“五先五后”提升科学探究有效性

马志浩

科学课尤其是实验类的科学课其教学目标能否实现，与这节课的主体性实验的成功与否有着密切关系。就科学实验而言，教师对情境的设计、实验的设计、教学问题的设计等都对教学目标的实现产生重要影响。笔者结合苏教版三年级上册第一单元第一课《空气占据空间吗》，尝试运用“五先五后”教学法，取得了较好的效果。

《空气占据空间吗》（第一课时）有三个层次的教学内容：首先探究什么是空间，其次从固体和液体角度探究什么是占据空间，最后是探究空气占据空间吗？想要提高探究教学的有效性，教师不仅需要把与探究过程相关的实验展示出来，还需要顺应学生的思维发展特征和认知规律，帮学生进行知识的建构，在建构的过程中让学生体验科学探究的乐趣，形成科学精神。

一、先对比，后揭示

师（出示两个大小不同的箱子）：瞧，这两个箱子有什么不同？

生：大小不同。

生：一个箱子装的东西多，一个装的少。

师：其实在科学上，我们可以说它们的空间大小不同。（板书：空间）

师：老师这里有两个杯子，有什么不同？

生：空间大小不同。

师：活学活用，非常好！

师：生活中还存在哪些不同空间的物品？

生：……（让学生多说）

三年级的学生对本课中的“空间”“占据空间”等科学概念并不是很明白，因为该年龄段的学生对这些概念的理解有很大的思维屏障，教师的作用就是引导学生冲破这些思维屏障。

教师引导学生通过对比的方法认识空间的概念，从常见的箱子、杯子入手，比较不同，认识空间有大有小，建构空间的概念。再寻找周围的空间，认识到空间是无处不在的，我们学习生活的教室也是一个大的空间，从而循序渐进地导入空间这个概念，为接下来的教学做铺垫。

二、先猜测，后验证

猜测是科学探究的重要一环，猜测是有根据的猜想。猜测是探究实验的开端，科学猜测的形成也是科学探究最核心的科学精神的体现。

本节课研究“纸团会湿吗”这一教学内容，让学生先猜测，再通过实验设计，验证猜测结果，引导学生意识到猜测必须有根据。

师：如果老师把纸团丢进这个水槽里会怎样？

生：紙会湿。

师：如果给你一个纸团，一个杯子，你能设计一个实验，让纸团沉到水里却不湿吗？老师给你点时间小组讨论商量。

生：分组讨论、交流。

师：你们认同这样做吗？在做之前我们再思考一下，杯子竖直倒扣到水槽里，杯子中的纸团和水之间有什么？如果空气能占据空间，水还能进入杯中吗？纸团会不会湿？

生：分组实验。

师：纸有没有湿？（让学生触摸纸团）纸团为什么没湿？说明什么？

学生：空气可以占据空间。

怎么让沉入水里的纸团不湿，这对学生有一定挑战。给出器材让学生讨论设计实验后，学生仍然不确定，在追问过程中一步一步帮助学生剖析出空气占据了纸和水之间的空间，最后通过实验进一步验证发现纸团确实没有湿，帮助学生有层次地进行知识建构。

三、先原理，后应用

科学探究主要有两种形式：其一是探究性实验，先做实验让学生观察实验现象，通过观察、分析实验现象，得到实验原理;其二是验证性实验，先介绍实验原理，让学生猜测实验结果，再进行验证。

师（出示气球）：这里有个气球，你能把它吹大吗？

生：演示，很容易将气球吹大了。

师（出示套在瓶子里的气球）：你觉得这个气球能吹大吗？你是怎么想的？

学生：充分发表意见，举手统计两种不同的意见。

师：这些只是猜想，科学讲究证据，接下我们就来做实验。（请全班力气最大的同学上来吹一下）

生：无论如何吹都吹不大气球。

师：你能解释其中的原因吗？

学生讨论进一步认识到：空气占据了瓶子的空间所以气球吹不大。

在这里我用先原理后应用的方式。让学生用上个实验“纸会湿吗？”中得到的空气占据空间的原理，这时学生已经对此现象有了科学的认识。在此基础上，让学生先对“气球能吹大吗？”实验的实验结果进行猜测，这实际上是调取学生的前概念，让学生把上个实验得到的空气占据空间的原理进行迁移应用，最后让学生再解释其中的原因。解释原因的过程实际上也是一种使学生对知识内化的过程。

师：同学们，如果火被浇上水会发生什么？老师能让蜡烛在水下燃烧，你们想看吗？（播放视频）

这是本课程的最后环节，学生已经了解空气占据空间的现象，再一次让学生运用空气占据空间的原理解释蜡烛在水中燃烧的现象。是对学生解释和内化能力的再一次巩固，完成了本节课的重点。

四、先举例，后引申

单一的例子会限制学生的学识水平和思维能力，举例后的引申在科学学习中对学生的思维的发展有着广泛和深刻的意义。本节课中“吹不大的气球”环节中，学生已经先猜测后通过实验证明气球吹不大。这其实就是教师给学生举的例子。

师：你能想想办法让瓶子里的气球变大吗？写下来，也可以通过画图的形式。

生：独立设计、展示。

通过上述环节，教师借原实验装置引导学生思考，如何再让气球变大。学生这时就很容易想到将瓶子弄破、将瓶子压扁再往里面吹气、将吸管插在瓶口处等让空气从瓶子里的空间流出来等方法。这其实也是一种引申，在实践中如果不去分析科学的本质原理，学生通常只是盲目地模仿教师的总结经验，并未真正理解。只有能运用所学知识，解决实际问题，才是真正地认识了科学的本质原理。

五、先分析，后归纳

本节课中最重要的三个概念：空间、占据空间、空气占据空间。对这三个概念的理解，教师先创设实物对比的导入情境，再通过实验、猜测、分析等多种方法帮助学生归纳理解“空气占据空间”这一疑问。在“纸会湿吗？”“气球能吹大吗？”“蜡烛在水下燃烧”这三个实验中，分别设计实验记录单，学生再用图示法解释和之后小组交流讨论实验记录单的过程也是在分析实验现象，归纳实验原理。

科学探究对科学教学的重要性不言而喻。“五先五后”教学法对高效的实验教学具有良好效果，但需要教师精心设计。