——“学为中心”背景下小学科学探究教学优化例谈
程华斌 浙江省青田县温溪镇第四小学 323900
摘 要：科学探究教学要走出“程式化”的误区，要通过紧扣学生认知，优选探究材料；引导有序实践，推进探究进程；引发探究思考，培养探究思维的策略对学生的科学探究学习进行优化，以此促进学生科学素养的提升。
关键词：小学科学 科学探究 科学素养
《科学》课程标准指出，在科学课的教学中要引导学生通过科学探究的方式进行科学学习，以此促进学生科学素养的提升。确实如此，小学科学课是一门充满探究的课程，如果在教学中仅仅对学生进行科学基本知识的传授与基本技能的培养是远远不够的。在“核心素养”理念下，教师要善于从探究材料的选择、探究过程的开展、探究思考的深入等方面进行优化设计，以此引发学生的探究猜想，优化学生的探究进程，提升学生的探究思维，从而促进学生科学核心素养的不断提升。
一、紧扣学生认知，优选探究材料
在小学科学课的教学中，探究材料是学生开展探究学习的重要载体，如果探究材料选择不恰当，那么，小学生的科学探究就会走向无序化的状态，从而导致了科学探究的低效。现在，一些教师往往对科学探究材料的选取与运用存在随意化现象，这是很不可取的。在“学为中心”的小学科学课堂教学中，教师要善于紧扣学生认知，为他们优选探究材料，从而为学生的高效科学探究活动奠定基础。
1.基于学生思维，选择“挑战性”材料
现在，一些教师在小学科学课的教学中，给学生准备的探究材料往往缺乏思考性，这样，学生开展的科学探究活动就成了没有思考性的“机械操作”活动。因此，教师要基于学生的思维起点，为他们选择具有思维“挑战性”的探究材料，这样，才能引发学生的科学猜想，引导他们开展有挑战性的科学探究活动。
例如，在教学《物体在水中是沉还是浮》一课时，一位教师给学生准备了以下探究材料：小石头、大泡沫片、大头针、蜡烛、饮料瓶（带盖）、橡皮泥、萝卜条。这些探究材料有的大，有的小，有的轻，有的重。学生根据自己的生活经验，先对这些材料在水中的沉浮状况进行了猜想，有的学生认为，小一点的材料如大头针、萝卜条会浮在水上，而大一些的材料如大泡沫片会沉下去。但是，学生在进行实验的过程中，却发现自己的猜想并不正确，这样，就引发了他们的质疑：“物体在水中的沉浮与大小并没有关系。那么，应该和什么因素有关呢？”有了这样的猜想以后，自然就能够引发他们主动探究的欲望。
以上案例中，教师选择的探究材料是紧扣学生思维的，具有一定的挑战性，因此，引发了学生的探究猜想，有效地驱动了他们的探究活动，收到了很好的教学效果。
2.基于学生差异——选择“开放性”材料
“学为中心”教学的基本理念是要关注不同层次的学生在课堂上的发展。因此，在小学科学课的教学中，教师要基于学生的个性差异，为他们选择“开放性”的探究材料。这样，不同层次的学生就会根据自己的实际情况选择相应的探究材料进行探究活动，促使每一位学生都参与到科学探究中去，从而实现探究学习的高效化。
例如，在教学“溶解”一课时，一位教师首先给学生进行了演示实验：把白糖放入热水中，白糖迅速溶化。根据这一实验现象，教师引入了“溶解”的概念，然后组织学生开展探究活动。教师给学生提供的探究材料是奶粉、红糖、味精、面粉、金龙油、胡椒粉等，让学生自己选择其中的两样或者三样物品开展探究活动。这样，学生们根据自己的生活经验及兴趣爱好选择的不同的材料进行探究活动，在探究活动的过程中他们把握了“溶解”这一概念的本质及特征。
以上案例中，教师给学生准备了丰富的探究材料，让不同的学生根据自己的认知及经验进行自主选择，这样，学生的学习主动性就得到了有效激发，他们在课堂上开展的科学探究活动就有了很强的针对性，从而在探究的过程中提升了学习能力与核心素养。
二、引导有序实践，推进探究进程
在科学探究的过程中，离不开学生的实践活动，但是，小学生的思维能力及实践能力都还比较弱，他们在科学探究实践的过程中，往往是零散化或者无序化的。教师是学生科学探究的组织者与引导者，因此，教师要善于对学生的科学探究实践活动进行有序化指导，从而推进学生高效探究的进程。
1.引导有序观察，把握事物特征
我们生活的环境比较复杂，但通过仔细的观察，就能够有选择地获得一部分信息，在合理观察的同时，人们的思维能力也会得到训练。从这个意义上来说，有序观察能够确保学生思维的层次性，它主要分为几个步骤：从整体到局部再到整体，从外部到内部等。观察是探究的基础，在小学科学课的教学中，教师要引导学生进行有序观察，在有序观察的过程中把握事物的特征。
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例如，在开展《种子和果实》《根和茎》这一类的课教学时，教师可以让学生按照从外部到内部去观察，寻找事物的相同点，如果学生在外部没有获得答案，自然会从内部开始寻找，事物的本质也因此得到了体现。通过这种细致的观察，学生也会逐渐获得理性认知。学生通过有序观察，就能够从整体上把握事物的本质特征。
教师在引导学生进行有序观察以后，还要组织学生对自己的观察结论进行有序表达，这样，学生就会有序地反思自己的观察过程，从而在这个过程中提升他们的学习能力。
