总结，会发现许多不合理或是理论支撑性不够的地方，但也会摸索出自己的优秀经验，以便日后提升改正和分享交流。

【参考文献】

[1]义务教育初中科学课程标准（2011年版）解读，高等教育出版社

[2]屠曉翠.科学实验教学中学生实验水平的评价研究：浙江师范大学，2009年