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寻求科学探究“理”、“小”、“趣”的支点
作者：严益锋
【内容摘要】
从事一线教学的科学教师，我们都困惑于科学探究的深入与时间的协调问题；探究的活动与课堂的情趣问题；重在激情又忽视了探究的理性思维的培养问题，让我们的科学教学因艰难而显得不知所措，本文紧紧围绕“如何处理科学探究的理、小与趣的关系”试图揭开科学老师的这些困惑，从而实现我们比较理想的科学课堂，相对有效的科学探究活动。
【关键词】理性思维、情趣、切入点、以小见大 【正文】
让我们一起来回顾部分的科学课： 感叹“时间紧迫的课”——《物体在水中是沉还是浮》：这是《科学》四上年级《溶解》单元的第一课，本节课要引领孩子经历4个探究活动：
1、观察木块、铁盖、纸片在水中的沉浮来探讨判断物体沉浮的方法。
2、观察更多物体在水中的沉浮。
3、观察大小相同，轻重不同的物体在水中的沉浮。
4、观察轻重相同、大小不同的物体在水中的沉浮。类似于这样的课还有《食盐在水里溶解了》、《比较水的多少》等等，笔者一直把这类课定义为“忙忙碌碌的课”，在这样的课堂上，往往看到孩子们手忙脚乱，教师大汗淋漓。
感叹“索然无味的课”——《奇妙的指纹》：对于孩子来说，这个与众不同的身体部分，能充分激起探究的兴趣，但是在实际这堂课上，我们很难看到学生兴趣盎然地对指纹探究的场面，因为我们把大量的时间放置在了“指纹的拓印”和“指纹的分类研究”上，更加关注的是“每个人的指纹都不同”和“一个人的10个指纹也是不同的”的理性研究上，类似于这样的课还有《风的观测》、《我们关心天气》等等，笔者把这类课定义为“容易打入冷宫的课”，在这样的课上，往往看到学生默默不语，教师手舞足蹈。
感叹“激情飞扬的课”——《蜗牛》：孩子对于这些可爱的小动物能不喜欢吗？对于激发学生的探究兴趣而言，已经不需要太多的铺设与引导，但是我们在课堂上会发现孩子沉醉于玩蜗牛中，而对蜗牛身体的观察，蜗牛壳的观察，以及对蜗牛吃食物的观察等探究活动已经不能引起他们的重视，回顾这样的课，孩子的理性思考有多少呢？类似于这样的课还有《淀粉的踪迹》、《让更多的灯泡亮起来》等等，笔者把这类课定义为“菜市场式的课”，在这样的课上，往往看到学生乐此不疲，教师怒目相待。
综观这三种类型的课，我们发现第一类课的探究活动广而浅，第二类课的探究活动缺少情趣，第三类课的探究活动不够注重客观、理性的思考。
学会探究和提高证据意识在科学活动中具有普遍意义上的教育价值。评判一项科学研究是否科学，首先在于获取资料的真实性，因而科学探究活动是一种注重实际效能的比较客观、理性的活动。关注我们的科学课堂，活动精彩纷呈，孩子目不暇接，探究兴致高涨，但是，应接不暇的探究活动也同样使刚刚接触科学课的孩子不知所措，探究的实效变得“浅”而“广”，回顾课堂所得，记忆模糊。再来看待我们的小学生，由于其认知特点，富有儿童情趣的缤纷呈现的科学活动更能吸引儿童的注意力，激发探究的欲望，从而饶有兴致地参与科学学习的整个活动之中。但是，众多情趣性的活动往往不具有一定的理性，在课堂中往往表现为活动有余，思维不足；而注重实效的理性的探究活动不一定具有趣味性，在课堂中往往表现为秩序有余，激情不足。
因而我们一线教师在实践中会因顾此失彼、不知所措而困惑。看待科学探究的“趣”：从心理学角度看，生动、自然、贴切的情景可以引起孩子对认知对象的认同感，给教学内容赋予积极的意义，从而促进孩子们将自己的经验世界与认知对象发生互动，使“同化与顺应”过程得以顺利完成。
