許春良

警惕科學(xué)探究中的過度化現(xiàn)象*

許春良

讓學(xué)生親身參與科學(xué)探究活動是科學(xué)教學(xué)改革的基本要求。而在現(xiàn)實教學(xué)中，教師在組織科學(xué)探究活動時易出現(xiàn)過度化傾向，即過度追求學(xué)生探究的自主性，過度追求探究過程的完整性，過度追求探究活動的難度。為提升科學(xué)探究的有效性，教師應(yīng)警惕這些現(xiàn)象。

科學(xué)；科學(xué)探究；過度化

科學(xué)是一門強(qiáng)調(diào)探究的課程，且這一點已經(jīng)成為廣大教師的共識，但在實際教學(xué)中，我們發(fā)現(xiàn)，科學(xué)探究投入很多，但學(xué)生的學(xué)習(xí)效果卻并不盡如人意。筆者認(rèn)為，原因之一是教師在組織科學(xué)探究的過程中出現(xiàn)了很多“過度化”的傾向，如：過度追求學(xué)生的自主性，過度追求探究過程的完整性，過度追求探究活動的難度等等。下文筆者將結(jié)合教學(xué)實例剖析“過度科學(xué)探究”的現(xiàn)象，并對這一問題給出自己的思考。

一、過度追求學(xué)生的自主

學(xué)生自主探究的程度應(yīng)根據(jù)每堂課的具體內(nèi)容、實有器材和條件來確定。一般而言，對于低年級學(xué)生，教師應(yīng)多給一些指導(dǎo)；對于高年級學(xué)生，則應(yīng)適當(dāng)放手。如果一堂課中有多個探究活動，那么前期教師應(yīng)指導(dǎo)得細(xì)一些，而后期可讓學(xué)生多些自主探究，如此，學(xué)生才能逐步提高。

【教學(xué)片段】蘇教版《科學(xué)》三下《使下沉的物體浮起來》

師：老師這兒有一些物體，它們分別是橡皮泥、泡沫、小木塊、土豆、玻璃瓶、乒乓球。如果將它們放入水中，它們是沉還是浮呢？

生：有的沉，有的浮。

師：哪些是浮的，哪些是沉的？我們來試一試。

師：哪些物體是沉在水中的？

生：橡皮泥和土豆。

師：大家能不能想個辦法，使沉在水里的橡皮泥和土豆浮在水面上呢？

生1：在橡皮泥中間挖個洞，它就能浮起來。

生2：我們可以將橡皮泥做成船的形狀。

生3：可以把土豆放在泡沫上。

生4：放在充氣的保鮮袋里也可以浮起來。

生5：用吸管做個竹筏，把土豆放在竹筏上，一定能浮在水面上。

師：行，那你們就用自己設(shè)計好的方案試一試，看誰的橡皮泥或土豆能浮在水面上。

學(xué)生按照自己的想法進(jìn)行實驗，各組開始用各種方法進(jìn)行嘗試。

上述教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計非常不錯，其優(yōu)點在于導(dǎo)入清晰、直接，通過觀察不同物體在水中的沉浮情況過渡到如何讓沉在水里的物體浮起來，承啟自然，銜接緊密。但從師生的對話中不難發(fā)現(xiàn)，教師對學(xué)生的探究實驗介入得很少，基本上沒有什么建議和要求?？此茖W(xué)生的自主性得到了充分體現(xiàn)，但卻折射出教師對這一探究活動認(rèn)識的不到位。實際的教學(xué)效果也表明了這一點：學(xué)生忙于用不同的方法使物體浮在水面上，吵鬧的多，有序的少；操作的多，思考的少；盲目的多，有計劃的少；動手的多，記錄的少……這種探究活動無疑可以歸納到過度自主的范圍之中。教師的指導(dǎo)對于學(xué)生的學(xué)習(xí)是必不可少的，但問題是，在實際教學(xué)中教師的指導(dǎo)不是過少，就是過多。有時為了凸顯學(xué)生的主體性和探究的自主性，教師在課堂教學(xué)中只是給出一個簡單的任務(wù)，提供一些材料，然后就讓學(xué)生開始自主探究，教師的指導(dǎo)不到位；有時教師對學(xué)生的探究活動進(jìn)行周密安排，力求學(xué)生順順當(dāng)當(dāng)，不出紕漏，這反而使科學(xué)探究這種具有挑戰(zhàn)性的活動成了毫無懸念的活動，剝奪了學(xué)生嘗試“錯誤”和從“失敗”中尋找原因的機(jī)會。在科學(xué)探究活動中，教師的指導(dǎo)十分必要，它應(yīng)滲透在探究活動的組織、實施、拓展和交流等諸多環(huán)節(jié)中。

