基于科学实践视角的探究活动的策略研究

江苏省苏州市吴中区胥口中心小学 胡维君

自2001 年课改后的科学课标颁布以来，作为“探究”的科学已深入人心，甚至被标签为科学学习的“方法”。2011 年7 月，美国国家研究理事会颁布了《K—12 科学教育框架:实践、跨学科概念与核心概念》（以下简称《框架》）。《框架》明确提出了“科学实践”的概念。为了紧随国际科学教育的趋势，我国在2017 年颁布的《义务教育小学科学课程标准》（以下简称《新课标》）中也提出，小学科学课程是一门实践性的课程。而探究活动是小学生学习科学的重要方式。“实践”的提出，并不是对“探究”的否定，而是对于“科学探究”更进一步的丰富。基于科学实践视角的探究活动，既具有“实践”的特性，也不失“探究”的韵味。

一、基于科学实践视角的“探究观”

美国教育界《框架》一书中之所以改用“科学实践”一词，不是为了取代“科学探究”在科学教育中的地位，而是要为多年来名声大振的“科学探究”正一正名。《框架》一书立足于科学实践的角度，带领我们重新审视“科学探究”在科学教育中的含义。

新课标指出，科学探究是指在教师的指导、组织和支持下，让学生主动参与、动手动脑、积极体验的过程。并从提出问题、作出假设、制定计划、搜集证据、处理信息、得出结论、表达交流、反思评价这8 个要素来描述科学探究。其本意符合现代社会对人的发展要求，但是真正落实到课堂的时候，科学教师往往会将“科学探究”这个学习的过程等同于学习方法，以至于出现“亦步亦趋”的僵化状态。

那么何为实践呢？《辞海》中是这么解释的：实践是主观见之于客观的能动的活动，是人类社会发展的普遍基础和动力，也是认识产生和发展的基础和动力。百度百科中也提到，实践就是人们能动地改造和探索现实世界中一切客观物质的社会性活动。实践的基本特征有三个，分别是客观性、能动性和社会历史性。

因此，基于科学实践视角的探究活动，更注重科学活动的能动性和社会性，不仅要求学生会动手，同样要求学生会“动嘴”和“动脑”。基于科学实践视角的探究活动有三个变化：一是不再将科学探究的步骤僵化，而是灵活地根据实际情况进行其中一个或多个步骤；二是重视建模、类比推理、反思等科学实践行为；三是不再以“科学探究”为名，带着学生匆匆走过场，而是切实地落实到实处。

二、基于科学实践视角的“探究架构”

小学科学教育的重要目标是促进学生科学思维发展。其实，在小学科学教学中，科学实践的方式是多种多样的。科学探究是其中的重要方式，因为小学生在科学探究的过程中能够像科学家一样展开科学研究，发展科学思维。基于科学实践视角的探究活动有三大原则，一是能激发起学生展开探究活动的好奇心和浓厚的求知欲；二是能通过不断地指导，引领学生专注地进行探究活动；三是能通过实践，切实感受科学探究的快乐，理解科学学习对于生活的价值所在。基于此，我们构建了科学实践视角的小学科学“探究架构”。

（一）创造情境、制造冲突

小学阶段的孩子对周围世界充满强烈的好奇心和浓厚的求知欲。因此，在探究活动中，教师要利用孩子们的这一特点，创造生动有趣的情境，激发其探究的兴趣。我们可以制造一些感官上的刺激，而这些丰富的表象会转换成学生思想上的冲突。冲突就像思维的开关一样，能引发后续探究活动中一系列科学思维活动。

如在学习新教材教科版科学二年级下学期《磁铁能吸引什么》时，首先可以将一块磁铁包裹起来制成一根“魔术棒”，然后在铁质小车的一头隐藏好一块磁铁。在这课的一开始，教师就展示手中“魔术棒”的奇异功能：在不接触小车的情况下，“魔术棒”既可以推小车，也可以拉小车。小小的魔术一下子就激发了学生探究的欲望，科学思维的小小“嫩芽”由此破土而生。

