论文部分内容阅读
随着我国新一轮基础教育课程改革的不断深入，探究式教学已成为初中科学课堂教学的重要教学方式，成为了科学教师一种自觉教学行为，它对改变学生的学习方式也起到了重要作用，使得课堂教学逐渐活了起来。然而，只要我们用心观察仍可发现，许多教师在指导学生开展探究式学习时存在着诸多问题，如教师指导学生探究时缩手缩脚、探究学习的形式单一、探究内容选择不当等，导致在操作过程中某些所谓的探究式学习明显带有师生“剧本化”的表演色彩，造成了学生思维活动缺乏深度，许多探究活动缺少有效性。本文试通过一些科学课堂教学实践中的探究式学习案例，来分析科学课堂中探究式学习有效性缺失的原因及如何开展有效探究，与大家共商榷。
有效探究要求科学教师处理好探究活动的指导性与开放性关系
以下是宋老师校内公开课《指南针为什么能指方向》第一课时的教学片断。
……
教师出示一根条形磁铁问：“磁铁能吸引铁，那是不是磁铁的每一处都能吸引铁呢？”
学生在分组实验探究后交流结果，其中一组学生回答是：“我们组认为只要将一根条形磁铁放入一堆大头针中，观察它是不是每个地方都能吸引大头针，结果我们发现两端吸引的大头针很多，中间不能吸引，所以我们的结论不是磁铁的每一处都能吸引铁。”
教师、其他学生对这组学生的回答一致表示认同，教师进一步提问：“这个现象进一步能说明磁体有什么性质？”
该组学生在讨论后回答：“说明磁体的两端磁性最强，中间弱。”
……
在此基础上教师按部就班地通过预先设计好的提问，引导学生探究得出了磁体的其他一些性质。
在本堂课中，宋老师提出的一系列问题无疑是经过了巧妙地精心设计，课堂中很好地引导了学生的探究活动，激发了学生的学习兴趣，许多结论都是学生自己通过探究活动得出的，取得了较好地课堂效果。回顾整节课的教学流程，课堂中所有探究问题都是宋老师一个人提出，均为预设性问题，没有一个是学生在学习过程中的生成性问题，反映出宋老师在课堂中并没有注重培养学生提出问题的能力，究其原因是宋老师担心学生不知道课堂中如何探究而浪费时间，怕课堂中完不成预设的教学目标，因此过度地指导学生，引导学生亦步亦趋地进行“探究”。然而在这样的学习过程中，学生因为缺乏思维上的主动性和创造性，其探究学习仍是以被动接受为主。建构主义认为，学习是建构内在心理表征的过程，学习者不是把知识从外界搬到记忆中，而是以已有的经验为基础通过与外界的相互作用来获取、建构新知识的过程。探究学习认同建构主义的学习观，强调学习者主动地基于自己与世界相互作用的独特经验去建构自己的知识，并赋予经验以意义。因此，学习自主性是探究的生命所在，学生在探究过程中自始至终都应该是自觉的行动者，而不是教师的追随者。上述课堂中学生正是由于成了宋老师的追随者，所以探究活动只能说是一种表面文化，缺少有效性的真正内涵。
实际上宋老师的担心完全是没有必要的，探究是人的本能，儿童天生就是一个“提问者”、“探究者”，他们通过大量的“破坏性”行为来探究世界，认识世界，如大多数儿童总是会问大人很多“为什么”，总是喜欢拆开玩具设法想弄清里面究竟有些什么东西，等等。因此探究作为一种天生的本能，并不是一种需要从无到有地学习，学生具有自发探究的愿望和能力。当然，这种自发探究往往缺乏目的性、计划性，是低水平的探究，教师指导下的探究不能停留在学生自发探究的水平上，但也并不是要追求达到科学家探究的水平。科学中探究学习是学生用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家研究自然界所用的方法而进行的各种活动，对于一些学生熟悉的背景知识，诸如本堂课所研究的“磁体有哪些性质”这种知识，很多知识学生早有耳闻，教师在课堂中尽管放手让学生自己独立完成所有的探究任务，包括问题的提出，以创设有利于学生自主探究的氛围。
