◇許建秀（山東：淄博高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)教育和體育事業(yè)中心）

小學(xué)科學(xué)課程基本理念之一，是突出學(xué)生的主體地位。學(xué)生是學(xué)習(xí)與發(fā)展的主體，在科學(xué)教學(xué)中，教師要突出學(xué)生的主體地位，基于學(xué)生的認(rèn)知水平，聯(lián)系學(xué)生已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，充分利用各種資源，創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，引起學(xué)生的認(rèn)知沖突，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究，啟發(fā)學(xué)生積極思維。下面，我結(jié)合教學(xué)實(shí)例，談一下如何基于學(xué)生的主體地位開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。

一、基于學(xué)生前概念認(rèn)知，進(jìn)行有效備課

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀認(rèn)為，學(xué)生的學(xué)習(xí)過程是根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)建構(gòu)的，以原有的經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，重新進(jìn)行信息編碼建構(gòu)自己的理解，學(xué)習(xí)包含由新舊經(jīng)驗(yàn)沖突引發(fā)的概念轉(zhuǎn)變。教師要通過各種途徑了解學(xué)生的前概念，了解學(xué)生已有的知識(shí)儲(chǔ)備水平，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知水平和心智發(fā)展水平，找準(zhǔn)其學(xué)習(xí)進(jìn)階的起點(diǎn)，準(zhǔn)備合適的實(shí)驗(yàn)材料，引導(dǎo)學(xué)生糾正迷思概念。

如《水蒸氣凝結(jié)》一課中，在杯中放入冰水混合物，杯外壁會(huì)出現(xiàn)小水珠。在課前調(diào)查中，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生并不清楚這些小水珠是從哪來的。有的學(xué)生認(rèn)為是杯里的水跑出來的，有的學(xué)生認(rèn)為是杯子滲水了。了解學(xué)生的這些前概念后，教師在備課時(shí)就要以學(xué)定教，正確確定教學(xué)的起點(diǎn)、方法和策略。這里可以安排兩個(gè)探究實(shí)驗(yàn)來幫助學(xué)生建構(gòu)新知：一個(gè)實(shí)驗(yàn)是把盛有冰水混合物的燒杯口密封住，這樣燒杯里的水就不會(huì)跑出來了；二是在杯中加入紅冰塊，觀察杯外壁水滴的顏色。這樣的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)非常好地解決了學(xué)生的前概念問題。教師準(zhǔn)備好活動(dòng)材料，創(chuàng)設(shè)個(gè)人認(rèn)識(shí)和事實(shí)證據(jù)之間的“沖突”，引導(dǎo)學(xué)生自主探究，產(chǎn)生思維碰撞，從而修正原有錯(cuò)誤認(rèn)知，逐步建構(gòu)新的科學(xué)概念。心理學(xué)表明，只有經(jīng)過否定質(zhì)疑的知識(shí)，在學(xué)生頭腦中才有較高的確信度。

二、基于學(xué)生核心素養(yǎng)，展開科學(xué)探究

科學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)，是指學(xué)生在接受科學(xué)教育過程中逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的正確價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力，是學(xué)生通過科學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)化的帶有科學(xué)學(xué)科特性的品質(zhì)，是科學(xué)學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)。我們?cè)诮虒W(xué)時(shí)，不能僅僅重視科學(xué)知識(shí)目標(biāo)的落實(shí)，而要從發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)出發(fā)，以學(xué)生為主體，從學(xué)生全面發(fā)展的角度展開科學(xué)探究活動(dòng)。

《土壤的成分》一課的教學(xué)目標(biāo)是：以學(xué)生熟悉的土壤為研究對(duì)象，采用課內(nèi)課外相結(jié)合的方法，在指導(dǎo)學(xué)生開展野外觀察土壤和課上分析土壤成分的研究活動(dòng)中，繼續(xù)培養(yǎng)學(xué)生用感官和簡(jiǎn)單工具認(rèn)識(shí)事物的能力，了解土壤的成分和有關(guān)知識(shí)；培養(yǎng)學(xué)生觀察、實(shí)驗(yàn)、整理信息和得出結(jié)論的科學(xué)探究能力，能夠分工合作、愿意與他人交流、傾聽別人意見的情感態(tài)度。為保證本課順利進(jìn)行，教師準(zhǔn)備分三個(gè)時(shí)段進(jìn)行：第一時(shí)段在課外進(jìn)行，組織學(xué)生到大自然中觀察土壤并采集土壤樣品；第二時(shí)段通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生認(rèn)識(shí)土壤的主要成分；第三時(shí)段要求學(xué)生課后考察不同土壤及土壤污染問題。

