林曉峰

【摘? ?要】科學(xué)探究是人們探索和了解自然、獲得科學(xué)知識的重要方法。然而在實際教學(xué)中，教師往往因過分注重數(shù)據(jù)、思維、理性思考而忽略學(xué)生的認知規(guī)律，在學(xué)生感性認識還不足時就急于讓他們開展探究，使得探究難以深入。小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)是一個由“感”到“識”的過程，教師應(yīng)設(shè)法讓學(xué)生獲得充分的“直觀體驗”，通過“基礎(chǔ)性直觀體驗，提出能理解的問題；全過程直觀體驗，搜集深層次的證據(jù)；開放性直觀體驗，激發(fā)有廣度的思維；延續(xù)性直觀體驗，推動基于結(jié)論的探究”，讓直觀體驗貫穿科學(xué)探究的全過程，并在此基礎(chǔ)上開展符合兒童需要的“真探究”。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)科學(xué)；直觀體驗；科學(xué)探究；進階式思維

直觀體驗指的是通過對客觀事物的直接接觸而獲得感性認識，讓客觀事物在大腦中形成最直接、最生動的反映。腦科學(xué)研究表明：人在兒童時期最早發(fā)育的是和語言、感官有關(guān)的區(qū)域，而負責(zé)邏輯思維的前額皮層則成熟得較晚。因此，利用直觀體驗，充分調(diào)動學(xué)生的多種感官，是開展科學(xué)“真探究”的前提。

一、基礎(chǔ)性直觀體驗，提出能理解的問題

科學(xué)探究往往從問題的提出開始。只有那些能引發(fā)學(xué)生思考，且學(xué)生內(nèi)心深處渴望解決的科學(xué)問題，才能引導(dǎo)學(xué)生開展科學(xué)探究。換言之，科學(xué)問題一定是基于學(xué)生的不同理解水平提出的。那些基礎(chǔ)性的直觀體驗，如推、拉、按等學(xué)生生活中熟悉的體驗活動，便是引導(dǎo)他們理解問題的有效途徑。

（一）充分體驗，建構(gòu)核心概念

科學(xué)概念的建構(gòu)，由于受到客觀條件的限制，往往會涉及一些看不見、摸不著，或者不易觀察、不易測量的內(nèi)容。學(xué)生只有通過對大量感性認識的整理與分析，將其轉(zhuǎn)化為理性的證據(jù)，才能歸納、概括出事物的本質(zhì)屬性和內(nèi)部聯(lián)系，實現(xiàn)概念的建構(gòu)。比如，學(xué)生在初次接觸“力”“能量”等比較抽象、不易解釋的科學(xué)概念時，無法理解力是物體間的相互作用，能量是物體做功能力的大小。傳統(tǒng)教學(xué)試圖通過車的發(fā)展史讓學(xué)生認識不同的力，通過快速運動的物體的圖片讓學(xué)生認識能量。這表面上是在聯(lián)系生活實際喚醒舊知，實際上用的仍是一些遠離學(xué)生生活的現(xiàn)象，其本質(zhì)仍是以抽象的現(xiàn)象解釋抽象的概念。事實上，教師只需帶領(lǐng)學(xué)生開展推一推、拉一拉、敲一敲、彈一彈等直觀體驗活動，即可充實學(xué)生對“力”和“能量”的感性認識。在感性認識基礎(chǔ)上提出的探究問題顯然更有價值。

（二）關(guān)鍵體驗，擊破探究難點

有時，探究的難點源于個人主觀感受的不充分。比如學(xué)生在研究杠桿時，“省力”一詞是難點。為了加深學(xué)生的理解，教師設(shè)計了一個“省力”體驗活動（如圖1）：先在塑料瓶上放一根筷子，一頭掛有重物，另一頭讓學(xué)生用手指按?。蝗缓笠苿涌曜?，讓學(xué)生感受手指上力的變化，以簡單按壓的方式建立起“省力”和“不省力”的直觀體驗；最后再帶領(lǐng)學(xué)生對省力條件進行分析和研究。

基礎(chǔ)性直觀體驗活動本身難度不大，多是學(xué)生日常生活中熟悉的活動，但這些活動卻能使學(xué)生充分感知事物，從而擊破探究難點。這些活動更強調(diào)主體根據(jù)自己的經(jīng)驗、理解賦予事物意義，而這種理解往往決定了科學(xué)探究的第一個環(huán)節(jié)——提出問題的有效性。