看待科学探究的“小”：从探究活动的深度来看，缤纷呈现的科学活动会不同程度降低探究的效能，但比较深度的探究虽然能提升探究的实际效能，但过深、比较理性的探究同样也会降低课堂情趣和学生积极参与的热情。看待科学探究的“理”：从课程观的演变过程看，如果片面强调科学探究的实际效能，就会使我们的教学陷入“以知识为中心”课程的弊端中去；如果片面强调学生活动的“趣”，又会使我们的教学陷入“以学生为中心”的课程弊端中去。
做到“理”、“小”与“趣”的和谐统一，以“情景为中心”形成积极向上的课堂教学氛围，是我们所要思考和努力的。
一、以“理”为主、以“小”为点，以“趣”为辅，寻找三者的平衡点。
小学《科学课程标准》指出“科学学习要以探究为核心”，以关注学生终身的科学素养为出发点和归宿点，广大科学教师正在积极地实践着这一理念。从这个表述我们可以很清晰地认识到：科学探究是一项非常理性的思考、实践过程，它有别与学生的“玩”。我们的科学课堂是充满浓郁“理性思考”味的课，我们不能脱离这条主线。
科学课堂要追求理性思考提出来了，于是也渗透到了具体的探究活动中了，我们来看部分的科学课堂，学生动起来了，课堂也活起来了，然而，这里的探究活动是蜻蜓点水、浮光掠影式的，使课堂成为浅层次的堆积教学，于是很多人提出了“一英寸宽，一英里深”的观点，这也就是笔者提出的探究活动以小处为点，挖深挖透的观点。
但是如果我们过分注重了科学探究的小处入手，让学生很理性地深入探究，我们的科学课堂如同真正的科学家搞研究的“工作室”，这对于这个年龄段的孩子来说，就会索然无味，从而失去探究的兴趣与欲望。为此我们必须符合儿童的心理特征，以情趣为辅，唤醒孩子的探究欲和求知欲。
我们就以三上科学《淀粉的踪迹》为例说明： 片段一：以“小”为点，注重理性的思考。
师：前一节课我们一起学习了《米饭的观察》，知道了米饭中有淀粉，碘酒碰到淀粉会变颜色。这节课我们一起寻找“淀粉的踪迹”
课堂按部就班完成三个探究任务：
任务一：观察、比较滑石粉和淀粉。引导学生可以用碘酒来区别滑石粉和淀粉。
任务二：混合滑石粉和淀粉，找出淀粉踪迹。引导学生知道淀粉的含量多少将直接影响碘酒颜色变化的不同。
任务三：寻找食物中的淀粉。引导学生知道淀粉隐藏在各种食物中，我们可以用碘酒来验证是否含后淀粉。
片段二：铺天盖地，点亮课堂激情燃烧的火柴。
师：同学们，今天我们来学习“淀粉的踪迹”，要做一个游戏，游戏的题目叫“过关斩将”，大家有信心吗？
生：（齐声高喊）有
师：请听第一关：如何区分滑石粉和淀粉？ ……
第二关：如何找到食物中的淀粉？ 第三关：蓝色消失说明了什么？ 片段三：小处入手，趣中有理。
1、寻找纸里“淀粉的踪迹”
师：昨天我们从米饭中找到了淀粉，还知道淀粉总喜欢和我们捉迷藏，今天不知它又藏到哪里去了？（教师从学生实验桌下“找出”预先用淀粉糊写有“淀粉的踪迹”的宣纸。）
师：你瞧：“淀粉的踪迹”！猜猜老师是用什么方法让它现出原形的？
生：碘酒
2、寻找滑石粉中“淀粉的踪迹”
师：除了这张白纸上有淀粉，这里也有很多淀粉。只不过这里除了淀粉还有一种滑石粉。用什么方法找到淀粉呢？
3、寻找一些食物中“淀粉的踪迹”
师：老师这还有一些食物，不知道它们里面有没有淀粉？我们也来猜一猜。让我们对这些食物进行逐一检测，观察它们是不是含有淀粉。
4、寻找“淀粉消失”的踪迹
