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小学科学探究式课堂教学模式阐述
发布人：李芳 发布时间：2011-03-14 点击： 内容来源：原创
小学科学探究式课堂教学模式阐述
武进区李公朴小学
一、指导思想
小学科学探究式课堂教学模式以构建“以学生主体参与为前提，以问题解决为线索，以思维发展为核心”，培养学生主动参与学习的意识和能力，并且在研究过程中提高教师自身教学水平。在实施过程中采用启发性原则、整体性和因材施教原则、民主性原则、鼓励自我表现的原则。
二、教学结构
1．科学探究活动的组成要素
《科学课程标准》规定了义务教育阶段科学课程的基本学习内容和应达到的基本要求，内容标准有科学探究和科学内容两部分组成。内容标准注意科学知识的学习和技能的训练，强调科学过程和科学方法的学习，有关科学技术社会的观念渗透，注重科学态度与科学精神的培养。
2．科学探究活动的系统结构
五个要素的结构关系是环环联系，彼此促进，并以主体参与为核心，以此实现知识与技能，过程与方法，情感、态度价值观：
提出问题—→猜想假设—→收集证据 —→分析交流—→总结延伸
三、操作策略
通过研究，我们认为，课堂教学中的科学探究实际上是一种精心设计的教学活动。一方面，它需要保证探究活动的开放性、自主性和生成性；另一方面，为了追求学生的学习质量，我们还要保证给予学生开展科学探究以必要的指导、帮助和激励。也就是说，我们不仅要关心课堂“开放得如何”与“生成得如何”、学生“自主得如何”，还要计较课堂是“如何开放”与“如何生成”的，学生又是“如何自主”的，更不能不管课堂“开放了什么”与“生成了什么”、“学生自主学习了什么”，因为新课程所提倡的科学探究承载着科学知识的掌握、科学探究能力的发展、科学精神和科学思维习惯的培养等多重任务。
以下是我们在探究式课堂教学中指导学生开展科学探究活动的具体策略：
（一）引导学生提出问题的策略
策略一：创设和谐的教学氛围，让学生敢于提出问题。
要信任学生，相信学生能提出问题；要激励学生，哪怕是一个赞许的眼神，一句鼓励的话语；要允许学生犯“错误”，对学生出现的“错误”不轻易下结论，不轻易地全盘否定。
策略二：运用多种教学的方法，让学生能够提出问题。
（1）创设游戏情境，引导学生发现问题。如教学《鸡蛋与拱桥》一课，一开课就做一个踩鸡蛋的游戏。鸡蛋易碎，众人皆知，怎么能踩上一个人呢？同学们愣神了，谁都不信。但是同学、老师一个个都踩上了鸡蛋，鸡蛋还是完好无损。这样一来，学生的问题就来了，便能带着问题投入探究活动中去了。
（2）注意观察比较，引导学生发现问题。如教学《动物与环境》一课，老师布置学生去寻找蚯蚓，并且比一比谁找得多。通过不同地点，不同蚯蚓数量的比较，学生的问题也就来了。“蚯蚓所喜欢的环境就是阴暗、潮湿的吗？”“蚯蚓为什么喜欢阴暗、潮湿呢？”
（3）进行实验操作，引导学生发现问题。如教学《凸透镜》一课，让学生明确实验要求后自主实验，在实验中同学们发现当改变凸透镜与光屏、物体之间的距离时，产生的现象不同，这与导入时的一个小实验的现象有所不同，学生在认知上产生了冲突，有了新的研究方向，提出：当凸透镜在光屏与物体之间移动时，会有几种不同情况？为什么？
（4）组织汇报讨论，引导学生发现问题。如教学“小孔成像”这一知识点时，让学生做完实验后汇报讨论，结果产生了新的问题：有的实验失败了，到底是什么原因呢？与孔的大小有关吗？……
（5）开展课外实践，引导学生发现问题。如教学《种子的萌发》一课，课后，有的学生把发了芽的蚕豆种到菜地里，有的学生继续把它种在水里，进行无土栽培，结果发现种在地里的蚕豆长得粗壮结实，而种在水里的蚕豆成了瘦瘦的“豆芽菜”。为什么，这就有了研究的新课题。
策略三：重视对问题进行筛选，让学生提出有价值的问题。