正是由于抱着这样的观点，所以当我自己碰到上这节内容时，采取了让学生自主探究发现的方法，探究过程大致如下：
我事先准备好与宋老师上次相同的器材，课堂中向学生介绍完这些器材后说：“今天这堂课由同学们自己来摆弄桌子上的器材，把你们看到的现象记录下来，思考磁体由哪些性质？”
话音一落，只见各组学生非常踊跃。各组学生均拿起磁铁到处乱碰，嘴里念叨着：“能吸。”“不能吸。”“磁铁与磁铁会相互吸引。”“磁铁与磁铁会相互推开。”“中间的大头针会跑到磁铁的两端。”“磁铁能玩接力游戏。”……
这时的我，显得特别的轻松，我不断地巡视，看到学生边动手边记录着现象，对于一些表面上看似相反的现象，很多合作小组内的学生争得面红耳赤，拼命地想说明自己才是对的，争到后来大多数学生又陷入了沉思，但一会儿组内学生便统一了意见。
活动了一段时间后，我让学生停下，汇报各组的发现。磁铁的性质被学生逐一汇报了出来，而且都是用自己的语言表述，只是对“磁化”现象，学生表述得不那么清楚、明白。于是我便引导学生用科学的语言进行描述。……
虽然这节课我在处理学生的探究学习中花费了较长时间，但学生在课堂中所表现出来的探究能力及探究效果，那无疑是一种有效的探究，因为学生从中不仅仅是发现了一些科学知识，更培养了探究能力，让学生体会到了成功的喜悦，这种效果靠我精心设计问题是无法实现的。通过这堂课的教学，使我深深感到课堂中要指导学生进行有效的探究，教师在设计探究活动时要把握好指导性与开放性的尺度，像探究“磁体的性质”这种学生有直接体验的知识尽管放手让学生自主去探究。
有效探究要求科学教师在设计探究活动时形式要多样化
以下是在2005年12月浙江省农村科学骨干教师培训活动中，温州瓯海中学钱教师开设的观摩课《汽化与液化》第一课时教学片断。
……
教师演示用手指分别蘸水和酒精在黑板上写“人”字，然后问学生看到了什么现象？
学生：酒精写得字比水写得字干得快。
教师：从这个现象中我们能总结出哪些知识？
学生：液体蒸发有快有慢。
学生：酒精蒸发比水块。
教师：很好，下面老师要求各组同学围绕这个现象提一个你们最想研究的问题？
学生：我们组想研究为什么酒精蒸发比水快？
学生：我们组想研究除了液体种类外，还有没有其他因素影响液体蒸发快慢？
教师对学生的回答和提问相当满意，鼓励学生自己进行猜想。
学生分组讨论，建立猜想。在交流过程中，很多组都围绕着晾衣服的例子，提出了猜想，并结合晾衣服的经验举例进行了说明。如阳光下比较热，温度高，衣服干得快；通风的地方衣服干得快；湿衣服铺开晒干得快，等等。
教师边听学生汇报边在黑板上写出相关因素，然后请每组学生选择其中一个因素进行研究，要求各小组先设计方案。
学生分组设计实验方案并交流，教师点评后让学生进行操作，最后共同得出结论。
……
在本堂课中，钱老师在创设问题情景时非常成功，他不急不忙地引导学生自己提出问题，建立猜想，并在交流时能让学生充分表达自己的想法，从学生的回答来看学生的思维无疑是积极的，具有一定的创造性，短短的十分钟时间钱老师将学生在探究学习中的自主地位体现得淋漓尽致。在学生交流汇报猜想的同时，我们可以发现学生已经根据自己的生活经验“晾衣服”的例子对猜想进行了分析说明，这实际上是一个获取证据和分析论证的过程，虽然缺少制定计划的步骤，但钱老师只要在此基础上引导学生进行适当的评价与修正，则“影响液体蒸发快慢因素”的探究学习即可高效地完成。然而钱老师并没有发现这个契机，在后面特地加了一个学生设计实验及实验探究的步骤，给人一种重复之感，大大降低了上述探究学习的效率；同时还因为在这个环节上浪费了差不多１０分钟左右的时间，导致了本堂课最终来不及探究“蒸发有降温致冷作用”这个本节内容的难点，可以说这个学生设计及探究实验是浅层化、形式化的，属于一个无效探究。
