王曉丹

（浙江省杭州市蕭山區(qū)臨浦鎮(zhèn)初級中學(xué)，浙江 杭州 311251）

有效探究是指在某種特定的環(huán)境下進行的有目的、也是有針對性的去探索，是一種讓學(xué)生理解科學(xué)知識的重要途徑。新課程理念倡導(dǎo)學(xué)生在課堂教學(xué)中通過探究式學(xué)習(xí)獲得知識，并在這個過程中學(xué)會科學(xué)的方法、技能和思維方式。以下是我在科學(xué)教學(xué)中進行“有效探究”的初步嘗試。

一、創(chuàng)設(shè)輕松環(huán)境，營造有效探究氛圍

美國著名心理學(xué)家、教育家布魯納曾提出了促進發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的方法：一是鼓勵兒童積極思考和探索。二是激發(fā)兒童學(xué)習(xí)的內(nèi)在動機。布魯納認為，內(nèi)在動機，特別是能力，是兒童學(xué)習(xí)的推動力，應(yīng)啟發(fā)兒童把學(xué)習(xí)與日后的生活聯(lián)系起來，以發(fā)現(xiàn)為獎勵，自主地學(xué)習(xí)，逐步培養(yǎng)和形成學(xué)習(xí)的行為和習(xí)慣。

教師在課堂中經(jīng)常運用鼓勵、點撥的話語，引導(dǎo)學(xué)生嘗試、實踐，并鼓勵學(xué)生自己提出疑問，發(fā)揮他們的創(chuàng)造性思維。這樣，才能為學(xué)生進行有效探究提供輕松的氛圍。

【案例1】：我在講授“氫氧化鈉的化學(xué)性質(zhì)”時，我先出示一瓶氫氧化鈉溶液，問道：“我們知道石灰水可以和二氧化碳反應(yīng)，那么氫氧化鈉能和二氧化碳反應(yīng)嗎？”學(xué)生七嘴八舌說道，“能”，“不能”。那我們試試看。取兩只試管分別加入少量(2-3毫升)石灰水和NaOH溶液，用吸管分別向其中吹氣，觀察變化。

“NaOH溶液到底能否與CO2反應(yīng)，請設(shè)計實驗來證明?！痹趯W(xué)習(xí)二氧化碳的物理性質(zhì)時，為了探究二氧化碳是否能溶于水，同學(xué)們向裝滿二氧化碳的塑料瓶內(nèi)加水，觀察到了什么現(xiàn)象？瓶子為什么會變癟？能否給你一定的啟發(fā)？于是學(xué)生設(shè)計了將充滿二氧化碳的塑料瓶內(nèi)加氫氧化鈉溶液的實驗。這時，教師先給學(xué)生的設(shè)計予以肯定，并適時點撥“這個設(shè)計是否嚴謹？如果不嚴密應(yīng)該如何改進？”……于是學(xué)生小組合作討論，設(shè)計通過對比實驗來改進，增加一個充滿二氧化碳的塑料瓶，加等量的水，觀察瓶子的變癟程度?！皠偛胚@個實驗的原理是什么？能否用相同的原理繼續(xù)設(shè)計實驗——讓氣球大起來”隨后，教師引導(dǎo)學(xué)生嘗試寫出化學(xué)反應(yīng)方程式，并引導(dǎo)學(xué)生能否從氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的生成物來證明二者發(fā)生了反應(yīng)……

這樣，教師營造了一個民主、寬松、和諧的氛圍，引導(dǎo)學(xué)生從一個被動接受對象的角色變?yōu)橹鲃犹骄康摹靶“l(fā)明家”、“小科學(xué)家”的角色。

在課堂上，教師用“你們同意嗎”、“你知道什么”、“我很想聽聽你們的問題”、“還有別的猜測嗎”等鼓勵、點撥的話語，有效地引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，促進學(xué)生的知識建構(gòu)，教師盡可能讓學(xué)生通過自己的探究活動，用自己觀察到的事實來檢驗自己的想法。

二、利用“預(yù)學(xué)案”，引導(dǎo)學(xué)生有效探究

課堂時間是有限的，學(xué)生提出問題和展開問題探究的過程都放在課堂內(nèi)進行是不現(xiàn)實的。并且，要求學(xué)生在課堂內(nèi)展開實質(zhì)性的問題探究，達到能與同伴和老師進行實質(zhì)性交流和探討的層次，是更不現(xiàn)實的。因此，進行課前自學(xué)是必要的。但學(xué)生的自學(xué)往往停留于看一遍課本，而不會對課本內(nèi)容作較深入的思考。因此，教師精心編寫“預(yù)學(xué)案”，設(shè)置學(xué)與教的橋梁，引導(dǎo)學(xué)生進行有效探究。