我们十分重视引导学生对问题进行筛选，让学生提出有价值的问题。在教学活动起始阶段，我们一般安排学生进行发散性提问，要求能从“这是什么”“为什么会这样”等角度对周围事物提出问题，然后，引导学生能对所提出的问题进行比较和评价，从而筛选出有价值的问题。
（二）引导学生假设与猜测的策略
假设与猜测是科学探究过程中一个重要的过程。假设与猜测的过程不但能帮助学生明确研究的方向，而且有利于培养学生的直觉思维、发散思维。
具体策略：教给学生假设与猜测的方法。
假设与猜测一般有如下方法，教学中，老师要通过适当的方式让学生意会：
1、依靠生活经验进行假设。如让学生依据生活经验推测大树死亡的原因。
2、依靠逻辑原理进行假设。如预测热水自然冷却过程中水温的变化规律，只要按逻辑推论将水温的变化规律划分为“先快后慢地下降”、“先慢后快地下降”、“匀速下降”、“无规律下降”四种可能。
3、根据观察到的现象作出假设。如德国科学家魏格纳在病床上看到墙上挂的地图，偶然发现南美大陆东海岸的凸出部位，恰好可以和非洲西部凹进部位吻合在一起，这说明了什么？一个大胆的假设――大陆漂移说在他脑海中出现了。
4、通过直觉作出假设。当一个人遇到问题的时候，总是要先想一想，可能是怎么回事？可能的原因在哪？可能的结果是什么样的？在这个过程中，有时候并没有充足的根据，但是直觉告诉他，可能是这么个结果。
需要注意的是，教师要引导学生懂得“假设预测”与“结论”的不同，知道假设预测要靠充分的证据证明才能成为结论。
（三）引导学生制订计划的策略
制订计划是科学探究活动的重要环节，制定计划的条理性、完整性、可行性、方向性直接影响后续探究活动的进行和成败。在制订计划的过程中，学生必须明确在后续的探究活动中，应该先做什么，再做什么，最后做什么，应该注意些什么。然而，事实上，我们的老师往往忽略了这一点。
具体策略：分阶段引导学生学会制订计划。
引导学生制订计划要循序渐进，不可急于求成，不可忽视教师的指导作用，特别是学生刚接触科学探究的阶段。在教学实践中，我们分这样三个阶段来引导学生学会制订计划。
第一阶段：通过问题引导学生制订计划。在三年级起始阶段，学生由于刚开始接触科学，让他们自主制订计划还存在相当多的困难。因此，教师要多引导，多帮助，让学生明确做什么？怎么做？分几步做？这中间需要注意些什么？在教学实践中，我们常常通过问题向学生渗透制订计划的和方法。例如研究“小草每天‘喝’多少水？”这个问题，教师可通过如下问题引导学生展开研究：怎样知道小草每天‘喝’多少水？先做什么，再做什么？需要些什么实验材料？怎样看出小草一天‘喝’多少水？如何让别人看到你的研究成果？
第二阶段：利用表格辅助学生制订计划。基本过程是先出示表格，启发学生思维，让学生围绕问题，依据表格制订计划。例如《摩擦力的秘密》，可先出示《摩擦力的研究实验记录表》，让学生根据表格说一说：该如何去研究摩擦力的秘密，需要哪些器材，要注意些什么？在表格的启发下，学生很容易说出研究的计划。
第三阶段：学生通过自主分析制订计划。当学生具有了一定的制订计划的能力后，可以考虑完全由学生通过自主分析制订计划。在学生自主制订计划的过程中，教师最大的支持就是给予学生足够的自由（包括时间和空间）和丰富的环境（氛围、场所、资料等）。例如，选择自由研究的内容。
（四）引导学生搜集整理信息的策略
所谓收集整理信息，是指能利用多种途径或媒体搜集图片和文字资料，能够采用简单的设备和工具收集数据，对物体进行观察、实验、测量，并做好记录。在科学课堂的探究中，这一过程十分重要，它是学生通过探究获得新知的关键所在。因此，教师要通过激励和帮助，促使每一个学生都能积极主动地参与观察实验。教师要给予学生最大限度的观察实验的自主权和充裕的时间，同时又要发挥必要的指导作用。在观察实验的过程中，既要加强小组内的合作，也要加强小组间的互动。
策略一：准备有结构的观察实验材料。