科學(xué)是一門強(qiáng)調(diào)“動手做”的學(xué)科，但三年級學(xué)生剛接觸科學(xué)不久，且動手能力弱，他們在探究的時候往往會缺乏明確的目標(biāo)，很多時候其探究活動是無意識的、隨機(jī)的。為了使學(xué)生的探究活動有效開展，有經(jīng)驗的教師會特別強(qiáng)調(diào)探究活動的任務(wù)和目標(biāo)，且在學(xué)生探究的過程中給予適時的、必要的指導(dǎo)。比如：精確控制探究活動的分支數(shù)量，在這里就可以選擇橡皮泥或土豆之中的某一種進(jìn)行研究；增加學(xué)生實驗方案的制訂、交流、修改環(huán)節(jié)，留給學(xué)生充足的討論時間，“你們覺得用什么辦法能讓橡皮泥浮起來？”“小組成員如何分工合作？”“可能會遇到什么困難？”等等。通過交流，學(xué)生可以大膽地表達(dá)自己的想法，并能從他人處獲取對自己有價值的信息。

二、過度追求過程的完整

“讓學(xué)生親歷科學(xué)探究的過程”這句話會被很多教師曲解為“讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的全過程”。由于受具體教學(xué)內(nèi)容的影響，課堂中的某些探究活動可能只包含探究活動的幾個要素，因此，學(xué)生科學(xué)探究能力應(yīng)該是通過完成部分探究活動和完整的探究活動，逐漸積累、形成的。其間，教師也應(yīng)不斷提高自己的教學(xué)設(shè)計能力。

【教學(xué)片段】教科版《科學(xué)》五下《擺的研究》

教師出示一個簡易擺。

師：這個簡易的裝置叫“擺”，這根線是擺線，下面的重物是擺錘。下面，請各小組制作一個擺。

師：玩玩這個擺，怎樣才叫擺動一次呢？

教師演示：擺出去，再回來算一次。

師：讓我們一起數(shù)數(shù)，我們剛才做的擺在10秒鐘內(nèi)擺動了多少次？為了實驗更科學(xué)，我們要重復(fù)實驗三次。

生1：他們組怎么擺動11次？都是10秒，怎么擺動的次數(shù)會不一樣呢？

師：是??！都是10秒，擺的次數(shù)有多有少，這說明擺的快慢不同。你猜猜為什么都是10秒，擺的次數(shù)會不一樣呢？

生2：我估計跟擺的高度有關(guān)系。

生3：我估計跟擺錘的重量有關(guān)系，可能多掛幾個螺帽，擺動的次數(shù)會快一點。

生4：我估計跟擺線的長短有關(guān)系。

師：同學(xué)們，我們猜測擺的快慢跟這些因素有關(guān)，那你們打算怎樣做這個實驗?zāi)兀?/p>

師：讓我們來分分組，1—3組研究擺錘，4—6組研究擺角，7、8兩組研究擺線。

學(xué)生討論實驗方案并匯報。

師：讓我們共同合作，開始實驗吧！

師：同學(xué)們，通過剛才這么長時間的研究，說說看你們有什么收獲。

生：我知道了擺錘、擺角和擺線，我還知道了擺的快慢與擺角的大小、擺錘的重量無關(guān)，只與擺線的長短有關(guān)。還有，擺線越長，擺速越慢，擺線越短，擺速越快。