二、全過程直觀體驗，搜集深層次的證據(jù)

學(xué)生的探究活動是對科學(xué)家研究工作的一種仿真。二者在本質(zhì)上都屬于科學(xué)探究的范疇。但因知識經(jīng)驗、認知水平的不同，這種探究活動又表現(xiàn)出不同的特點：（1）學(xué)生的探究活動從現(xiàn)實出發(fā)，以獲得的相關(guān)知識經(jīng)驗為基礎(chǔ)進行歸納和推理，形成對事物或現(xiàn)象特征的認知；（2）學(xué)生的科學(xué)探究有著自我中心化的傾向；（3）學(xué)生的科學(xué)探究帶有很強的主觀性。

搜集證據(jù)在科學(xué)探究中的主要作用有兩個：一是為探究活動指明方向，決定科學(xué)探究的內(nèi)容和方法，使探究過程有的放矢；二是為后續(xù)的信息處理、結(jié)論得出提供事實依據(jù)。因此，證據(jù)本身的真實性是科學(xué)探究的關(guān)鍵。科學(xué)事實證據(jù)是“人們通過感官獲得，以感覺、知覺、直覺、表象形式描述出來的外在經(jīng)驗知識”。充分的全過程體驗有助于學(xué)生在課堂上有效獲取科學(xué)事實證據(jù)。

以教科版《科學(xué)》四年級上冊第二單元中的《食物在口腔里的變化》一課為例，僅通過食物品嘗和角色扮演來讓學(xué)生理解食物在口腔里的變化，只能幫助他們形成一個基于表面現(xiàn)象的推測，而對于食物在口腔里究竟是如何一步一步轉(zhuǎn)變，各個結(jié)構(gòu)分別起到什么作用，學(xué)生的認知是不充分的。此時，教師應(yīng)給予學(xué)生充足的時間，讓他們分別咀嚼5下、10下、20下……直至食物即將被吞下。同時讓他們邊咀嚼，邊觀察食物的具體變化，感受每一次咀嚼具體是哪些結(jié)構(gòu)在起作用。學(xué)生在多感官參與的基礎(chǔ)上，逐步發(fā)現(xiàn)食物在口腔里的具體變化，以及這種變化在整個消化過程中所發(fā)揮的作用。

學(xué)生探究活動的全過程都在直觀體驗中進行，所獲得的科學(xué)事實就是他們的親身體驗與感受。這樣的體驗和感受真實且強烈，在這個過程中搜集的證據(jù)也更有深度、更有層次。在此基礎(chǔ)上進行的思考才是真正有價值，且符合學(xué)生內(nèi)心需求和科學(xué)探究要求的。因此，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中要盡可能親身經(jīng)歷全過程，并通過深層次的體驗獲取認知上的滿足以及內(nèi)心的感悟。

三、開放性直觀體驗，激發(fā)有廣度的思維

隨著《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》的頒布，科學(xué)思維被提到空前的高度。心理學(xué)研究表明，小學(xué)生的思維主要屬于初步邏輯思維，還帶有具體形象性，并逐步向抽象邏輯思維過渡。因此，如何引導(dǎo)學(xué)生發(fā)生思維的轉(zhuǎn)變就顯得尤為重要。

所謂開放性直觀體驗，是指在一個較容易的任務(wù)驅(qū)動下，通過積累直觀體驗而點燃更多思維火花的體驗性活動。思維會隨著體驗發(fā)生改變，學(xué)習(xí)是一個源于體驗，并隨著學(xué)習(xí)者體驗的不斷改變，修正所獲得觀念的持續(xù)過程。開放性直觀體驗活動可以點燃學(xué)生的思維火花。

以教科版《科學(xué)》二年級下冊第一單元中的《磁鐵能吸引什么》一課為例。教師設(shè)計了一個學(xué)習(xí)任務(wù)，讓各小組在教室里尋找盡可能多的鐵制品，把它們貼在設(shè)有強磁的黑板上。尋找鐵制品本身沒有多大難度，對學(xué)生的發(fā)展意義也比較有限。但就是這么一個開放性活動，給了學(xué)生充分感知磁性的機會，讓他們在自由嘗試和體驗中點燃了不同維度的思維火花。