要使观察实验取得良好的效果，材料的选取非常重要。丰富的材料便于学生的选择和利用，使学生能够从不同的途径，采用不同的方法获得结论。在课堂教学中，除了一小部分很简单的材料可以让学生自己准备外，其余都需要教师精心、细心、热心地去准备。如小学科学四年级上册《热水变凉》一课，教师就要准备温度比较高的水作为学生分组实验的材料，因为温度高的水有利于学生发现热水变凉的规律，如果用隔夜的热水，实验效果就不明显。当然，用温度高的水有不安全因素，这就需要教师进行必要的安全指导。
策略二：让学生通过动手做搜集信息。
传统的观察实验教学，主体是教师，观察实验过程中，动手做的是教师，学生像观众一样在台下默默地观看，科学探究过程中的观察实验，主体是学生，整个课堂上，尽情地动手做的是学生，教师是为学生服务的，是协助学生更好地完成探究的。
科学探究中的观察实验还必须让学生在动手的基础上，真正让思维动起来，做到动手又动脑，必须让学生明确“动手做”任务，动手之时，要及时进行信息的搜集与记录，动手之后，与同伴交流动手做的收获与体会。
策略三：引导学生有效地整理信息。
学生获得的感性事实是零乱的，缺乏条理性的。教师要引导学生把各自搜集到的事实证据进行分析，并且必须教给学生一些整理信息的方法。例如，唐纳女士在上《测试载重车的运动》时是这样引导学生整理事实的：她用投影展示了一组学生的实验记录，记录表明该组学生5次实验结果都不一样。于是，她说：“科学实验需要重复多次，这多次实验有时结果相同，但更多的时候结果是不同的。这时，就应该找一个数据来代表一组数。”在她的启发下，学生都学会了从零乱的结果中获取有用的信息，除了用“平均数”以外，还先后尝试用“众数”和“中间数”来代表一组数字。
（五）引导学生思考与结论的策略
具体策略：在讨论中思考与结论。
在讨论的过程中，教师首先要引导学生结合自己和别人收集的信息，进行分析、判断、归纳、甚至争论，从而找出其中的规律。如果发现学生独立思考与结论有困难，教师还应见机提出问题，挑起矛盾，巧妙地促使学生发表不同的意见，帮助学生寻找规律。如在《弹性》一课的教学中，学生对收集到的事实进行整理后，一个学生答：“我发现皮筋、弹簧……橡皮泥有弹性，木块……没有弹性。”三个同学同时反驳：“不对！橡皮泥没有弹性。”教师适时引导：“说说你们的理由。”学生立刻说：“橡皮泥虽然能捏扁、搓长，但松手后它还是扁的、长的，不能再变成原样。” ……这样，学生在不同意见的发表与争论中，用自己的语言概括出科学结论，这符合从感性到理性，从具体到抽象的认识过程，同时，也有利于学生创造性思维的锻炼。
（六）引导学生表达与交流的策略
学生在探究过程中，不仅要自己动手操作，自己验证假设，自己得出结论，还要能够用准确的、恰当的语言进行表述，与同伴交流获得经验。在探究结束时，要进行小组或全班集体讨论，每个实验结论还要经过同伴的质疑。这一环节将进一步加深学生对探究本身的认识，同时也使他们学会相互交流与分享经验、相互尊重与合作。
策略一：采用多种方式进行表达与交流。
教师要引导学生采用多种方式呈现探究的过程和结果。要使学生认识到语言的描述是表达与交流最常用的方式，但不是唯一的方式，有时，为了引起听者的注意，增强表达与交流的效果，可以采用形式多样的表达方式，如一份报告、几张相片，也可以是一块展板、一份小报，等等。
策略二：表达中引导学生学会相互倾听。
教师要重视“学生之间的相互倾听”。在整个探究过程中，由于经验背景的差异，学生对问题的理解常常各异，这种差异本身便构成了一种宝贵的学习资源。在表达与交流的过程中，引导学生学会相互倾听具有下列价值：学生在相互倾听中，会明白对问题别人也可以有其他的理解，这有利于他们摆脱自我中心的思维倾向；学生之间的观点对立、相互质疑可以更好地引发学生的认知冲突和自我反思，甚至激起探究的灵感；不同学生贡献不同的经验和发挥各自的优势，从而一起完成个体难以完成的探究任务。