美國學(xué)者哈倫（Harlen）和詹利（Jelly）在 1997年將科學(xué)探究教學(xué)歸納為7個環(huán)節(jié)：觀察—提問—假說—預(yù)測—調(diào)查研究—解釋—交流。上述《擺的研究》一課的教學(xué)流程，非常完美地體現(xiàn)了這7個環(huán)節(jié)。很多教師之所以將“擺的研究”作為公開課的內(nèi)容，原因之一就是通過研究擺，讓學(xué)生經(jīng)歷一次完整的科學(xué)探究歷程。特級教師路培琦也曾上過這一內(nèi)容，他的教學(xué)環(huán)節(jié)非常簡單：組裝擺—如何數(shù)擺的擺動次數(shù)—制作一個15秒擺動10次的擺。這節(jié)課的影響范圍很大，曾一度引發(fā)了教師們的大討論。其實很難評價以上兩種教法的優(yōu)劣，畢竟缺乏一種準(zhǔn)確、客觀的評價標(biāo)準(zhǔn)。但我們還是能夠輕易比較出兩節(jié)課的差異所在——那就是對科學(xué)探究各環(huán)節(jié)的取和舍。前者的課堂中，觀察、提問、假說、調(diào)查研究、交流等環(huán)節(jié)，基本上一個不落，悉數(shù)登場；后者則通過布置一個實際的任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生在不知不覺中開始科學(xué)探究。

究竟誰是探究，誰不是探究？誰更有利于學(xué)生科學(xué)探究技能的形成和發(fā)展？蘇教版《科學(xué)》教材主編郝京華教授曾劃分出四種不同的探究類型：提問法、發(fā)現(xiàn)法、實驗法、研究法。[1]不難發(fā)現(xiàn)，其中的任何一種教學(xué)方法都能幫助學(xué)生形成科學(xué)探究的技能。因此，試圖讓每一個探究活動都呈現(xiàn)得那么完整無缺，不僅沒有必要，而且也不現(xiàn)實。這時再回過頭來看“擺”的兩種不同教法，或許你原先的認(rèn)識會發(fā)生些許變化。的確如此，當(dāng)“一個小孩想知道螞蟻如何在地下生活”時，可以去挖掘一個蟻穴（自主探究）；父親和他一起去挖掘一個蟻穴（有指導(dǎo)的探究）；聽老師講課或看 “動物世界”的電視節(jié)目 （直接獲得知識）；聽課或看電視后去挖掘一個蟻穴（實驗驗證）；挖掘一個蟻穴后看電視或聽課（解惑提高）等等，這些探究的立意、過程、所用時間和方法不同，收效也不同，這也為教師設(shè)計探究過程提供了很大的空間。[2]

三、過度追求探究的深度

探究內(nèi)容的難度會直接影響學(xué)生探究活動的效果。如果只是從科學(xué)知識的概念體系與邏輯結(jié)構(gòu)出發(fā)，過度追求教學(xué)內(nèi)容的經(jīng)典化、標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)性和嚴(yán)密性，有可能導(dǎo)致學(xué)生無法理解和建構(gòu)知識。所以，教師應(yīng)選擇貼近兒童生活實際、符合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展需要的內(nèi)容，同時還必須考慮學(xué)生的年齡特點和認(rèn)知能力。在此基礎(chǔ)上，還要避免將過多的問題和探究內(nèi)容置于一節(jié)課內(nèi)，這樣會分散學(xué)生有限的注意力和學(xué)習(xí)精力。