师：我们再来猜一次。（出示盛有稀淀粉糊的小药瓶。）“这是一瓶可能含有淀粉的液体，如果往里面滴入碘酒，它变成了蓝色，说明什么？”（里面含有淀粉）“没有变蓝呢？”（没有淀粉）在小药瓶中滴入碘酒，液体变蓝了。“怎么样？”（确实有淀粉）“现在我要让它发生一些变化。”教师把小药瓶的口靠近自己的嘴，然后用双手遮住嘴和瓶子，挡住学生视线，往瓶子里吐进一些唾液，拿开后对着学生慢慢摇晃几下，使蓝色消失。看到什么变化？（蓝色消失了。）
第一次教学，教师规规矩矩地指导学生寻找淀粉的踪迹，整个过程虽然以小处入手，很理性，只因太枯燥学生无法激情地投入探究学习。研究其原因，教师从教材出发，着眼于知识的结构，与学生的认识特点相脱离，忽视了学生的个性特征、兴趣、爱好、需要。科学知识的掌握对人的培养确实具有重要的作用，但仅把教育的重点放在认知的发展与智力的培养上，而忽略了学问以外的因素，并不能解决完整地培养人的问题。
第二次教学，创设了富有情趣的活动“过关斩将”的游戏，但活动中科学的活动变成了玩，虽然学生学习的兴趣高涨，但教学应该达到的目标没有如愿完成，使我们的教学游于形式。
第三次教学，以“寻找淀粉的踪迹”为主线，紧紧围绕这个小点，展开教学，以培养学生的理性思考为主要出发点，创设各种有趣的“寻找”情景，让学生沉浸在浓浓的科学探究氛围中，起到了良好的教学效果。
以小处入手，将科学探究的活动挖深挖透，使其充满理性的思考是我们所有科学教师不懈追求的，但是，创设一个良好的情景使我们的探究任务更具有情趣性、连贯性、任务性，使小、理、趣三者有机结合，可以达到事半功倍的效果。看来，站在儿童的角度进行探究，在理、小和趣之间寻找一个平衡点，能够使我们的科学课堂既充满儿童的情趣，又充满浓浓的“科学味”。
二、审视教材的结构，以小见大，理趣相融，寻找一个切入点。教科版的科学教材编写时注重科学、合理、有效的结构，结构就是活动与活动的内在联系以及相互作用。有结构的教材有利于学生经历连续的、不断深入的科学探究过程。为此，面对精彩粉呈的科学探究活动，我们必须考虑教材的结构，学生的实际情况，以小见大，从探究的重点入手，深入钻研，引领孩子经历一个比较深入的探究活动。可是教材呈现的是一个个的活动，教师依据什么来确定一个重点探究的活动，从而做到以小见大，理趣相融呢？笔者认为可以考虑三个因素：一是结合学生的认知水平确定相应的课时目标；二是分析各探究活动将对学生所产生的意义与影响，三是为使重点探究的活动挖深，可以建立在理性思考的基础上，创设一定情景使理性思考扩大化、深入化。这三个因素需要教师全面了解学生，深入钻研教材，透过教材表面活动看到隐含的科学本质的内容。
如《冷水与热水》一课，本课三个探究活动：感官观察冷水与热水的不同；观察红墨水在冷水热水中的不同变化；研究热水袋上浮的原因。三个探究活动都可以深入研究，也可以面面俱到，但分析我们的学生特点，教材的结构，我们必须以“小”入手，确定重点探究任务，有的老师把最终目标定位在感官观察冷水与热水的不同，而有的老师把目标定位在研究热水袋上浮的原因。哪种定位意义更大呢？笔者倾向后者，首先从学生的实际情况出发，用感官观察比较两杯水，就其理性思考的价值不高，同时也不能充分唤醒学生探究的热情，深入研究的可观性不高。其次教材结构来看，前一单元是《沉与浮》，其研究更多的物体之间的沉沉浮浮，以研究热水上浮的原因作为重点研究，从理性的思考角度分析，它是学生思维又一提升的切入点。再次研究热水袋上浮的原因已经自行创设了一个理趣相融的情景。