钱老师之所以这样操作，究其原因是他心目中探究学习只有一种模式——完整的探究学习，即包括提出问题、建立猜想和假设、制定计划与设计实验、观察与实验及获取事实与证据、检验与评价、表达与交流六个要素，缺一不可；同时认为科学中获取事实与证据主要靠实验这条途径，这是对科学探究的片面理解。实际上，不是每一个问题的探究都需要经历这六个阶段。科学探究是一种多侧面、多形式的活动，只要能体现科学探究的思想和基本特征，探究活动的设计可以是完整的探究活动，也可以是部分的探究活动，可以有一个或几个环节的缺失。例如探究某一地区的环境状况或探究我国现有珍稀动植物，就不需要学生事先作出假设，同时也根本没有必要让学生进行实验设计，从实验中来获取证据，只要通过实地调查或查阅文献获得资料，对资料进行分析整理即可获得结果。同样，在上述对“影响液体蒸发快慢的因素”的课例中，大多数学生根据已有的生活经验已经获得了充足的证据能证明猜想的正确，所以完全没有必要再让学生设计实验方案及通过实验来获取证据得出结论。如果钱老师能适时调整策略，将这个实验探究活动设计成去探究“蒸发有降温致冷作用”这个难点，那将进一步培养学生的创造性，提高学生思维的深度，从而大大提高本堂课探究学习的有效性。
因此当我碰到上这节内容时，采取了以下流程：
在学生交流汇报”影响蒸发快慢的因素”的基础上，教师适当补充学生没有想到的因素，然后提出“夏天当我们感到热时，经常用扇子扇，这样我们会感觉到凉快，请同学们猜想其中的原因？”
学生分组讨论并交流。从学生交流情况来看，我发现大多数学生利用前概念猜想的结果大多是认为扇子扇来的风是凉快的，温度较低。于是我指导学生利用温度计设计实验来检验这个猜想是否正确，大多数组都通过实验认识到上述猜想是错误的，在此基础上我让学生修正猜想，重新用酒精和温度计采用对照的方法进行研究，最终得出了液体蒸发要吸热，有降温致冷作用。
……
分析上述两个教学片断时我们可以发现，学生在探究”影响蒸发快慢的因素“及探究”蒸发有降温致冷作用前，他们的“前概念”是有区别的，前者学生表现出来的信息基本是正确的，而后者大多数同学表现出来的信息则是错误的。因此我们在设计两者探究活动时要区别对待，对于前者只要采用上述分析中提到的部分探究即可完成目标，但后者教师必须指导学生设计完整的探究活动并在修正猜想的基础上重新探究，便于学生引起认知上的冲突，激发学生的思维，充分调动学生的自主性及创造性，以便彻底清除学生前概念的错误，形成正确的结论，只有这样探究活动的有效性才能真正体现。
有效探究要求科学教师精心选择探究内容，处理好知识与探究能力的关系
通过上述《汽化与液化》教学案例的分析，我们还可以发现如果把本堂课的重点放在探究“影响蒸发快慢的因素”上，学生的探究能力可以得到强化，但从对学生获取知识来讲却是低效的。科学课堂中探究学习的目标不能只停留在学生体验探究的过程、熏陶和培养学生科学的情感上，更为重要的是发展学生探究的能力去更好地获取知识、建构知识。若本堂课我们把探究重点放在探究“蒸发有降温致冷作用”上，学生不但可以体验探究过程，还可以解决前概念中的错误，获取和建构新知识，这个探究无疑是高效的。因此，有效探究需要科学教师精心选择探究内容，做到传授知识与培养探究能力有机统一。
基于这个目标，科学课堂中我认为对探究学习的内容选择主要可从三个方面考虑：
１、探究的内容是学生经过努力能达到主动构建的。