【教學(xué)片段】蘇教版《科學(xué)》五上《光的行進(jìn)》

師：看看老師為大家準(zhǔn)備了什么材料？

生：蠟燭、黑色小孔板、白色塑料板。

師：把黑色小孔板放在蠟燭和白色塑料板的中間，點燃蠟燭，慢慢調(diào)節(jié)三者的距離。你在白塑料板上看到了什么？

生：我看到了一個倒著的燭影。

師：這個現(xiàn)象有趣嗎？想不想自己做一做？

學(xué)生分組做小孔成像實驗。

師：白板上的倒像是怎么形成的？

生：是由蠟燭光穿過黑色紙板形成的。

師：為什么蠟燭的像不是正的，而是倒的呢？

學(xué)生無語。

教師講述墨子對小孔成像實驗的研究。

師：我們現(xiàn)在使用的照相機(jī)、攝像機(jī)等，都是在小孔成像原理的基礎(chǔ)上制造出來的。

事實上絕大多數(shù)學(xué)生缺乏與小孔成像實驗相關(guān)的生活經(jīng)驗。不過，教師在課堂上指導(dǎo)學(xué)生做小孔成像實驗也未嘗不可，畢竟這一活動具有相當(dāng)?shù)娜の缎?，實驗效果也很明顯，學(xué)生很容易被白板上搖曳不止的蠟燭倒像所吸引。問題是，教師需要通過相當(dāng)精確的語言引導(dǎo)，才能讓學(xué)生最終體悟并說出小孔成像的原理。究竟白板上為什么會出現(xiàn)倒像？我相信，假如將這個問題拋給沒有受過科學(xué)教育的成年人，能準(zhǔn)確說清楚的人估計也不會很多。如果要細(xì)細(xì)地分析為什么教材編寫者或教師都喜歡用小孔成像來解釋光是直線傳播的，或許從下面的這段話中可以嗅出些味道來——“小學(xué)科學(xué)課程的教學(xué)中，一般是以特定的事物或現(xiàn)象作為教學(xué)活動的內(nèi)容。盡管課程特別強(qiáng)調(diào)學(xué)生親歷動手操作的過程，去感受并獲取事物有關(guān)特征的經(jīng)驗，但透視其內(nèi)在依然可以發(fā)現(xiàn)教師追求隱性學(xué)科目標(biāo)的本質(zhì)。通過這樣有計劃、有系統(tǒng)的訓(xùn)練，可以明顯地感覺到學(xué)生學(xué)科技能的快速提升?！盵3]因此，如果教師僵化地將經(jīng)典教材內(nèi)容搬入課堂，而不考慮學(xué)生對這一內(nèi)容的拒迎承轉(zhuǎn)、消化吸收的話，教學(xué)效果就可能大打折扣。仍以上述課題為例，教師可以用其他探究活動來組織教學(xué)，如：比較筆直的吸管和彎曲的吸管的通光性、用鏡子來觀察置于拐角處的蠟燭等等，這都能夠達(dá)成光是沿直線傳播的教學(xué)目標(biāo)。或許在進(jìn)行了上述活動之后，再呈現(xiàn)小孔成像實驗更為恰當(dāng)。

重視和加強(qiáng)科學(xué)探究已經(jīng)成為當(dāng)前科學(xué)教育的重要特征和發(fā)展方向。上述“過度化探究”的出現(xiàn)，其背后是我們對“科學(xué)探究的主體是學(xué)生”這一理念的理解不到位。雖然我們希望學(xué)生能像科學(xué)家那樣真刀真槍地搞科學(xué)，通過探究過程活動來獲得知識，發(fā)展技能，培養(yǎng)科學(xué)精神，但與科學(xué)家的工作相比較，小學(xué)生在科學(xué)課上的探究活動離不開教師的適度指導(dǎo)，也不能過分追求探究過程的完整性，更不宜用過于困難的經(jīng)典科學(xué)現(xiàn)象作為核心的教學(xué)內(nèi)容，而應(yīng)該充分考慮學(xué)生的特點，以學(xué)生為中心設(shè)計科學(xué)探究活動，這樣才能避免出現(xiàn)類似的“過度化探究”，才能盡可能地提高探究活動的價值和效率，有效地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

［1］郝京華.什么是科學(xué)探究［EB/OL］.［2006-3-15］.http：//blog.ci123.com/haojinghua/entry/744.

［2］美國國家研究理事會科學(xué)、數(shù)學(xué)及技術(shù)教育中心 《國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》科學(xué)探究附屬讀物編委會.科學(xué)探究與國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)——教與學(xué)的指南［M］.北京：科學(xué)普及出版社，2004.

［3］謝小立.要警惕小學(xué)科學(xué)教育的過度學(xué)術(shù)化傾向［J］.中國教育學(xué)刊，2005（12）.

G623.6

A

1005-6009（2016）44-0051-03

許春良，江蘇省無錫市東北塘實驗小學(xué)（江蘇無錫，214191），高級教師，無錫市科學(xué)學(xué)科帶頭人。

*本文系江蘇省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題“基于科學(xué)思維培養(yǎng)的小學(xué)科學(xué)課教學(xué)研究”階段性成果，課題編號：D/2013/02/081。