浅谈提升初中科学探究活动实效性的方法

摘 要：科学探究包括提出问题、猜想与假设、制定探究方案、获取事实与证据、检验与评价、表达与交流等环节。本文从这六个方面出发，阐述了提升初中科学探究活动实效性的方法。

关键词：科学探究；实效性；方法

《初中科学课程标准》指出：“科学探究是科学的本质特征，具有重要的教育价值，体现科学探究的精神，是科学教育面向未来的必然要求。它不仅可以使学生更深刻地理解科学知识，更好地掌握科学方法，而且可以使学生得以亲身体会科学精神的实质，培养科学情感、态度与价值观，从而更有效地提高科学素养。”这些年来以探究教学为核心的教学模式已普遍为初中科学教师所认可与采纳，然而有些教师在课堂上组织学生进行科学探究活动时往往过于重视形式，容易走过场，导致学生无法真正体会到探究的乐趣，也影响科学思维的培养。那么，如何才能切实有效地开展探究活动呢？

一、创设问题情境，激发提问欲望

在科学教学中，科学问题是课堂教学的灵魂，是学生探究的出发点，也是探究活动得以继续进行的基础。伟大的科学家爱因斯坦也曾说过：“提出一个问题比解决一个问题更重要。”所以引导学生提出一个有效的问题就显得非常关键了。而根据中学生认知的特点，学生更容易对身边所熟悉的现象或事物引发探究欲望，所以科学教师应尽量根据实际情况，创设问题情境，激发学生的好奇心和探究欲，引导学生发现问题，产生怀疑，提出问题。

如教学《浮力》一课时，教师给每位学生准备好一个瓶盖旋紧的空矿泉水瓶和装满一定量水的水槽，然后让学生将空矿泉水瓶压入水中，让学生谈谈手的感受。针对“手感受到瓶子受到力作用向上运动的现象”，让学生提出自己想研究的问题。此时学生思维比较活跃，提出了很多有价值的问题：谁对瓶子施了力？为什么瓶子浸入得越深，瓶子受到的这个力越大？将瓶子压入其他液体里也会受到力的作用吗？如果把瓶子换成其他物体如铁块也会受到这个力吗？学生探究的兴趣随之而来。

当然，学生提出的问题可能五花八门，这时对于这些大大小小的问题，教师不能“眉毛胡子一把抓”，而是应该顺着学生的思维，引导学生对提出的问题进行简单的分析，然后再找到一个可探究的中心问题。

二、鼓励大胆猜想，提高猜想能力

著名科学家牛顿曾说：“没有大胆的猜想，就不可能有伟大的发现和发明。”猜想可以很好地帮助学生进行探究活动，一方面，正确的猜想对学生是一种激励，学生会有一种成就感，即使是学生的猜想不够正确或幼稚、错误时，教师也应该正确引导，保护学生的创造性思维；另一方面，正确的猜想使学生从中感悟到：光靠猜想还不行，要勇于去探究、去实践，实践是检验真理的唯一标准。因此在科学教学中，我们要鼓励学生大胆地去猜想和提出假设。而这种猜想并非异想天开，它是基于事实的推想，是建立在科学性基础上的。因此，教师只有不断引导学生开拓知识领域，使学生具有广博的知识，才能使学生发现各种知识间的联系，受到启发，触发联想。也只有这样，学生的猜想能力才能提高，才能透过现象看到本质。

当然，在培养学生猜想能力时，需要教师对学生进行正确的引导，让学生面对不同情境下的问题，从问题的内容和性质的不同特点出发，应用不同的猜想方法和形式，得出一些富有创意而又合理的猜想结果，从而达到让学生善猜的目的。

科学课堂中常用的方法有三种，一是直觉归纳法，即让学生由日常生活、生产上的经验或事实直接归纳出猜想结果。如在探究“影响液体蒸发快慢的外界因素有哪些”时，我们可以采用直觉归纳法引导学生进行猜想，可引导学生由日常晒衣服等生活经验直接归纳而猜想出其中的结果。

二是采用归纳上升，逐步概括、推理的模式。该模式是先让学生由特殊事例或原理先归纳或推理出一些中间结论，再由中间结论最后概括或推理出更普遍或更准确的猜想结论。如在探究“导体中的电流大小与导体两端电压大小和导体电阻大小的关系”时，可先引导学生根据“电压是推动电荷移动形成电流的作用”的知识，猜想出：电阻一定时，导体两端电压越大，则导体中电流也越大。同时教师可引导学生猜想得出：电压一定时，导体电阻越大，导体中电流越小。在学生得出这两个中间结论后，教师再进一步引导学生猜想得出“导体中的电流可能与导体两端电压成正比，与导体的电阻成反比”的最后结论。

三是应用一定科学方法进行猜想。适合于猜想的科学方法有很多种，用得较多的如类比法、逆反法等。如在探究“导体电阻大小的影响因素”时，教师引导学生采用类比方法进行猜想，即将“人在宽阔马路上行走受阻更小”类比为“电荷在粗导线中移动”，于是猜想得出“同种材料的导线，在长度不变时，横截面积大，电阻可能越小”的结论。

