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摘要：科學教育的最终目的是培养学生的科学素养，实现这一目标关键在于教师转变传统科学教育教学观念，提高学生参与科学探究学习的有效性。对科学探究进行合理的设计，在具体的实施过程中发挥必要的指导作用，力求让学生的课后探究活动务实化，让探究的有效成为可能。
关键词：科学素养； 科学探究； 有效性
中图分类号：G620 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2011）4-070-001
怎样才能使我们的科学教育在实践上体现有效？这是我们每一位科学教师所要面临的、必须解决的课题。“如果要学生学习科学的方法，那么有什么比积极地投入到探究的过程中去更好呢？”施瓦布的这句话已经给了我们一个暗示：应该将科学探究作为一种全新教学方式和先进教学理念贯穿在科学教学的始终，切切实实地提高科学探究的有效性，以此发展学生的科学素养。
一、转换教师的教学观念，提高科学探究的有效性
《科学》是一门以全面提高学生科学素养为总目标的课程。而科学探究则是以学生自主活动、收集、分析材料、归纳结论为主要活动目标的，教师首先要从理论认识的层面上对此有所把握和感悟。
在传统的教学中，教学的根本特征是“教师教”（teacher teaches subject matter）。在这样的体制下，教师担纲的是“传道、授业、解惑”角色，教师成了课堂的主角，一切教学安排、学习环境的创设，主要考虑如何有利于教。而科学探究，重要特征是“自主学习、直接体验、关注过程、淡化结果”，它体现了最基本的“学生学”（learner master learning tasks）。所以，实施科学探究，提高科学探究的首要前提是转变教师教学观念。具体来讲，教师应该在教学中树立学生的主体意识，以学生为本，一切为了学生；教师必须创造适合学生的教学，而不是选拔适合教学的学生；教师的责任在于教学环境的设计，为学生搭一个学习的“脚手架”，组织学生主动参与教学过程，而不是注重教学结果。
二、恰当合理的教学设计，提高科学探究的有效性
教师在《科学》课程教学中，除了促进学生智力发展外，应更侧重于学生能够学到受益终生的学习品质和能力。因此，教师不能满足于学生记一些呆板的知识片段，摈弃以往灌输式的教学形式，否则学生一切积极思维、质疑讨论、探究活动无用武之地，实际上也剥夺了学生思考的机会，剥夺了学生学会学习的权利。教师应该设计不同形式的探究式学习，如“自主解决问题式”“案例——归纳式”等，实施掌握知识——形成技能——培养创造力三位一体的教学，同时教师应创设促进学生个性发展的学习环境，将教材与现实生活、本地自然环境相结合，让学生在广阔的领域自主探究，全面促进学生能力和人格的双重发展。心理学家皮亚杰认为：“活动才是实现认知发展包括思维能力发展的基本途径和源泉。”每一册的科学教材中都提供了一些具体的探究活动，如在学完“为什么会降水”后“探究动物行为和天气变化的关系”；学习“电路的连接”后“探究节日小彩灯的连接方法”等。在这样的教育活动中，教师不仅是教学中的严师，更是拓展学生心灵和智慧的导师，因此恰当合理的教学设计，有力地保障了科学探究的有效性。
三、细节恰当的探究指导，提高科学探究的有效性
教师对科学探究的指导主要渗透在以下五个基本过程之中：①对新现象、新知识提出质疑，提出自己的观点，开展讨论；②应用已有的知识对发现和提出的问题作出假设；③运用各种实验方法获取资料进行初步的科学分析；④进行逻辑推理，得出比较切合实际的结论；⑤将探究结论与他人合作交流等。在探究初期，教师要鼓励学生探究的勇气，必要时可以参照课本提供一些探究的素材，帮助设计一些简单的探究问题。再深入下去，教师可以从组织学生设计实验方案、交流讨论探究成果、运用所学知识解决实际问题等环节进行精心安排谋划。《科学课程标准》所列举的那些科学教学案例，教师如果加以学习、吸收，对于自己应该如何指导学生的探究活动有很高的实际参考意义和价值。
四、合理延伸的课后探究，提高科学探究的有效性
美国的FOSS教材有一个比较有特色的地方：它为每一个单元设计了配套的《科学故事》，为学生选择了一些相关的阅读材料，并在每一个单元的每一个活动之后设计了“拓展性研究”板块，同时为学生的拓展性研究提供一些建议。借助这样一种途径，FOSS希望能够将学生的科学学习经历从教室以及工具箱的限制中散发出来，便于学生将自己感兴趣而课堂上又无法进行的活动开展下去。
在很多的科学课堂上都出现过学生积极探究、深入探究但课堂时间却有限的现象。我们之所以将之称为一个现象而不是一个问题，因为究其本质而言，学生科学探究活动停不下来是一件令人欣喜的事情，说明我们的学生是在真正地学习科学、研究科学。问题的关键在于我们如何在现实的基础上保护学生的这种探究热情。有教师提出，是否能够将一周内的科学课连续排在一起，这样学生就有较为充裕的学习时间了。这不失为一个好的解决办法，我觉得，让学生在课后进行类似于FOSS的拓展性研究同样是一个不错的方法。毕竟科学学习有其自身的特点，很多内容在课堂上是无法完整地呈现在学生面前的，教师也不可能将所有相关的内容一一准备齐全。只要教师能够把学生的课后研究落实到位而不将它当作一句空话，那么有关课堂教学时间的问题也就迎刃而解了。这里所指的课后研究包括了阅读、参观、上网等多种科学学习形式。所以，从某种意义上讲，学生的课后研究要比相对封闭的课堂研究更具挑战性，更能培养学生的知识和技能、过程和方法以及情感态度价值观。从这个意义上讲，绝不能让课后探究成为一句托辞。