“預(yù)學(xué)案”可以幫助學(xué)生自主學(xué)習(xí)，構(gòu)建知識，具有“導(dǎo)讀、導(dǎo)聽、導(dǎo)思、導(dǎo)說、導(dǎo)做”作用。

【案例2】：在《力的存在》這節(jié)課的設(shè)計中，可利用如下預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案：

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

知識與技能

知道力的作用效果。

理解力是物體對物體的作用，知道力的作用是相互的。

能運用力的作用的相互性解釋有關(guān)現(xiàn)象。

過程與方法

通過自主體驗、實驗探究等活動，初步具備觀察和實驗?zāi)芰Α?/p>

通過力的概念的建立過程，初步具備分析、比較、歸納能力，感受運用抽象思維建立概念的方法。

通過微小形變放大法培養(yǎng)實驗綜合設(shè)計能力和科學(xué)素養(yǎng)。

情感、態(tài)度與價值觀

初步具備交流、合作以及事實求是的科學(xué)態(tài)度和勇于創(chuàng)新的精神。

體驗科學(xué)知識對人類生活的影響，進一步增強對科學(xué)的熱愛和學(xué)習(xí)的興趣。

重點：力的作用效果及力的作用是相互的。

難點：力的概念的建立過程及運用力的作用的相互性解釋有關(guān)現(xiàn)象。

【預(yù)學(xué)導(dǎo)學(xué)】

做一做：當(dāng)你站在滑板車上往墻用力一推的時候，你觀察到了什么？

上學(xué)的路上用力蹬自行車，車速將發(fā)生怎樣的變化？

騎車時，當(dāng)我們轉(zhuǎn)動把手的時候，自行車又發(fā)生了什么變化？

小華用手指擠壓礦泉水瓶壁，礦泉水瓶發(fā)生了什么變化？小華又用手指按壓住課桌，課桌是否也會有變化呢？請你設(shè)計一個方法證明？（小提示：回顧物體振動發(fā)出聲音，我們是如何證明的?）

“預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案”可以說是建構(gòu)主義教學(xué)策略的一種方式。

導(dǎo)學(xué)案的使用，實現(xiàn)了學(xué)生產(chǎn)生疑問，探究疑問，解決疑問的全過程都會在“導(dǎo)學(xué)案”上留下清晰的印記。

三、靈活處理“意外”，收獲新的有效探究

不論老師們愿不愿意，課堂上的意外是常常出現(xiàn)的，只有正確對待學(xué)生科學(xué)探究中產(chǎn)生的“意外”，再想法靈活處理好這些“意外”，我們才能更好地引導(dǎo)學(xué)生進行有效探究。

【案例3】：在學(xué)習(xí)NaOH能與 H2SO4 反應(yīng)的性質(zhì)時，需要滴加指示劑酚酞試液，學(xué)生都能理解酚酞試液的指示作用。可是有一位同學(xué)不經(jīng)意提出“為什么要先向NaOH溶液內(nèi)滴加酚酞試液，再滴加H2SO4溶液?？梢詫⒌渭臃犹囈号cH2SO4溶液的順序調(diào)換嗎？”從本節(jié)課的內(nèi)容來看，只要能夠說明NaOH能與 H2SO4 反應(yīng)就可以。所以這個問題是“次要”的，對老師而言，這個問題是一種意外，可以置之不理?？墒俏翼槃葸M行了發(fā)揮，設(shè)置了問題“先滴加H2SO4溶液后滴加酚酞試液，再滴加NaOH溶液，若酚酞試液不變色，是否能說明NaOH與H2SO4恰好完全反應(yīng)？請設(shè)計實驗加以說明?！?/p>

實驗方法 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論

學(xué)生設(shè)計了如下方案：

●取樣品，滴加紫色石蕊。變藍色，則說明NaOH過量；變紅色，則說明H2SO4過量；不變色，則說明恰好完全反應(yīng)

（這個方案引起了激烈的討論，因為老師設(shè)置的問題中NaOH肯定已經(jīng)反應(yīng)完全，經(jīng)過討論后，學(xué)生認識到這個問題的實質(zhì)是探究H2SO4是否過量，更正了實驗方案）

●取樣品，加入少量碳酸鈉粉末，觀察是否有氣泡產(chǎn)生。

●取樣品，加入少量金屬鋅粒，觀察是否有氣泡產(chǎn)生。

●取樣品，加入氯化鋇溶液，觀察是否有白色沉淀產(chǎn)生。

（這個方案也引起了激烈的討論，因為硫酸根離子的始終存在，必定會出現(xiàn)沉淀，并不能說明H2SO4的過量，經(jīng)過討論使學(xué)生認識到反應(yīng)的實質(zhì)是離子交換）