第一時(shí)段，學(xué)生已經(jīng)有了運(yùn)用感官觀察物體的基礎(chǔ)，所以這里采用看一看、摸一摸、聞一聞的方法，對(duì)干土、濕土的顏色、手感、氣味等方面進(jìn)行觀察、比較，并記錄下來。第二時(shí)段，教師為學(xué)生準(zhǔn)備充足的實(shí)驗(yàn)材料，如燒杯、玻璃棒、塑料吸管、紙、紗布、細(xì)篩、放大鏡等，沒有立刻對(duì)學(xué)生提出觀察要求，而是鼓勵(lì)學(xué)生提出關(guān)于土壤的問題。因?yàn)榕囵B(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問題的能力非常重要，能否提出或發(fā)現(xiàn)問題，標(biāo)志著一個(gè)人科學(xué)素質(zhì)的高低。學(xué)生提出的問題多種多樣：

土壤里有些什么？

植物生長(zhǎng)為什么離不開土壤？

土壤里有空氣嗎？

土壤里全都是土嗎？

干土和濕土的顏色為什么不一樣？

濕土為什么有股潮濕味和酸臭味？

土壤的氣味從哪里來？

土壤里有沙子嗎？

土壤里大顆粒和小顆粒都是些什么？

教師把問題逐一寫在黑板上，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這些問題進(jìn)行討論。有些問題通過簡(jiǎn)答解決了，有些問題合并在一起研究。然后，教師和學(xué)生一起確定本節(jié)課能用實(shí)驗(yàn)方法研究的題目：土壤里有空氣嗎？干土和濕土的顏色為什么不一樣？土壤里大顆粒和小顆粒都是些什么？之后讓學(xué)生利用現(xiàn)有材料，選擇感興趣的題目進(jìn)行研究。隨后教師對(duì)每個(gè)小組進(jìn)行巡視指導(dǎo)，及時(shí)給予肯定和表?yè)P(yáng)，鼓勵(lì)學(xué)生深入探究。整個(gè)過程，學(xué)生的信心逐漸增強(qiáng)，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)和探究發(fā)現(xiàn)的能力得到充分發(fā)揮?；顒?dòng)結(jié)束后，教師組織全班討論交流，在交流中，學(xué)生非常順利地解決了以上問題。

課下安排學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)：考察附近土壤；查閱和搜集有關(guān)土壤污染及垃圾對(duì)動(dòng)植物、對(duì)土壤危害的資料或圖片。下節(jié)課學(xué)生帶來了自己的發(fā)現(xiàn)，大家紛紛討論著不同土壤種植的不同植物、垃圾對(duì)土壤造成的危害等等。學(xué)生對(duì)科學(xué)已經(jīng)產(chǎn)生濃厚的興趣，由被動(dòng)學(xué)習(xí)變成自覺自愿的行為，而且逐步養(yǎng)成記錄的習(xí)慣。

學(xué)生通過本課學(xué)習(xí)，不僅獲得了有關(guān)土壤的相關(guān)知識(shí)，多種能力也得到一定提高。教師用大自然中實(shí)實(shí)在在的土壤，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了可以引發(fā)諸多有關(guān)土壤問題的教學(xué)情境。教師重視學(xué)生對(duì)科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)，從提出問題到解決問題，整個(gè)研究過程，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)提供了較大空間，學(xué)生學(xué)習(xí)的能動(dòng)性和合作精神得到充分體現(xiàn)。同時(shí)本課又充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體作用。引導(dǎo)學(xué)生開展土壤研究時(shí)，教師沒有施加太多影響，先將學(xué)生的問題全盤托出，然后引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問題進(jìn)行歸類整理，這樣可以避免學(xué)生的盲目無效研究。在這個(gè)過程中，學(xué)生獲得了土壤的有關(guān)知識(shí)，獲得了科學(xué)探究的方法和步驟。在觀察附近土壤及收集土壤污染給人類帶來危害的實(shí)踐中，學(xué)生深化了對(duì)土壤的情感體驗(yàn)，將保護(hù)土壤的意識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)樽约旱男袨?。從書本走向?qū)嵺`、由課堂走向社會(huì)，本課引導(dǎo)學(xué)生親歷科學(xué)探究的全過程。只有核心素養(yǎng)的諸方面都落實(shí)了，學(xué)生才能得到真正意義上的發(fā)展。