２、对探究的内容学生具有一定的基础知识，如相关的概念、规律等。
３、学生对探究内容缺乏经验知识，经历探究能获得许多接受性学习无法获得的体验。
科学探究的本质是动态的、开放的，因此我们在实践中要把握好探究学习的方式是“千姿百态”、“不拘一格”的，只有根据学生实际和内容合理确定探究方式，才能使探究学习的有效性落到实处。
有效探究要求科学教师处理好探究活动的指导性与开放性关系
以下是宋老师校内公开课《指南针为什么能指方向》第一课时的教学片断。
……
教师出示一根条形磁铁问：“磁铁能吸引铁，那是不是磁铁的每一处都能吸引铁呢？”
学生在分组实验探究后交流结果，其中一组学生回答是：“我们组认为只要将一根条形磁铁放入一堆大头针中，观察它是不是每个地方都能吸引大头针，结果我们发现两端吸引的大头针很多，中间不能吸引，所以我们的结论不是磁铁的每一处都能吸引铁。”
教师、其他学生对这组学生的回答一致表示认同，教师进一步提问：“这个现象进一步能说明磁体有什么性质？”
该组学生在讨论后回答：“说明磁体的两端磁性最强，中间弱。”
……
在此基础上教师按部就班地通过预先设计好的提问，引导学生探究得出了磁体的其他一些性质。
在本堂课中，宋老师提出的一系列问题无疑是经过了巧妙地精心设计，课堂中很好地引导了学生的探究活动，激发了学生的学习兴趣，许多结论都是学生自己通过探究活动得出的，取得了较好地课堂效果。回顾整节课的教学流程，课堂中所有探究问题都是宋老师一个人提出，均为预设性问题，没有一个是学生在学习过程中的生成性问题，反映出宋老师在课堂中并没有注重培养学生提出问题的能力，究其原因是宋老师担心学生不知道课堂中如何探究而浪费时间，怕课堂中完不成预设的教学目标，因此过度地指导学生，引导学生亦步亦趋地进行“探究”。然而在这样的学习过程中，学生因为缺乏思维上的主动性和创造性，其探究学习仍是以被动接受为主。建构主义认为，学习是建构内在心理表征的过程，学习者不是把知识从外界搬到记忆中，而是以已有的经验为基础通过与外界的相互作用来获取、建构新知识的过程。探究学习认同建构主义的学习观，强调学习者主动地基于自己与世界相互作用的独特经验去建构自己的知识，并赋予经验以意义。因此，学习自主性是探究的生命所在，学生在探究过程中自始至终都应该是自觉的行动者，而不是教师的追随者。上述课堂中学生正是由于成了宋老师的追随者，所以探究活动只能说是一种表面文化，缺少有效性的真正内涵。
实际上宋老师的担心完全是没有必要的，探究是人的本能，儿童天生就是一个“提问者”、“探究者”，他们通过大量的“破坏性”行为来探究世界，认识世界，如大多数儿童总是会问大人很多“为什么”，总是喜欢拆开玩具设法想弄清里面究竟有些什么东西，等等。因此探究作为一种天生的本能，并不是一种需要从无到有地学习，学生具有自发探究的愿望和能力。当然，这种自发探究往往缺乏目的性、计划性，是低水平的探究，教师指导下的探究不能停留在学生自发探究的水平上，但也并不是要追求达到科学家探究的水平。科学中探究学习是学生用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家研究自然界所用的方法而进行的各种活动，对于一些学生熟悉的背景知识，诸如本堂课所研究的“磁体有哪些性质”这种知识，很多知识学生早有耳闻，教师在课堂中尽管放手让学生自己独立完成所有的探究任务，包括问题的提出，以创设有利于学生自主探究的氛围。
正是由于抱着这样的观点，所以当我自己碰到上这节内容时，采取了让学生自主探究发现的方法，探究过程大致如下：
我事先准备好与宋老师上次相同的器材，课堂中向学生介绍完这些器材后说：“今天这堂课由同学们自己来摆弄桌子上的器材，把你们看到的现象记录下来，思考磁体由哪些性质？”