（二）小组合作、交流讨论

社会性是“实践”的三个特性之一。因此，基于科学实践视角的探究活动不是“单打独斗”，而是“群策群力”。事实上，科学课堂上的每个孩子都是不同的个体，各有各的优缺点。小组合作不仅能充分发挥各个孩子的优势，还能调动学生的探究积极性、促进学生更好地成长。“动手”是探究活动的一部分，“动手”前后的“动脑”和“动嘴”更是探究活动所不可或缺的。因为，“动手”前的交流讨论，能够了解到学生的前概念，并预想到一部分可能会出现的状况。而在“动手”阶段出现的“问题”和“收获”，只有通过后续“动脑”的思考和“动嘴”的交流讨论，才能发展学生的思维。

如在学习教科版科学新教材二年级下册《磁铁能吸引什么》时，学生其实对“磁铁能吸引什么”已经有很多生活经验了。在实验前，先由学生分小组充分交流讨论，说说自己的想法，磁铁能吸引哪些物体。有同学说磁铁能吸引铁，有同学说磁铁能吸引金属，也有同学说磁铁还可以吸引磁铁……充分的交流讨论后，再开始动手实验。在实验过后，小组继续交流讨论。通过实验，有的学生验证了自己的想法，有的学生推翻了自己原来的预想。“动手”中的发现通过交流讨论才真正转化为学生的思考。通过交流讨论，组内成员思维的火花进行碰撞，产生更多的思考。

（三）理论探究、拓展延伸

基于科学实践视角的探究活动，不仅包括操作性的实践，也包括理论性的探究。理论性探究的重点在于培养学生自主思考的能力。建模、类比推理、反思等行为都能折射出学生自主思考能力的强弱。理论性探究应贯穿于科学探究的全过程，尤其在探究活动的最后环节尤为突出。在探究活动即将接近尾声的时候，引导学生交流探究活动的收获，关注实验数据的特点，反思探究过程中出现的问题，并尝试构建模型、类比推理解释或解决生活中遇到的实际问题。科学思维的发展不是空中楼阁，而是伴随着探索的推进、知识的累积逐渐发展、提升的。

如在教科版科学新教材二年级下册《测试反应快慢》的学习中，在结束了探索“抓尺子”的游戏后，进入探究活动的交流讨论环节。在这环节，引导学生思考两个问题：1.我们玩“抓尺子”游戏时用到了哪些感觉器官？2.说说我们提高游戏得分的方法。在传统的科学探究课堂上，也会讨论这两个问题，但看似热热闹闹的小组讨论却并没有发展学生的思维。原因在于，缺乏全班交流的时间来检验小组讨论的结果，或是全班交流时没有把主动权给予学生。基于科学实践视角的理论探究，真正放手让学生思考、归纳、推理。同样是讨论，不同的是每一组的讨论都有记录员记录下每个人的观点和问题，并推选出本组的代表在班级内交流，通过提出问题、解决问题，进而生成新的问题，促进科学思维的不断发展。

三、基于科学实践视角的探究活动的“实践思考”

基于科学实践视角的探究活动，带来了学习观念的转变。科学学习不是“依葫芦画瓢”，而是带有独特性的创造性思维活动。同样的科学探究内容，因实践个体的不一致，而有可能导致步骤、思考、收获都不一致，而这也恰恰就是科学探究的“魅力”所在。科学学习不再是“亦步亦趋”的体验式学习，而是“真刀实枪”的“动手”“动脑”和“动嘴”。

基于科学实践视角的探究活动，是对传统的“科学探究”方式的改造。小学阶段的孩子虽然年龄相对较小，但已经具备了科学探究的能力了，只是不同阶段孩子的侧重点是不一样的。对于低年级的孩子，主要发展学生科学观察的能力；对于中年级的孩子，则可以学习建构一些简单的模型来解释生活中、课堂上遇到的现象；对于高年级的孩子，则可以发展学生的类比推理能力，并尝试建构一些更为抽象、复杂的模型。基于科学实践视角的探究活动遵循学生认知发展的规律，重视学生的实践，以科学探究的内容为载体，发展学生的科学思维。

基于科学实践视角的探究活动，建构起和谐的课堂教学生态。我们通过多种实践的方式，完成了科学探究的过程。通过真正的小组合作，形成了整合学生、教师、家长的和谐的教学生态。基于科学实践视角的探究活动，可以大大提高学生的参与度，维护学生科学学习的热情，切实提升学生的科学思维。

小学科学教育既要关注儿童的认知发展阶段，还要看到儿童的潜在能力，努力实现先行一步。基于科学实践的探究活动，正是努力将这样的科学教育付诸实践。