关键词：科学素养； 科学探究； 有效性
中图分类号：G620 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2011）4-070-001
怎样才能使我们的科学教育在实践上体现有效？这是我们每一位科学教师所要面临的、必须解决的课题。“如果要学生学习科学的方法，那么有什么比积极地投入到探究的过程中去更好呢？”施瓦布的这句话已经给了我们一个暗示：应该将科学探究作为一种全新教学方式和先进教学理念贯穿在科学教学的始终，切切实实地提高科学探究的有效性，以此发展学生的科学素养。
一、转换教师的教学观念，提高科学探究的有效性
《科学》是一门以全面提高学生科学素养为总目标的课程。而科学探究则是以学生自主活动、收集、分析材料、归纳结论为主要活动目标的，教师首先要从理论认识的层面上对此有所把握和感悟。
在传统的教学中，教学的根本特征是“教师教”（teacher teaches subject matter）。在这样的体制下，教师担纲的是“传道、授业、解惑”角色，教师成了课堂的主角，一切教学安排、学习环境的创设，主要考虑如何有利于教。而科学探究，重要特征是“自主学习、直接体验、关注过程、淡化结果”，它体现了最基本的“学生学”（learner master learning tasks）。所以，实施科学探究，提高科学探究的首要前提是转变教师教学观念。具体来讲，教师应该在教学中树立学生的主体意识，以学生为本，一切为了学生；教师必须创造适合学生的教学，而不是选拔适合教学的学生；教师的责任在于教学环境的设计，为学生搭一个学习的“脚手架”，组织学生主动参与教学过程，而不是注重教学结果。
二、恰当合理的教学设计，提高科学探究的有效性
教师在《科学》课程教学中，除了促进学生智力发展外，应更侧重于学生能够学到受益终生的学习品质和能力。因此，教师不能满足于学生记一些呆板的知识片段，摈弃以往灌输式的教学形式，否则学生一切积极思维、质疑讨论、探究活动无用武之地，实际上也剥夺了学生思考的机会，剥夺了学生学会学习的权利。教师应该设计不同形式的探究式学习，如“自主解决问题式”“案例——归纳式”等，实施掌握知识——形成技能——培养创造力三位一体的教学，同时教师应创设促进学生个性发展的学习环境，将教材与现实生活、本地自然环境相结合，让学生在广阔的领域自主探究，全面促进学生能力和人格的双重发展。心理学家皮亚杰认为：“活动才是实现认知发展包括思维能力发展的基本途径和源泉。”每一册的科学教材中都提供了一些具体的探究活动，如在学完“为什么会降水”后“探究动物行为和天气变化的关系”；学习“电路的连接”后“探究节日小彩灯的连接方法”等。在这样的教育活动中，教师不仅是教学中的严师，更是拓展学生心灵和智慧的导师，因此恰当合理的教学设计，有力地保障了科学探究的有效性。
三、细节恰当的探究指导，提高科学探究的有效性
教师对科学探究的指导主要渗透在以下五个基本过程之中：①对新现象、新知识提出质疑，提出自己的观点，开展讨论；②应用已有的知识对发现和提出的问题作出假设；③运用各种实验方法获取资料进行初步的科学分析；④进行逻辑推理，得出比较切合实际的结论；⑤将探究结论与他人合作交流等。在探究初期，教师要鼓励学生探究的勇气，必要时可以参照课本提供一些探究的素材，帮助设计一些简单的探究问题。再深入下去，教师可以从组织学生设计实验方案、交流讨论探究成果、运用所学知识解决实际问题等环节进行精心安排谋划。《科学课程标准》所列举的那些科学教学案例，教师如果加以学习、吸收，对于自己应该如何指导学生的探究活动有很高的实际参考意义和价值。
四、合理延伸的课后探究，提高科学探究的有效性
美国的FOSS教材有一个比较有特色的地方：它为每一个单元设计了配套的《科学故事》，为学生选择了一些相关的阅读材料，并在每一个单元的每一个活动之后设计了“拓展性研究”板块，同时为学生的拓展性研究提供一些建议。借助这样一种途径，FOSS希望能够将学生的科学学习经历从教室以及工具箱的限制中散发出来，便于学生将自己感兴趣而课堂上又无法进行的活动开展下去。
在很多的科学课堂上都出现过学生积极探究、深入探究但课堂时间却有限的现象。我们之所以将之称为一个现象而不是一个问题，因为究其本质而言，学生科学探究活动停不下来是一件令人欣喜的事情，说明我们的学生是在真正地学习科学、研究科学。问题的关键在于我们如何在现实的基础上保护学生的这种探究热情。有教师提出，是否能够将一周内的科学课连续排在一起，这样学生就有较为充裕的学习时间了。这不失为一个好的解决办法，我觉得，让学生在课后进行类似于FOSS的拓展性研究同样是一个不错的方法。毕竟科学学习有其自身的特点，很多内容在课堂上是无法完整地呈现在学生面前的，教师也不可能将所有相关的内容一一准备齐全。只要教师能够把学生的课后研究落实到位而不将它当作一句空话，那么有关课堂教学时间的问题也就迎刃而解了。这里所指的课后研究包括了阅读、参观、上网等多种科学学习形式。所以，从某种意义上讲，学生的课后研究要比相对封闭的课堂研究更具挑战性，更能培养学生的知识和技能、过程和方法以及情感态度价值观。从这个意义上讲，绝不能让课后探究成为一句托辞。