當(dāng)“意外”產(chǎn)生時，我們首先應(yīng)該鼓勵學(xué)生大膽呈現(xiàn)他們的想法，這樣才能使學(xué)生心理獲得安全感，然后幫助他們分析發(fā)生“意外”的原因，不能把“意外”扔在一邊不管。這樣，學(xué)生就能在原有的基礎(chǔ)上形成新的認識，進一步樹立信心，產(chǎn)生新的動力再去探究。面對探究中的“意外”，教師要隨機應(yīng)變，因勢利導(dǎo)，并把“意外”與教學(xué)內(nèi)容、進程聯(lián)系起來，使其轉(zhuǎn)化成新的探究內(nèi)容，學(xué)生就會從“意外”中獲得意外收獲。

四、進行課外實踐創(chuàng)新，提升發(fā)展有效探究

培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)僅僅靠課堂教學(xué)是不夠的，課外活動是課堂教學(xué)的延伸，開展課外活動不僅拓寬了學(xué)生的知識面，活化知識，使學(xué)生掌握了研究問題的科學(xué)方法，同時也提高了學(xué)生搜集信息、處理信息的能力和團隊合作意識。

【案例4】：在《簡單機械》一節(jié)課后，可以安排學(xué)生進行課外實踐：《桿秤制作》。

活動步驟：

1.任務(wù)呈現(xiàn)：自制工具——測定水果的質(zhì)量

2.評價戰(zhàn)國時期的“天平”的不足與缺陷

3.生成問題：能否利用一個砝碼（質(zhì)量已知）測出物體的質(zhì)量

4.要求學(xué)生小組討論分析方案的可行性，嘗試設(shè)計和完善模型

學(xué)生制作活動與步驟大致如下：

(1)利用不銹鋼大碗，細繩，砝碼，細竹竿制作測量范圍0到150克的裝置，并測量桔子的質(zhì)量

(2)引導(dǎo)學(xué)生進行任務(wù)分析

①0刻度和最大刻度怎么確定？

②其余刻度怎么確定？是否均勻？

③最小刻度應(yīng)該取多少？

(3)小組依據(jù)教師引導(dǎo)討論解決方案

(4)根據(jù)杠桿平衡原理，利用數(shù)學(xué)推導(dǎo)判斷裝置的刻度是否均勻？

5.要求學(xué)生評價方案及結(jié)果

(1) 引導(dǎo)各小組進行作品展示

(2)匯總各組上報測量數(shù)據(jù)，公布準確數(shù)據(jù)，對各組的測量準確度進行評價，同時，引導(dǎo)各組對自己的測量工具進行誤差分析

這是一個非常典型的以實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的STEM課外實踐課。另外，引導(dǎo)學(xué)生自制的簡易凈水器，水火箭等課外實踐活動，使課堂教學(xué)得到有效延伸，提高了科學(xué)探究的實效性。通過這種學(xué)習(xí)來培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能與興趣特長，拓展學(xué)生思維的深度與廣度，提高了學(xué)生解決問題的能力。

五、結(jié)束語

科學(xué)探究的“有效性’，是通過探究活動讓學(xué)生獲得具體的進步與發(fā)展，是知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度價值觀三者的協(xié)調(diào)發(fā)展。從創(chuàng)設(shè)情境激發(fā)探究的熱情；從“預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案”架起學(xué)與教的橋梁；從處理“意外”，收獲新的有效探究；從課外實踐，發(fā)展新的有效探究……這些嘗試無疑給課堂模式提出了新的挑戰(zhàn)。這樣開展的探究學(xué)習(xí)，學(xué)生才能煥發(fā)出求知的積極性，激發(fā)他們的熱情，體驗他們自己創(chuàng)造出來的喜悅和成功。

反觀這樣的要求，不難發(fā)現(xiàn)，目前，在科學(xué)探究活動中的確存在著不少問題或者誤區(qū)?！摆s場式”、“熱鬧式”、“花俏式”式探究比比皆是，這些探究有過程無結(jié)果，有溫度無深度，有形式無內(nèi)容……另外，有的探究內(nèi)容遠離學(xué)生生活，……這些都或多或少造成了科學(xué)探究的低效。

“教無定法，貴在得法”。要想提高科學(xué)探究的有效性，教師就必須在教學(xué)設(shè)計與指導(dǎo)上狠下功夫，精心設(shè)計，不斷探索和實踐，在實踐的過程中多加交流，減少教學(xué)的低效性?？傊?，提高科學(xué)探究的有效性是我們每一個科學(xué)教師肩負的一個責(zé)任。