小学科学探究方法的适切性研究

周艳玲

摘要本文以《摩擦力与物体的运动》一课为例，分别采用开放性和引导性两类探究模式开展教学，以研究两类探究模式在学习过程中目标达成度上的差异性。在小学科学日常教学中，教师要坚持“以学生为主体、以教师为主导”的思想，基于适切性原则合理选择探究方法，灵活运用多种教学的方法和手段，逐步提高探究的开放性。

关键词 课程教学 科学方法 探究模式

中图分类号：G424文献标识码：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.30.030

Research on the Appropriateness of Scientific Inquiry Methods in Primary Schools

——Take "friction and movement of objects" as an example

ZHOU Yanling

（Chongqing Yuzhong District Renmin Road Primary School， Chongqing 400010）

Abstract： Taking the course "friction and the movement of objects" as an example， this paper uses two kinds of inquiry modes： open and guiding to carry out teaching， in order to study the differences in the degree of goal achievement between the two kinds of inquiry modes in the learning process. In the daily teaching of Science in primary schools， teachers should adhere to the idea of "taking students as the main body and teach？ ers as the leading"， reasonably select exploration methods based on the principle of appropriateness， flexibly use a variety of teaching methods and means， and gradually improve the openness of exploration.

Keywords： course teaching； scientific methods； inquiry mode

本文以《摩擦力與物体的运动》一课为例，分别采用开放性和引导性两类探究模式开展教学，以研究两类探究模式在学习过程中目标达成度上的差异性。研究发现，在探究活动中，结合学生的前认知水平和发展规律，基于适切性原则选择合理的教学方法，能有效促进教学目标的达成。

问题的提出

《义务教育小学科学课程标准》（以下简称课程标准）将课程基本理念修订为面向全体学生，倡导探究式学习，保护学生的好奇心和求知欲，突出学生的主体地位。其中“突出学生的主体地位”与前一版课程标准“学生是科学学习的主体”的提法已然不同。

探究式学习作为学生学习科学的重要方式，根据探究类型及层次可分为四大类型（见表1），即验证性探究、结构化探究、引导性探究、开放式探究。随着课程标准的全面实施和教育改革的不断深入，在小学科学课堂上要突出学生的主体地位，究竟应该采用开放性探究，还是引导性探究，在教育界一直众说纷纭，存在较大的争议。

那么，基于开放性任务和引导性任务的科学探究活动达成的课堂效果究竟有何差异？接下来，笔者将以《摩擦力与物体的运动》一课的教学过程为例，探讨小学科学教学中基于适切性原则选择探究方法的重要性。

研究方法

1.研究对象

从渝中区两所进城务工随迁子女定点学校（90%的学生为流动儿童子女）、两所区重点实验学校（学生均为城市户籍人口）的四年级学生中，每所学校随机抽取2个班，共324名学生。研究之前的日常教学中，均由专业科学教师执教，学生均经历过完整的科学探究过程。

2.研究的目标及探究任务

研究目标是制订探究计划、搜集数据、归纳概括结论、演绎推理运用概念以及探究能力。

探究任务：归纳概括摩擦力的概念；推断摩擦力与物体运动的关系。探究任务设计为引导性探究和开放性探究两种类型。学生对阻碍物体相对运动的力有一定感知，但是摩擦力的科学定义、摩擦力与物体运动的关系均没有学过，有一定的新颖性和较大的挑战性，但不超出学生的认知能力。

3.研究过程

每个学校其中一个班采用引导性任务开展科学探究活动；另一个班采用开放性任务开展科学探究活动。根据每个学校的学生数量分成水平相当的6～8个小组，各小组根据探究任务在实验室合作开展探究。探究活动的时间为40分钟。

在引导性探究活动中，教师为学生创设情境，提出探究问题，引导学生自行设计探究计划，对他们的探究计划进行指导后，为他们提供探究活动的器材，让其自主探究，并把探究过程中搜集到的数据写在提示记录表上。将数据汇总形成全班的数据记录表，再分析数据得出基于实证的结论。