话音一落，只见各组学生非常踊跃。各组学生均拿起磁铁到处乱碰，嘴里念叨着：“能吸。”“不能吸。”“磁铁与磁铁会相互吸引。”“磁铁与磁铁会相互推开。”“中间的大头针会跑到磁铁的两端。”“磁铁能玩接力游戏。”……
这时的我，显得特别的轻松，我不断地巡视，看到学生边动手边记录着现象，对于一些表面上看似相反的现象，很多合作小组内的学生争得面红耳赤，拼命地想说明自己才是对的，争到后来大多数学生又陷入了沉思，但一会儿组内学生便统一了意见。
活动了一段时间后，我让学生停下，汇报各组的发现。磁铁的性质被学生逐一汇报了出来，而且都是用自己的语言表述，只是对“磁化”现象，学生表述得不那么清楚、明白。于是我便引导学生用科学的语言进行描述。……
虽然这节课我在处理学生的探究学习中花费了较长时间，但学生在课堂中所表现出来的探究能力及探究效果，那无疑是一种有效的探究，因为学生从中不仅仅是发现了一些科学知识，更培养了探究能力，让学生体会到了成功的喜悦，这种效果靠我精心设计问题是无法实现的。通过这堂课的教学，使我深深感到课堂中要指导学生进行有效的探究，教师在设计探究活动时要把握好指导性与开放性的尺度，像探究“磁体的性质”这种学生有直接体验的知识尽管放手让学生自主去探究。
有效探究要求科学教师在设计探究活动时形式要多样化
以下是在2005年12月浙江省农村科学骨干教师培训活动中，温州瓯海中学钱教师开设的观摩课《汽化与液化》第一课时教学片断。
……
教师演示用手指分别蘸水和酒精在黑板上写“人”字，然后问学生看到了什么现象？
学生：酒精写得字比水写得字干得快。
教师：从这个现象中我们能总结出哪些知识？
学生：液体蒸发有快有慢。
学生：酒精蒸发比水块。
教师：很好，下面老师要求各组同学围绕这个现象提一个你们最想研究的问题？
学生：我们组想研究为什么酒精蒸发比水快？
学生：我们组想研究除了液体种类外，还有没有其他因素影响液体蒸发快慢？
教师对学生的回答和提问相当满意，鼓励学生自己进行猜想。
学生分组讨论，建立猜想。在交流过程中，很多组都围绕着晾衣服的例子，提出了猜想，并结合晾衣服的经验举例进行了说明。如阳光下比较热，温度高，衣服干得快；通风的地方衣服干得快；湿衣服铺开晒干得快，等等。
教师边听学生汇报边在黑板上写出相关因素，然后请每组学生选择其中一个因素进行研究，要求各小组先设计方案。
学生分组设计实验方案并交流，教师点评后让学生进行操作，最后共同得出结论。
……
在本堂课中，钱老师在创设问题情景时非常成功，他不急不忙地引导学生自己提出问题，建立猜想，并在交流时能让学生充分表达自己的想法，从学生的回答来看学生的思维无疑是积极的，具有一定的创造性，短短的十分钟时间钱老师将学生在探究学习中的自主地位体现得淋漓尽致。在学生交流汇报猜想的同时，我们可以发现学生已经根据自己的生活经验“晾衣服”的例子对猜想进行了分析说明，这实际上是一个获取证据和分析论证的过程，虽然缺少制定计划的步骤，但钱老师只要在此基础上引导学生进行适当的评价与修正，则“影响液体蒸发快慢因素”的探究学习即可高效地完成。然而钱老师并没有发现这个契机，在后面特地加了一个学生设计实验及实验探究的步骤，给人一种重复之感，大大降低了上述探究学习的效率；同时还因为在这个环节上浪费了差不多１０分钟左右的时间，导致了本堂课最终来不及探究“蒸发有降温致冷作用”这个本节内容的难点，可以说这个学生设计及探究实验是浅层化、形式化的，属于一个无效探究。
