警惕科学探究中的过度化现象

【摘要】让学生亲身参与科学探究活动是科学教学改革的基本要求。而在现实教学中，教师在组织科学探究活动时易出现过度化倾向，即过度追求学生探究的自主性，过度追求探究过程的完整性，过度追求探究活动的难度。为提升科学探究的有效性，教师应警惕这些现象。

【关键词】科学；科学探究；过度化

【中图分类号】G623.6 【文献标志码】A 【文章编号】1005-6009（2016）44-0051-03

【作者简介】许春良，江苏省无锡市东北塘实验小学（江苏无锡，214191），高级教师，无锡市科学学科带头人。

科学是一门强调探究的课程，且这一点已经成为广大教师的共识，但在实际教学中，我们发现，科学探究投入很多，但学生的学习效果却并不尽如人意。笔者认为，原因之一是教师在组织科学探究的过程中出现了很多“过度化”的倾向，如：过度追求学生的自主性，过度追求探究过程的完整性，过度追求探究活动的难度等等。下文笔者将结合教学实例剖析“过度科学探究”的现象，并对这一问题给出自己的思考。

一、过度追求学生的自主

学生自主探究的程度应根据每堂课的具体内容、实有器材和条件来确定。一般而言，对于低年级学生，教师应多给一些指导；对于高年级学生，则应适当放手。如果一堂课中有多个探究活动，那么前期教师应指导得细一些，而后期可让学生多些自主探究，如此，学生才能逐步提高。

【教学片段】苏教版《科学》三下《使下沉的物体浮起来》

师：老师这儿有一些物体，它们分别是橡皮泥、泡沫、小木块、土豆、玻璃瓶、乒乓球。如果将它们放入水中，它们是沉还是浮呢？

生：有的沉，有的浮。

师：哪些是浮的，哪些是沉的？我们来试一试。

师：哪些物体是沉在水中的？

生：橡皮泥和土豆。

师：大家能不能想个办法，使沉在水里的橡皮泥和土豆浮在水面上呢？

生1：在橡皮泥中间挖个洞，它就能浮起来。

生2：我们可以将橡皮泥做成船的形状。

生3：可以把土豆放在泡沫上。

生4：放在充气的保鲜袋里也可以浮起来。

生5：用吸管做个竹筏，把土豆放在竹筏上，一定能浮在水面上。

师：行，那你们就用自己设计好的方案试一试，看谁的橡皮泥或土豆能浮在水面上。

学生按照自己的想法进行实验，各组开始用各种方法进行尝试。

上述教学环节的设计非常不错，其优点在于导入清晰、直接，通过观察不同物體在水中的沉浮情况过渡到如何让沉在水里的物体浮起来，承启自然，衔接紧密。但从师生的对话中不难发现，教师对学生的探究实验介入得很少，基本上没有什么建议和要求。看似学生的自主性得到了充分体现，但却折射出教师对这一探究活动认识的不到位。实际的教学效果也表明了这一点：学生忙于用不同的方法使物体浮在水面上，吵闹的多，有序的少；操作的多，思考的少；盲目的多，有计划的少；动手的多，记录的少……这种探究活动无疑可以归纳到过度自主的范围之中。教师的指导对于学生的学习是必不可少的，但问题是，在实际教学中教师的指导不是过少，就是过多。有时为了凸显学生的主体性和探究的自主性，教师在课堂教学中只是给出一个简单的任务，提供一些材料，然后就让学生开始自主探究，教师的指导不到位；有时教师对学生的探究活动进行周密安排，力求学生顺顺当当，不出纰漏，这反而使科学探究这种具有挑战性的活动成了毫无悬念的活动，剥夺了学生尝试“错误”和从“失败”中寻找原因的机会。在科学探究活动中，教师的指导十分必要，它应渗透在探究活动的组织、实施、拓展和交流等诸多环节中。