三、基于課堂生成，調(diào)整教學(xué)策略

科學(xué)教學(xué)是為了教而教，還是為了學(xué)而教？當(dāng)學(xué)生課堂的表現(xiàn)和教師的預(yù)設(shè)不一樣時(shí)，該怎么辦？

在《怎樣加快溶解》一課中，學(xué)生探究影響方糖溶解快慢的因素時(shí)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證“加熱”和“把方糖弄碎”兩個(gè)變量可以改變方糖的溶解速度。在學(xué)生匯報(bào)“把方糖弄碎”實(shí)驗(yàn)是否影響溶解速度時(shí)，有一個(gè)小組說“我們組通過實(shí)驗(yàn)證明弄碎方糖不能加快方糖的溶解”。教師查看他們組的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，確實(shí)燒杯中的方糖沒有溶解。原來他們把方糖弄成幾大塊，沒有完全弄碎，所以得到了這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

此刻教師應(yīng)該怎么辦？很多教師在課堂上都碰到過類似的情形。學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和我們預(yù)想的不一樣，是按照提前設(shè)計(jì)的教學(xué)思路繼續(xù)進(jìn)行，還是根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整教學(xué)計(jì)劃？此刻，教師如果直接告訴學(xué)生他們實(shí)驗(yàn)的問題，學(xué)生即使認(rèn)同，也是迫于教師的權(quán)威?？茖W(xué)課本來就是要讓學(xué)生在科學(xué)探究中獲取知識(shí)，形成尊重事實(shí)、善于質(zhì)疑的科學(xué)態(tài)度，現(xiàn)在學(xué)生面對(duì)客觀事實(shí)，對(duì)其他組的結(jié)論產(chǎn)生了疑問，這說明他們尊重事實(shí)。是把這種剛萌芽的態(tài)勢(shì)壓下去，還是小心呵護(hù)呢？

待學(xué)生一番唇槍舌劍之后，教師在黑板上畫下了大大的問號(hào)?！鞍逊教桥榈降啄懿荒芗涌烊芙?？如果要進(jìn)行驗(yàn)證，你們認(rèn)為哪些條件應(yīng)該特別注意？”教師提出了新的問題，學(xué)生經(jīng)過討論一致認(rèn)為，應(yīng)該把方糖弄成粉末狀。教師為各組增添實(shí)驗(yàn)材料，全班學(xué)生再次驗(yàn)證，得到了預(yù)想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，學(xué)生的興致被推向了頂點(diǎn)。如果教師不是根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況及時(shí)變更教學(xué)思路，現(xiàn)在恐怕看不到一張張喜悅的笑顏了?？赡苓@節(jié)課因?yàn)檫@個(gè)臨時(shí)的更改，沒有在預(yù)定時(shí)間內(nèi)完成既定的教學(xué)任務(wù)，但是這節(jié)課的教學(xué)活動(dòng)真正體現(xiàn)了學(xué)生的主體性，讓我們真切地感悟到，“面向全體學(xué)生、學(xué)生是科學(xué)學(xué)習(xí)的主體”不是一句口號(hào)，需要內(nèi)化為教師教學(xué)思想的一部分，并且真實(shí)地影響著教師的教學(xué)行為。

四、基于學(xué)生實(shí)驗(yàn)，改進(jìn)與創(chuàng)新

學(xué)習(xí)的本質(zhì)，不在于記住哪些知識(shí)，而在于它觸發(fā)了你的思考。

好的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣，有利于學(xué)生有效地掌握基礎(chǔ)知識(shí)、基本方法，培養(yǎng)學(xué)生的觀察和動(dòng)手能力?？茖W(xué)教學(xué)要不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)器材，但往往這樣的改進(jìn)都被教師取代了。在實(shí)驗(yàn)探究中，當(dāng)學(xué)生有了問題，教師要鼓勵(lì)學(xué)生，充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，讓學(xué)生經(jīng)歷改進(jìn)與創(chuàng)新的過程。