钱老师之所以这样操作，究其原因是他心目中探究学习只有一种模式——完整的探究学习，即包括提出问题、建立猜想和假设、制定计划与设计实验、观察与实验及获取事实与证据、检验与评价、表达与交流六个要素，缺一不可；同时认为科学中获取事实与证据主要靠实验这条途径，这是对科学探究的片面理解。实际上，不是每一个问题的探究都需要经历这六个阶段。科学探究是一种多侧面、多形式的活动，只要能体现科学探究的思想和基本特征，探究活动的设计可以是完整的探究活动，也可以是部分的探究活动，可以有一个或几个环节的缺失。例如探究某一地区的环境状况或探究我国现有珍稀动植物，就不需要学生事先作出假设，同时也根本没有必要让学生进行实验设计，从实验中来获取证据，只要通过实地调查或查阅文献获得资料，对资料进行分析整理即可获得结果。同样，在上述对“影响液体蒸发快慢的因素”的课例中，大多数学生根据已有的生活经验已经获得了充足的证据能证明猜想的正确，所以完全没有必要再让学生设计实验方案及通过实验来获取证据得出结论。如果钱老师能适时调整策略，将这个实验探究活动设计成去探究“蒸发有降温致冷作用”这个难点，那将进一步培养学生的创造性，提高学生思维的深度，从而大大提高本堂课探究学习的有效性。
因此当我碰到上这节内容时，采取了以下流程：
在学生交流汇报”影响蒸发快慢的因素”的基础上，教师适当补充学生没有想到的因素，然后提出“夏天当我们感到热时，经常用扇子扇，这样我们会感觉到凉快，请同学们猜想其中的原因？”
学生分组讨论并交流。从学生交流情况来看，我发现大多数学生利用前概念猜想的结果大多是认为扇子扇来的风是凉快的，温度较低。于是我指导学生利用温度计设计实验来检验这个猜想是否正确，大多数组都通过实验认识到上述猜想是错误的，在此基础上我让学生修正猜想，重新用酒精和温度计采用对照的方法进行研究，最终得出了液体蒸发要吸热，有降温致冷作用。
……
分析上述两个教学片断时我们可以发现，学生在探究”影响蒸发快慢的因素“及探究”蒸发有降温致冷作用前，他们的“前概念”是有区别的，前者学生表现出来的信息基本是正确的，而后者大多数同学表现出来的信息则是错误的。因此我们在设计两者探究活动时要区别对待，对于前者只要采用上述分析中提到的部分探究即可完成目标，但后者教师必须指导学生设计完整的探究活动并在修正猜想的基础上重新探究，便于学生引起认知上的冲突，激发学生的思维，充分调动学生的自主性及创造性，以便彻底清除学生前概念的错误，形成正确的结论，只有这样探究活动的有效性才能真正体现。
有效探究要求科学教师精心选择探究内容，处理好知识与探究能力的关系
通过上述《汽化与液化》教学案例的分析，我们还可以发现如果把本堂课的重点放在探究“影响蒸发快慢的因素”上，学生的探究能力可以得到强化，但从对学生获取知识来讲却是低效的。科学课堂中探究学习的目标不能只停留在学生体验探究的过程、熏陶和培养学生科学的情感上，更为重要的是发展学生探究的能力去更好地获取知识、建构知识。若本堂课我们把探究重点放在探究“蒸发有降温致冷作用”上，学生不但可以体验探究过程，还可以解决前概念中的错误，获取和建构新知识，这个探究无疑是高效的。因此，有效探究需要科学教师精心选择探究内容，做到传授知识与培养探究能力有机统一。
基于这个目标，科学课堂中我认为对探究学习的内容选择主要可从三个方面考虑：
１、探究的内容是学生经过努力能达到主动构建的。
２、对探究的内容学生具有一定的基础知识，如相关的概念、规律等。
３、学生对探究内容缺乏经验知识，经历探究能获得许多接受性学习无法获得的体验。
科学探究的本质是动态的、开放的，因此我们在实践中要把握好探究学习的方式是“千姿百态”、“不拘一格”的，只有根据学生实际和内容合理确定探究方式，才能使探究学习的有效性落到实处。