（七）引导学生总结、评价与反思的策略
对科学探究的过程进行总结、评价与反思，能使学生正确认识自己的收获或存在的问题，交流探究的体会与经验，学会理解与宽容，学会客观地分析与辩证地思考。在总结评价的过程中，教师要给予学生进行评价与反思的指导，如果只是一味地要求学生去评价去反思，那将流于形式。教师要摒弃“为评价而评价”、“为反思而反思”的做法，不能要求学生对每次活动都有评价，都去反思，也不能要求每次活动都对每个学生进行评价。
策略一：采用多样的评价方式。
首先，采用自我评价与反思。
实践证明，在科学探究过程中，开展自我评价与反思，有利于激励学生的内在动因，充分调动学生学习的积极性，而且在自我评价与反思的过程中，不时对照科学探究的要求进行，形成了自我反馈机制，正确的及时得到了强化，错误的及时加以纠正。
其次，组织施行他人评价。
他人评价是指被评价者以外的人进行评价，又叫外部评价，这里指的是教师对学生的评价和学生间的相互评价。由于小学生年龄小，缺乏社会生活经验，不能严格、慎重、客观地对某个问题作出评价，这就需要教师在课堂上经常作出示范，给学生创造模仿和学习的机会。
策略二：多采用激励性的评价。
评价与反思的过程不能挫伤学生探究的积极性。评价与反思的目的是促使学生更好地进行探究，如果在评价与反思的过程中挫伤了学生的积极性，则学生会对探究逐渐丧失兴趣。一般情况下，要指出学生探究的不足时采用“如果你能……就……”或“建议……”这一类的句式，不用“……做得不好！”这样的评价。
四、注意问题
1、教学流程不是一成不变的，根据不同的年级、内容，可产生变式。同时也不排除其他学习方式。
2、讲究侧重点。
3、教师及时指导反馈，不是放纵式探究。
五、案例
第一环节：提出问题
在教学《摩擦力的秘密》一课，教师设计了一个学生常做的拉人游戏导入，学生通过游戏，提出问题，如“摩擦力怎样产生的？”“摩擦力的大小与什么有关？”等问题后就进入了探究环节——探究摩擦力的大小与什么因素有关系？
第二环节：猜想与假设
师：现在知道了什么叫摩擦力，那摩擦力的大小可能跟什么有关呢？谁来假设一下？生假设。（根据学生回答板书）
师：同学们很爱动脑筋，提出了许多假设。为确保探究的有效性，这节课我们重点研究摩擦力的大小和物体的轻重以及光滑程度是否有关这两个方面，其余的就留待第二课时和课后去研究了。下面请同学们在小组内商量一下，选择一个你们最感兴趣的假设。
第三环节：设计实验方案
师：课前，老师为大家准备了一些实验材料，根据选择的假设，请你们设计一组实验来验证，先把你们的实验方案写下来，完成这张实验记录单的上半部分。
3、各小组讨论：确定研究问题，提出假设，设计实验方案（附：小组记录表）
我们研究的问题是：摩擦力的大小与什么因素有关？
我们的假设：物体之间的摩擦力可能和 有关。当 ，摩擦力越大；当 ，摩擦力越小。
我们的实验：
| 实验条件 | 实验记录（单位：牛顿） | 结论 | |||
| 第一次 | 第二次 | 第三次 | 平均值 | ||
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（学生小组活动情况预设：针对学生提出的各种假设，做必要的归类合并）
4、交流设计方案，教师相机指导。
5、学生根据教师的指导修改自己的方案。
第四环节：进行实验，收集数据
1、师：每个条件的实验要做几次？生：三次。
2、分组实验，教师巡回
第五环节：分析论证
小组合作，分析收集的数据
第六环节：汇报、评估实验和分析情况
第七环节：交流得出结论，提出新问题
师（小结）同学们，刚才我们假设了：物体的表面越粗糙，摩擦力就越大；物体表面越光滑，摩擦力就越小。物体越重，摩擦力就越大；物体越轻，摩擦力就越小。
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