在教學(xué)《導(dǎo)體和絕緣體》時(shí)，許多學(xué)生對(duì)導(dǎo)體和絕緣體已經(jīng)有了粗淺的認(rèn)識(shí)，他們知道金屬是導(dǎo)體，塑料和陶瓷等物體是絕緣體，有的學(xué)生還知道有些絕緣體遇到水之后會(huì)變成導(dǎo)體。因此，這節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)確定為：讓學(xué)生親歷導(dǎo)體和絕緣體的研究過程，在這個(gè)過程中學(xué)習(xí)研究問題的科學(xué)程序和科學(xué)方法；知道身邊的物體哪些是導(dǎo)體，哪些是絕緣體。這里的科學(xué)方法包含學(xué)生選取研究對(duì)象、設(shè)計(jì)檢測(cè)電路、對(duì)被檢測(cè)的物體進(jìn)行預(yù)測(cè)、反復(fù)檢測(cè)、做出結(jié)論等。課堂上，學(xué)生對(duì)木頭濕了以后是不是導(dǎo)體產(chǎn)生了爭(zhēng)執(zhí)。教師利用學(xué)生認(rèn)識(shí)上的矛盾，把學(xué)生的思維引向解決問題的方向。

師：木頭到底是導(dǎo)體還是絕緣體呢？我們可以用什么方法來判斷？

生：最好是做實(shí)驗(yàn)我們自己來驗(yàn)證。

用事實(shí)說話，這是科學(xué)的態(tài)度。學(xué)生開始設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程，設(shè)計(jì)檢測(cè)電路，在檢測(cè)之前先預(yù)測(cè)，并把預(yù)測(cè)和檢測(cè)的情況記錄下來。一個(gè)小組將木棍放在水龍頭上打濕，然后將濕木棍接入檢測(cè)電路，燈泡沒有亮，將木棍再次打濕，燈泡還是不亮。有學(xué)生提出，木棍要濕透。學(xué)生決定把木棍泡上幾個(gè)小時(shí)再實(shí)驗(yàn)。然而，木棍泡了一夜后，這個(gè)實(shí)驗(yàn)還是沒有成功。

木棍遇水后變成導(dǎo)體，這是我們大家都知道的“真理”，但是誰真正做過這個(gè)實(shí)驗(yàn)？我作為科學(xué)教師，也沒有做過。此刻是把結(jié)論告訴學(xué)生，讓學(xué)生被迫接受呢，還是將實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到底？為了保護(hù)學(xué)生的探究興趣，教師鼓勵(lì)學(xué)生查閱資料，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，繼續(xù)探究。學(xué)生將一節(jié)干電池改為兩節(jié)、三節(jié)、五節(jié)，小燈泡還是沒亮，再增加電池就超出了小燈泡的額定電壓，看來用干電池檢測(cè)濕木棍是不可能了。學(xué)生繼續(xù)查找原因：難道是水的問題？學(xué)生想到了往水中加食鹽，水就變成了很好的導(dǎo)體。學(xué)生往水中加食鹽再做實(shí)驗(yàn)，燈泡還是沒有亮。難道食鹽不夠多？學(xué)生繼續(xù)加，燈泡還是不亮。看來是電壓的原因，濕木棍的電阻太大了。為了不讓學(xué)生懷疑水的導(dǎo)電性，教師引導(dǎo)學(xué)生用照明電路的電源做檢測(cè)電路電源。經(jīng)過檢測(cè)，濕木棍確實(shí)是導(dǎo)體，實(shí)驗(yàn)終于成功。

在這個(gè)活動(dòng)中，學(xué)生花費(fèi)了很大的精力，查找資料、詢問家長(zhǎng)，一步步改進(jìn)，一次次實(shí)驗(yàn)，他們的科學(xué)態(tài)度變得越來越嚴(yán)謹(jǐn)，他們對(duì)真理的追求越來越執(zhí)著。學(xué)生通過自己的探究獲取了知識(shí)，培養(yǎng)了研究問題的能力，真正體會(huì)到以探究為核心的科學(xué)學(xué)習(xí)的意義。在此過程中，教師充分尊重學(xué)生，充分以學(xué)生為主體，敢于帶領(lǐng)學(xué)生挑戰(zhàn)真理。雖然讓學(xué)生掌握導(dǎo)體絕緣體的概念非常重要，但是愛護(hù)和培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑和探索精神更為重要。

科學(xué)是以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨的課程，科學(xué)教師身負(fù)傳播科學(xué)知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)能力、發(fā)揚(yáng)科學(xué)精神的使命與任務(wù)?？茖W(xué)教師要充分了解學(xué)生的前概念認(rèn)知，合理安排教學(xué)，糾正迷思概念，從全面發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)出發(fā)，充分利用課堂生成，發(fā)揮學(xué)生的主人翁精神，讓學(xué)生在自主探究中主動(dòng)建構(gòu)新的認(rèn)知。在不斷改進(jìn)與創(chuàng)新中，培養(yǎng)學(xué)生敢質(zhì)疑、善挑戰(zhàn)、勇探索的科學(xué)精神。