科学是一门强调“动手做”的学科，但三年级学生刚接触科学不久，且动手能力弱，他们在探究的时候往往会缺乏明确的目标，很多时候其探究活动是无意识的、随机的。为了使学生的探究活动有效开展，有经验的教师会特别强调探究活动的任务和目标，且在学生探究的过程中给予适时的、必要的指导。比如：精确控制探究活动的分支数量，在这里就可以选择橡皮泥或土豆之中的某一种进行研究；增加学生实验方案的制订、交流、修改环节，留给学生充足的讨论时间，“你们觉得用什么办法能让橡皮泥浮起来？”“小组成员如何分工合作？”“可能会遇到什么困难？”等等。通过交流，学生可以大胆地表达自己的想法，并能从他人处获取对自己有价值的信息。

二、过度追求过程的完整

“让学生亲历科学探究的过程”这句话会被很多教师曲解为“让学生经历科学探究的全过程”。由于受具体教学内容的影响，课堂中的某些探究活动可能只包含探究活动的几个要素，因此，学生科学探究能力应该是通过完成部分探究活动和完整的探究活动，逐渐积累、形成的。其间，教师也应不断提高自己的教学设计能力。

【教学片段】教科版《科学》五下《摆的研究》

教师出示一个简易摆。

师：这个简易的装置叫“摆”，这根线是摆线，下面的重物是摆锤。下面，请各小组制作一个摆。

师：玩玩这个摆，怎样才叫摆动一次呢？

教师演示：摆出去，再回来算一次。

师：让我们一起数数，我们刚才做的摆在10秒钟内摆动了多少次？为了实验更科学，我们要重复实验三次。

生1：他们组怎么摆动11次？都是10秒，怎么摆动的次数会不一样呢？

师：是啊！都是10秒，摆的次数有多有少，这说明摆的快慢不同。你猜猜为什么都是10秒，摆的次数会不一样呢？

生2：我估计跟摆的高度有关系。

生3：我估计跟摆锤的重量有关系，可能多挂几个螺帽，摆动的次数会快一点。

生4：我估计跟摆线的长短有关系。

师：同学们，我们猜测摆的快慢跟这些因素有关，那你们打算怎样做这个实验呢？

师：让我们来分分组，1—3组研究摆锤，4—6组研究摆角，7、8两组研究摆线。

学生讨论实验方案并汇报。

师：让我们共同合作，开始实验吧！

师：同学们，通过刚才这么长时间的研究，说说看你们有什么收获。

生：我知道了摆锤、摆角和摆线，我还知道了摆的快慢与摆角的大小、摆锤的重量无关，只与摆线的长短有关。还有，摆线越长，摆速越慢，摆线越短，摆速越快。

美国学者哈伦（Harlen）和詹利（Jelly）在1997年将科学探究教学归纳为7个环节：观察—提问—假说—预测—调查研究—解释—交流。上述《摆的研究》一课的教学流程，非常完美地体现了这7个环节。很多教师之所以将“摆的研究”作为公开课的内容，原因之一就是通过研究摆，让学生经历一次完整的科学探究历程。特级教师路培琦也曾上过这一内容，他的教学环节非常简单：组装摆—如何数摆的摆动次数—制作一个15秒摆动10次的摆。这节课的影响范围很大，曾一度引发了教师们的大讨论。其实很难评价以上两种教法的优劣，毕竟缺乏一种准确、客观的评价标准。但我们还是能够轻易比较出两节课的差异所在——那就是对科学探究各环节的取和舍。前者的课堂中，观察、提问、假说、调查研究、交流等环节，基本上一个不落，悉数登场；后者则通过布置一个实际的任务，引导学生在不知不觉中开始科学探究。

究竟谁是探究，谁不是探究？谁更有利于学生科学探究技能的形成和发展？苏教版《科学》教材主编郝京华教授曾划分出四种不同的探究类型：提问法、发现法、实验法、研究法。[1]不难发现，其中的任何一种教学方法都能帮助学生形成科学探究的技能。因此，试图让每一个探究活动都呈现得那么完整无缺，不仅没有必要，而且也不现实。这时再回过头来看“摆”的两种不同教法，或许你原先的认识会发生些许变化。的确如此，当“一个小孩想知道蚂蚁如何在地下生活”时，可以去挖掘一个蚁穴（自主探究）；父亲和他一起去挖掘一个蚁穴（有指导的探究）；听老师讲课或看“动物世界”的电视节目（直接获得知识）；听课或看电视后去挖掘一个蚁穴（实验验证）；挖掘一个蚁穴后看电视或听课（解惑提高）等等，这些探究的立意、过程、所用时间和方法不同，收效也不同，这也为教师设计探究过程提供了很大的空间。[2]