很多的课，我们经常抱怨探究活动过多，课堂时间不够，活动如走马观花，其实我们可以吃透教材，理清教材的结构，善于抓住一个切入点，做深做透，以小见大，创设一定的情景，同样能使我们科学课闪现耀眼的光芒。
三、材料的结构促“理”、“小”、“趣”的统一，寻找一个结合点。探究既是科学的学习目标，又是科学的学习方式。在日常教学中，要有时间保证学生学习的自主性，又要体现学生思维的完整性，在研究上要展现学生的逻辑性，结论上显示学生的成就感。这样的教学模式已成为科学教学的主流模式，并深受学生的欢迎。在这样的课堂教学模式下，教师必须精心设计、选择、提供有结构的材料，以使学生在探究中揭示科学的概念，理会自然现象，同时又保证学生探究的热情与情趣，从而使学生通过研究材料去发现问题，解决问题，促进学生形成科学素养。那构建怎样的结构性探究材料才能更好地促进与“理”、“小”、“趣”的统一呢？笔者认为可以从三个层面入手：
1、关注科学的理性思考，体现探究材料的引导性和暗示性，2、立足材料对教学的调控，突出趣味性。
3、从小处入手，强调材料的典型性、功能的全面性。
就以《物体在水中是沉还是浮》为例： 第一组材料：
引领孩子经历四个活动，即探究木块、纸、铁盖在水中的沉浮来揭示判断物体沉浮的方法；探究泡沫塑料、胡萝卜、石块、橡皮塞、铁块、回形针、牙签等更多物体在水中的沉浮，并形成物体的沉浮似乎与它的大小、轻重有关的意识；利用实验工具箱中提供的大小一样、轻重不同的塑料球来探究大小一样，轻重不同的物体在水中的沉浮；利用实验工具箱中提高的轻重一样、大小不同的塑料圆柱体来探究轻重一样，大小不同的物体在水中的沉浮。
引领孩子经历这样的探究活动，我们总会感觉学生情趣高涨，但手忙脚乱，而教学又是蜻蜓点水，模棱两可。分析这样的课，我们发现关键是材料的结构没有与“从小处入手的探究点”、“理趣结合的探究氛围”很好地和谐统一。
第二组材料：
两次探究活动同样能完成对物体沉浮的探究：即探究橡皮泥、纸、铁盖在水中的沉浮来揭示判断物体沉浮的方法；第二环节的材料选择可以从学生的学习生活中要材料，乒乓球、橡皮、笔、小刀、铅笔、小瓶子等等，让学生自主准备，教师再准备两组材料：写完的笔芯和写了一半的笔芯、没有写过的笔芯，还有就是实验工具箱中提供的轻重相同、大小不同的圆柱体，将这两组材料分发给没有准备材料的几个小组，我们的切入点是“比较老师准备的材料与学生自己准备的材料的不同点”。
这样的设计探究活动小、但其科学的概念、科学的知识的理解又不会缺损，同样从学生身边找材料，让学生在看似普通的材料中寻找理性的科学思考，增强了浓郁的情趣，这样的科学课不也是其乐融融吗？
综上所述，“时间紧迫的课”我们可以理清教材的结构，从小处入手，定位好我们的探究重点，以小见大，做到理趣相融，让这样的课“精”而“活”。“索然无味的课”我们可以以“理”为主，创设一个良好的情景使我们的探究任务更具有情趣性、连贯性、任务性，使小、理、趣三者有机结合，让课也熠熠生辉。“过分激情飞扬的课”我们可以关注教师材料提供的典型性、层次性、全面性、有效性，同样也能使课有条不紊、层层推进。
参考文献：
1、《浙江省优秀教学论文汇编》P61《如何避免科学探究活动失控》——任洪
2、《小学科学教学案例专题研究》P873、《探究式科学教育》P34关于什么是探究式科学教育的阐述。
4、《科学课程标准》
5、http://www.54jy.net/xxkx/kexueketang/lunwen/003383711941.htm
无私教育网——《谈结构性探究材料的应用策略》
