浅谈如何让科学探究走进课堂 浅析如何让学生在科学课中发现并解决新问题
美国著名教育家杜威曾指出：科学教学不能过于强调信息的积累，而应该对科学的思考方式和态度引起足够的重视。这实际上就意味着小学科学教育不仅要让学生获得关于生活和世界的最基本的科学知识，同时更重要的是学习科学探究的过程和方法，以及培养学生对科学的正确态度。关于这一点，恰恰与最新颁布实施的《科学课程标准》的理念不约而同。怎样才能使我们的科学教育在实践上对此有所体现呢？这是我们每一位科学教师们所要面临的、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？” 我想，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、提高科学探究的有效性，首要前提在于转换教师的教学观念。
《科学》是一门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。教师必须首先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；在整个教学过程中，教师仅仅是学习资源的指导者和管理者；教师要极其重视学生的自身体验和已有知识经验……。
二、提高科学探究的有效性，要求教师进行恰当合理的教学设计。
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。心理学家皮亚杰也认为，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。
三、提高科学探究的有效性，成败落实在教师对学生科学探究的细节指导上。
在第一次接触《科学》新教材时，很多学生往往受传统教育或其它课程的影响，还处于依赖教师、依赖课本的阶段，对于学习上的自主探究、主动探究更是显得陌生和无所适从，对此教师必须注重对探究过程和方法的细节指导，减少和降低学生参与科学科学探究的障碍和困难。
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》所例举的那些科学教学案例，教师如果好好学习、研究的话，对于自己应该如何指导学生的探究活动也有一定的参考意义和价值。
四、提高科学探究的有效性，还要重视学生的课后科学探究，千万不能让它成为一句托辞。
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”版块，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。我们这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，我们觉得，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的呈现在学生面前的，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做一句空话，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。
物理学家苏厄说过：“重要的不是获得知识，而是发展思维能力，教育给予人们的无非是一切已学过的东西都遗忘的时侯，所剩下的东西。”对科学教学而言，要让学生“剩下来的东西”是什么呢？那应该是科学素养，这也是新课标的核心理念。如何提高学生的科学素养？这就要求我们教学者要更新教学观念、思路、方法，通过科学探究活动激发学生学习兴趣，培养学生科学态度和提高学生的探究能力。下面本人结合自己的教学经验，就探究活动所涉及的一些问题进行初步的探讨。一、 通过科学探究活动，保持学生的好奇心通过科学探究活动来进行教学是非常必要的，我们应让学生用类似于像科学家研究科学的方法那样来进行学习，让学生保持好奇心。本来好奇心是人与生俱有的，但是随着年龄的增长，好奇心反而减弱。究其原因，无非是现在的教育教学方法，急于给予孩子最终的答案和结果，而是他们缺失了寻求答案，解决问题的过程。长期以来，扼杀了他们的好奇心，成了一个只会接受现成知识的容器。这样虽然可使学生获得更多的知识，但他们的智慧并未得到发展。为此，在科学教学中，教师应结合课本内容和生活实际让学生进行探究活动，为学生提供质疑、探究、解决问题的机会。让他们带着好奇去寻求新知。如：在讲到分子间有空隙时。可以问学生：把方糖放到水里，体积会不会改变？此时学生可能回答“不变”或“变”两种答案。老师不要急于给出答案，可让学生先自行设计实验，让学生在探究活动的基础上，给予老师一个答案。接着就学生的回答的实验现象问：把方糖一块一块往装有水的量筒里加，一开始体积并无改变，加了较多块时，才改变。这是为什么呢？这时老师不要急于解释为什么？可以把问题抛给学生，这样可以保持学生的好奇心。教师只要指导学生，让学生合作讨论进一步进行探究。用沙子和水再次实验。这样学生轻而易举地可得出沙子间有空隙，延伸到分子间有空隙，学生就容易接受了。这比教师直接教给学生分子间有空隙的效果远远好多了。所以说，保持学生的好奇心，实在太重要了，我们要用科学探究的方式进行教学，将学生的好奇心保持的长久些。二、 通过科学探究活动，培养学生的学习兴趣科学探究活动是指在教师启发指导下，由学生自己独立运用实验去探求知识或获取必要的感性认识的教学活动。由于学生个体差异，在活动中时间难以控制，再加上课前准备工作量大，而且费时。有些教师就是为了赶进度，就进行满堂灌，一些探究活动用多媒体播放替之，这样既激不起学生兴趣，也会造成“吃方便面”一样，既没有营养又消化不良。我们要尽可能地以探究式地学习方式，开设实验，让学生动起来，培养学生的学习兴趣。因为兴趣是创造之母，它可以孕育愿望，滋生动力。如：在讲电路连接方式时，可以向学生提出一个生活实际问题，如果在冬天，我们教室里的灯和电风扇一起工作行吗？“不行。”那么这两个用电器该怎么接？请大家帮忙连连看。教师为学生提供两节干电池、一个电动机、一个灯泡、两个开关、导线若干。这时，学生个个兴趣十足，跃跃欲试。虽然在连接过程中，学生可能会出现种种错误，但是这是一种体验，是科学兴趣、科学态度、和科学思想形成的过程。因此，科学探究活动的有效展开对于实现培养科学素养的目标至关重要。通过探究活动，使学生亲身经历科学知识与科学过程和方法的相互作用。在真正掌握科学知识，科学过程与方法的同时，真正理解科学的本质与价值。同时激发学生探究新知、学习的兴趣。三、 通过科学探究活动，培养学生探究能力科学是一门以实验为基础的学科。实验教学内容贯穿在教材的全部章节和活动中，教材中安排的每一个实验都有一定的目标的。因此，教师要把握好教材的实验教学，充分发挥实验教学对实现探究能力的培养作用。而为了能更好地培养学生的探究能力，开拓学生的思维。教师在处理一些演示实验、验证性实验时，可将它改为探究性活动。让学生自己去探索，去感悟一些新的概念。教师要不断创设情景，引导学生提出问题，作出假设，鼓励学生设计实验方案，并进行实验。如：在学习“浮力”时，我们将书本上的教师演示实验改为探究活动。让学生按探究活动步骤进行探究。老师发给每一小组一块正方体木块，一个烧杯及水，弹簧秤及砝码，要求：1、学生自己设计实验，去感受浮在水面的物体受到浮力，浸没在水中的物体也受到浮力。2、如何测出浮力大小？3、试着说明浮力产生原因。教师适时点拨，指导。同学间相互讨论交流。这样让学生通过主动探究，讨论、自主思考来达到自我不断完善的过程，使学生始终处于探究全过程的积极状态，使学习效果，动手能力和探究能力大大提高。总之，我们要让科学探究走进课堂，要放手让学生去探索去体验。给学生提供更多的学习机会，注重科学探究活动，提高学生科学素养。把学生培养成为一个发现者、研究者和探索者，具有开拓性、创造性人才。
一、创设情境引入，引出问题的教学策略二、引导学生进行假设、猜想、设计验证方法的教学策略。
三、引导合作探究，思考得出结论的教学策略。
四、引导分析论证、评估、交流与合作
让学生在主动参与、亲身探究中发现问题，解决问题，不但可以培养他们的科学精神，科学态度和科学方法，而且通过主动参与、亲身探究，学生的思考力，判断力，批评性思维以及创造力也得到了最有效的培养，最终实现培养学生的科学素养这一总目标。