2.引导有序操作，获得探究结论
在科学探究的过程中，有的老师为了让学生的主动性得以发挥，经常不加引导就让他们自己动手操作，结果导致许多学生无从下手，思路也比较模糊。为了避免这种现象，教师在操作前，需要对实验的目的、过程、方式进行细致讲解，确保学生操作的准确性得以提高。同时也要考虑到操作中可能出现的问题，最后再让学生动手操作。有了这些循序渐进的过程，学生的思维才能得到锻炼。此外，教师还可以多开展不同类型的操作活动，这样做有两点好处：首先，学生的课堂知识能够得到巩固；其次，学生通过实际操作，动手、动脑的能力得以提高，科学探究的积极性也被调动起来。
例如，在教学《磁铁》一课时，一位教师为了让学生在探究的过程中获得“同极互相排斥，异极互相吸引”的结论，给学生出示了以下学习提示：
（1）把两块磁铁的不同磁极互相靠近会发生什么现象？
（2）两块磁铁不同磁极互相靠近，有哪几种情况？
（3）请根据不同的情况开展操作活动，并记录实现现象。
（4）根据自己的操作过程及实验现象得出实验结论。
这样，就引导学生按照“猜想—验证——获得结论”的顺序开展了实验操作活动，学生在操作探究的过程中得出了“同极互相排斥，异极互相吸引”的结论。
需要指出的是，教师对学生的实验操作进行引领时，不能够为了突出“顺序”而给学生规定死具体的步骤，这样，就会让学生走入“机械操作”的误区，而是要给学生的实验操作进行思维上的引领，从而突出科学探究的高效性。
三、引发探究思考，培养探究思维
学生在对科学知识进行探究的过程中，在脑海中会引发认知冲突，并在此过程中拓展思维。在出现认知冲突时，学生常常会主动提出问题，或者进行猜测，通过这种形式把已知和未知连接起来，问题也会更容易得到解决。在小学科学课的教学中，教师要在引导学生开展科学探究以后，深化他们的探究思考，这样，才能有效地培养他们的探究思维。
1.呈现疑惑现象，引发科学质疑
在小学科学课的教学中，学生经验的科学探究的过程获得了初步的探究结论以后，教师还要善于给学生呈现一些具有疑惑性的现象，以此引发他们的科学质疑，这样，他们就会反思自己的探究过程，对自己获得的探究结论进行深入思考与细化，从而在这个过程中有效地提升他们的探究思维能力。
例如，在教学《物体在水中是沉还是浮》一课时，当学生经历了探究过程获得了探究结论以后，可以给学生呈现一些大小相同但具有不同重量的瓶子在水槽里的沉浮现象。学生观察到这一现象后，会产生这样的质疑：为什么瓶子大小相同，在水中的状态却不一样呢？它们有的沉下去，有的浮上来。是因为水的浮力，有的瓶子才会飘起来吗？……他们提出了许多问题，主要都是集中在“沉浮规律”这方面的。
这样，学生围绕一条主线进行探究，并由此展开了思考和假设，这种方式很容易锻炼学生的逻辑思维能力，久而久之，教师就很容易以此为基础，帮助学生实现自行探究，促进他们探究思维的有效提升。
2.引导探究总结，培养创新能力
探究结论必须是通过学生自己分析、比较、概括之后得到的，这样才能促进学生科学思维的发展。要让学生自己去观察实验的现象，记录实验中的数据，对实验中的问题进行解释，在实验中相互讨论、补充、启发，最后共同研讨得出结论，进而提升思维能力。教师除了要引导学生勇于探索，还要指导他们综合知识的运用。
例如，在教学《空气的成分》一课时，当学生进行探究活动以后，教师直接向学生说明，一部分气体进入空气的话，对燃烧能起到一定的帮助。学生的思维很可能会受到限制。为了避免这种情况，可以这样引导学生进行总结：首先，在放有红颜色液体的水槽中放置一个开口的钟罩，再抽出钟罩中的气体（可以采取两用气筒进行抽取）。此时，学生会发现，罩内的液体会发生变化，或者上涨，或者下降，利用这一情境，学生们可以对这种现象进行假设：
（1）当空气有一部分被烧掉后，罩内的液体会上涨一部分。
（2）当空气全部燃烧完，罩内的液体的高度会增加。
（3）这和空气中流失了一部分成分有关系，当有外界空气进入后，钟罩内的液体又会减少……答案多种多样。
这样，能够帮助学生主动进行思考，并保证以公平的方式对待学生，使教学气氛民主、开放、宽松，当学生的安全感建立起来之后，就能够积极地进行思考，从而发挥一定的创造力。需要指出的是，一个探究活动完成后，教师还应鼓励学生自己去探究，最好能自己做一些小实验、小发明，如果实验成功了，能深化学生对知识的认识，锻炼他们知识的迁移能力；如果实验失败了，也能帮助他们总结经验，吸取教训。不管是实验成功还是失败，都能够促进学生创造力的进一步发展。
总之，在小学科学课的过程中，引导学生开展科学探究能够有效地培养他们的科学素养，从而让科学课堂教学更高效。在“学为中心”的小学科学课堂上，教师要善于对学生的科学探究活动进行精细化设计与有效引领，这样，才能让学生的科学探究活动开展更高效。
参考文献
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论文作者:程华斌
论文发表刊物:《素质教育》2017年12月总第257期
论文发表时间:2018/1/11
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