生1：水筆的頭是鐵制品，筆身不是鐵制的，不能被吸引。

師：這給我們什么啟示？

生1：描述物體的材料時，我們需要精準(zhǔn)到具體的部分。

生2：我用鑰匙試了一下，發(fā)現(xiàn)鑰匙不能被吸引。

師：這說明什么？

生2：有時候，光靠感覺去判斷物體的材料是不準(zhǔn)確的，還需要用實驗驗證。

生3：我覺得凳腳也是鐵制的，但不能被吸到黑板上。

生4：我剛剛用手掂過凳子，發(fā)現(xiàn)凳子很重，黑板上的磁鐵磁性不夠。

生5：這說明磁性是有強弱的。

……

體驗學(xué)習(xí)是一種強調(diào)學(xué)習(xí)過程的非結(jié)果本位學(xué)習(xí)方式。庫伯認為，傳統(tǒng)理性主義教育方法只關(guān)注行為的結(jié)果，與之相比，體驗學(xué)習(xí)更加關(guān)注學(xué)習(xí)的過程。開放性直觀體驗雖然沒有明確的結(jié)果指向，但對活動過程提出了更高的要求，對開發(fā)學(xué)生潛能、拓寬學(xué)生的思維廣度具有重要意義。學(xué)生根據(jù)自身能力體驗，積累不同的認知，在研討中碰撞出不同的思維火花。教師則通過開放性科學(xué)探究，引導(dǎo)學(xué)生從自己積累的感性認識中發(fā)現(xiàn)新知識，提高學(xué)生解決新問題的積極性，拓寬學(xué)生思維的廣度。

四、延續(xù)性直觀體驗，推動基于結(jié)論的探究

課堂結(jié)束≠探究結(jié)束。人類認識自然世界、發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律的腳步從未停止，課堂中的科學(xué)探究亦是如此。科學(xué)探究沒有終點，本質(zhì)上這是由一個探究推動下一個探究的不斷延續(xù)的過程。前一個科學(xué)探究產(chǎn)生的直觀體驗，能夠激發(fā)下一個科學(xué)探究的欲望。

學(xué)生對自身充分體驗過的項目往往帶有強烈的主動性和認知感受。正是這種主動性和認知感受給學(xué)生帶來了強大的探究動力，使學(xué)生逐步深入思考自己開展的探究項目中的問題，在思維提升、能力發(fā)展、情感培養(yǎng)方面也變得更加主動積極。

以教科版《科學(xué)》三年級上冊第二單元中的《一袋空氣的質(zhì)量是多少》一課為例。教師引導(dǎo)學(xué)生利用改良后的可樂瓶收集空氣，經(jīng)準(zhǔn)確測量得知，一袋空氣的質(zhì)量相當(dāng)于25顆綠豆、15根回形針、175粒米粒的質(zhì)量。這一探究結(jié)論事實上推動了下一個探究活動的開始。此時，教師只要再讓學(xué)生把質(zhì)量相同的空氣、綠豆、回形針、米粒放在一起掂一掂、比一比，學(xué)生借助直觀的感受、體驗就會發(fā)現(xiàn)：相同質(zhì)量的物質(zhì)，空氣掂起來明顯感覺更輕；空氣的體積明顯要比其他三者大很多。這樣，學(xué)生的思考就將從“空氣質(zhì)量”的探究逐步延伸到對“空氣密度”的探究。當(dāng)然，“密度”的探究不是本課的學(xué)習(xí)范圍，可以留到課后或是下一堂課。到時，學(xué)生再帶著這個延續(xù)性直觀體驗去思考“為什么上一節(jié)課我們會覺得空氣沒有質(zhì)量”，課堂學(xué)習(xí)不斷向科學(xué)本質(zhì)推進。

延續(xù)性直觀體驗既是對前一個科學(xué)探究結(jié)論的有效總結(jié)，也是提出下一個科學(xué)探究問題的感性基礎(chǔ)。前一個探究的結(jié)論即下一個探究的起點。

“走向探究的科學(xué)課”是科學(xué)教師追求的目標(biāo)和前進的方向。直觀體驗是學(xué)生把握自然規(guī)律、獲取科學(xué)信息的一種動態(tài)化的感性認知活動。它可以發(fā)生在探究前的問題提出階段、探究過程的證據(jù)搜集階段、研討時的思維碰撞階段和得出結(jié)論后的探究延伸階段?？傊庇^體驗可以貫穿科學(xué)探究的全過程，是開展科學(xué)“真探究”的基礎(chǔ)。

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（浙江省寧波市鄞州區(qū)惠風(fēng)書院? ?315100）