三、过度追求探究的深度

探究内容的难度会直接影响学生探究活动的效果。如果只是从科学知识的概念体系与逻辑结构出发，过度追求教学内容的经典化、标准化、系统性和严密性，有可能导致学生无法理解和建构知识。所以，教师应选择贴近儿童生活实际、符合现代科学技术发展需要的内容，同时还必须考虑学生的年龄特点和认知能力。在此基础上，还要避免将过多的问题和探究内容置于一节课内，这样会分散学生有限的注意力和学习精力。

【教學片段】苏教版《科学》五上《光的行进》

师：看看老师为大家准备了什么材料？

生：蜡烛、黑色小孔板、白色塑料板。

师：把黑色小孔板放在蜡烛和白色塑料板的中间，点燃蜡烛，慢慢调节三者的距离。你在白塑料板上看到了什么？

生：我看到了一个倒着的烛影。

师：这个现象有趣吗？想不想自己做一做？

学生分组做小孔成像实验。

师：白板上的倒像是怎么形成的？

生：是由蜡烛光穿过黑色纸板形成的。

师：为什么蜡烛的像不是正的，而是倒的呢？

学生无语。

教师讲述墨子对小孔成像实验的研究。

师：我们现在使用的照相机、摄像机等，都是在小孔成像原理的基础上制造出来的。

事实上绝大多数学生缺乏与小孔成像实验相关的生活经验。不过，教师在课堂上指导学生做小孔成像实验也未尝不可，毕竟这一活动具有相当的趣味性，实验效果也很明显，学生很容易被白板上摇曳不止的蜡烛倒像所吸引。问题是，教师需要通过相当精确的语言引导，才能让学生最终体悟并说出小孔成像的原理。究竟白板上为什么会出现倒像？我相信，假如将这个问题抛给没有受过科学教育的成年人，能准确说清楚的人估计也不会很多。如果要细细地分析为什么教材编写者或教师都喜欢用小孔成像来解释光是直线传播的，或许从下面的这段话中可以嗅出些味道来——“小学科学课程的教学中，一般是以特定的事物或现象作为教学活动的内容。尽管课程特别强调学生亲历动手操作的过程，去感受并获取事物有关特征的经验，但透视其内在依然可以发现教师追求隐性学科目标的本质。通过这样有计划、有系统的训练，可以明显地感觉到学生学科技能的快速提升。”[3]因此，如果教师僵化地将经典教材内容搬入课堂，而不考虑学生对这一内容的拒迎承转、消化吸收的话，教学效果就可能大打折扣。仍以上述课题为例，教师可以用其他探究活动来组织教学，如：比较笔直的吸管和弯曲的吸管的通光性、用镜子来观察置于拐角处的蜡烛等等，这都能够达成光是沿直线传播的教学目标。或许在进行了上述活动之后，再呈现小孔成像实验更为恰当。

重视和加强科学探究已经成为当前科学教育的重要特征和发展方向。上述“过度化探究”的出现，其背后是我们对“科学探究的主体是学生”这一理念的理解不到位。虽然我们希望学生能像科学家那样真刀真枪地搞科学，通过探究过程活动来获得知识，发展技能，培养科学精神，但与科学家的工作相比较，小学生在科学课上的探究活动离不开教师的适度指导，也不能过分追求探究过程的完整性，更不宜用过于困难的经典科学现象作为核心的教学内容，而应该充分考虑学生的特点，以学生为中心设计科学探究活动，这样才能避免出现类似的“过度化探究”，才能尽可能地提高探究活动的价值和效率，有效地培养学生的科学素养。

【参考文献】

[1]郝京华.什么是科学探究[EB/OL].[2006-3-15].http：//blog.ci123.com/haojinghua/entry/744.

[2]美国国家研究理事会科学、数学及技术教育中心《国家科学教育标准》科学探究附属读物编委会.科学探究与国家科学教育标准——教与学的指南[M].北京：科学普及出版社，2004.

[3]谢小立.要警惕小学科学教育的过度学术化倾向[J].中国教育学刊，2005（12）.