在开放性探究活动中，为学生提供实验器材，没有任何提示和引导，学生自主探究，并把探究过程及结果写在空白记录表上。

4.评分细则

笔者分别把计划、数据、结论、运用四个探究步骤解析成多个评分指标，每个指标分3级水平，即完全达到标准（2分）、部分达到（1分）、完全达不到（0分），评价细则详见表2。

结果与分析

在《摩擦力与物体的运动》课例研究中，计划、数据、结论、运用四个探究步骤的评分指标有17个，满分为34分。采用开放性探究模式，各小组得分在0～10分；采用引导式探究模式，各小组得分在25～34分。通过数据发现，在此课例中，采用引导式探究模式在课堂深度、维度与效度等方面都优于开放式探究模式。具体分析如下：

第一，在开放性探究活动中，总体来说，各小组制订的探究计划模糊，探究步骤不够严谨、部分小组器材使用不够规范、仅少部分小组能得出关于摩擦力会阻碍物体运动的结论，不能系统地总结摩擦力与物体运动的关系。

在开放性探究中，先前探究步骤对后续探究步骤影响较大，由于科学的探究过程往往是环环相扣的，后续探究步骤的启动要建立在先前探究步骤的基础上。同时先前探究步骤的高质量完成有助于后续探究步骤的完成，若先前步骤失败会使后续步骤难以进行。

四年级的学生总体的探究能力还不够强，制订探究计划的能力较弱。虽然学生认识推力、拉力、浮力等接触的力，对力会改变物体的运动状态有一定的认知，但对物体运动的状态仅停留在“停止”“运动”之上。由于摩擦力看不见、摸不着，学生难以提出摩擦力与物体运动相关的问题，在探究计划的步骤上更是难以抓住“从停止到运动”“匀速运动”等运动状态进行设计，无法达成教学目标。

第二，在引导性探究活动中，总体来说，各小组制订的探究计划可操作性强，探究步骤严谨。部分小组器材使用规范，不仅能归纳概括出摩擦力的概念，还能推断得出摩擦力与物体的运动的关系的结論，并能说明推断理由。

由于引导性探究活动具有明确的指向性、渐进式的阶段性，即使学生在某个步骤失败，仍有机会实施后续步骤，展示后续步骤的探究能力。

教学过程中，教师主导，面向全体学生，从轻松愉悦的游戏导入，引导学生初步感知阻碍物体相对运动的力（摩擦力）后，提出问题“物体在不同的运动状态下，这个力与物体的运动之间存在什么关系”。随后，学生自行设计让木块在桌面上运动起来的探究计划，在教师的正确引导下，展开深入探究。通过分析数据，从个别到一般、具体到抽象得出摩擦力的概念，发展学生的归纳概括的逻辑推理能力。同时，通过反问、追问、用线性思维的形式积极挑动质疑，抽象概括出摩擦力与物体运动的关系，发展学生创新思维能力；最后，解释生活中有关摩擦力的现象，发展学生演绎推理的思维能力。如此一来，逐步引导全体学生的思维向纵深发展，既保证了学习效果，又凸显了学生的主体地位。

第三，进城务工子女定点学校、区重点实验学校的学生在两种探究中的差异。

通过《摩擦力与物体的运动》课例研究发现，在开放性探究中，总体而言，区重点实验学校的学生在制订探究计划、搜集数据、归纳概括结论、演绎推理运用概念等探究步骤上的能力及总体探究能力都稍高于进城务工子女定点学校的学生，但由于课程难度较大，差异并不显著；在引导性探究中，进城务工子女定点学校的学生在制订探究计划、搜集数据、演绎推理运用概念探究步骤上的能力与区重点实验学校的学生基本上没有差距，仅在归纳概括结论步骤上的能力略低于区重点实验学校的学生。即生源差异较大的学校之间在开放性探究中有一定的差异，但在引导性探究中差异很小。

综上所述，开放程度不同的探究任务有各自的适用情况不能相互替代。课堂上不能矫枉过正地强调学生主体作用，没有一定引导的探究是盲目、低效甚至无效的。在小学科学日常教学中，面对不同的学习内容和学情，教师要坚持“以学生为主体、以教师为主导”的思想，基于适切性原则合理选择探究方法，随着探究教学的步步深入，灵活运用多种教学的方法和手段，逐步提高探究的开放性。