三、精心设计方案，确保实验的有序性

设计实验方案是探究实验中的关键环节，难度较大。它要求探究者从操作者的角度把猜想与假设具体化、程序化，为科学探究的具体实施做出规划。首先，教师应该让学生明确探究的目的和已知条件。其次，需要考虑影响问题的因素，以便确定观察、测量对象等事项。最后，让学生尝试选择科学探究的方法及材料。当学生在课堂上设计出不同的实验方案时，需要引导学生思考这些方案有没有不足之处，哪一个是最佳方案。如探究温度影响酶催化作用的实验，学生设计了两种方案，方案一：（1）取3支洁净的试管，编号1～3号，分别加入2ml 1%淀粉溶液。另取3支洁净试管，编为4～6号，分别加入1ml新鲜的唾液淀粉酶溶液。（2）将6支试管的1号和4号，2号和5号，3号和6号编为3组，分别放入0℃、37℃、70℃左右的水中，水浴5分钟。（3）将各组试管中的唾液淀粉酶倒入同组的1%的淀粉溶液中，充分摇匀后，再分别放回原温度的水中，水浴5分钟。（4）往3组试管中分别滴入1滴碘液，然后摇匀。（5）观察并记录3组试管中溶液颜色的变化情况。方案二：（1）取3支洁净的试管，编号1～3号，分别加入2ml 1%淀粉溶液。另取3支洁净试管，编为4～6号，分别加入1ml新鲜的唾液淀粉酶溶液。（2）将6支试管的1号和4号，2号和5号，3号和6号编为3组，将各组试管中的唾液淀粉酶倒入同组的1%的淀粉溶液中，充分摇匀后，再分别放入0℃、37℃、70℃左右的水中，水浴5分钟。（4）往3组试管中分别滴入1滴碘液，然后摇匀。（5）观察并记录3组试管中溶液颜色的变化情况。显然方案一的实验方案更加合理一些，因为方案二步骤2中忽略了酶的高效性对实验的影响，但是事实是更多的学生选择了方案二，故需要教师进一步地引导学生修正实验方案。

四、认真做实验，努力获取证据

科学事实是检验科学结论的唯一标准，实验证据是进行科学分析的主要根据。如果不收集证据，假设就将变得毫无意义，探究也将无法进行下去，所探究问题的结论也就不可能形成。

观察是科学探究中收集证据的主要方式，是获取感性材料的基本途径，教学中要引导学生有目的、有计划地利用多种感觉器官，进行全面、深入的观察；要引导学生灵活选择观察方式，及时调整观察思路，从不同的角度思考和分析观察的实验现象，做到观察和思考相结合；要引导学生客观地进行观察，即采取实事求是的科学态度，观察到什么就如实地反映什么，不修改实验现象及数据，对观察结果进行客观评价；要引导学生既全面又分清主次，善于排除观察中各种无关因素的干扰；要引导学生敏捷地捕捉稍纵即逝或不易发现的反应现象，不忽视某些细微的变化情况。

实验也是科学探究中收集证据的另一种重要方式。教师应该留有充分的时间让学生进行探究活动，让每一个同学都参与其中，同时对学生要一再强调规范操作，如温度计、量筒、量杯的使用和读数，操作的规范程度会直接影响到探究实验的准确性。再如酒精灯的使用，我们必须让学生明白具体的使用规则，怎样点火，怎样加热，怎样熄灭酒精灯，等等，它会影响到整个实验的安全性。最后，对于实验现象和实验数据应该及时做好记录，记录时要求学生力争做到：一是准确无误；二是周密完整；三是形式多样。

五、及时评价激励，捕捉闪光点

对于科学探究活动的评价应重在学习过程，重在亲身参与探索性实践活动，获得感悟和体验。根据每一个学生实验的参与程度、实验操作过程、实验中的表现、实验记录情况、能否有自己的见解、是否还能提出其他问题等内容进行评价。教师可制定量化的评价表，也可用定性的语言做出评价。同时，在学生中进行自评和互评，使评价成为学生学会实践――反思、发现自我、欣赏别人的过程。并强调评价的激励性，鼓励学生发挥自己的个性特长，施展自己的才能，努力形成有助于广大学生积极进取、勇于创新的气氛。在这样的氛围中，学生学习科学就会积极主动，探究的习惯也会慢慢养成。

六、打造表达与交流的平台，培养肯定与质疑意识

学生在探究活动后期有了自己的感性认识和真切体验，此时他们非常渴望能与他人及时进行交流，与其他同学分享自己的探究成果，渴望得到大家的认可与赞同。教师此时应了解学生的心理状态，及时进行引导，多运用一些激励性的话语，如：“谁最先发表自己的观点？”“谁能说得更清楚些？”“你赞成他的观点吗？”“对于他的见解你还有什么补充吗？”从而给学生创造一个表达与交流的平台，让他们有话就说、有话敢说。当然，我们在教学中不能仅仅局限于让学生进行口头语言的表达，而应该鼓励学生多运用一些书面表达（画画、数据采集与分析、过程记录等）、动作表达（表情、肢体动作、手势等）等不同的方式进行表达，不断拓展学生的表达方式。同时教师应该引导学生在其他人分享自己的发现与意见时学会倾听，懂得理解他人。当然也要鼓励学生学会质疑，“交流质疑”是科学课中必不可缺少的一环。科学质疑是带有主观性的，每个人对一个实验的解释、对一个现象的描述都存在个人的主观性。有了个人的主观认识就有了不同的声音，也就有了争论，有了质疑，所以，质疑本身就是科学研究不可或缺的。

参考文献：

1.中华人民共和国教育部制订.初中科学课程标准.北京师范大学出版社，2011.

2.崔锡峰.提高小学科学探究活动有效性的五个策略.贵州教育，2011.

3.邱容.如何指导学生表达与交流.科学课，2009.

4.李彩凤.浅谈探究性实验方案的设计.科技信息，2011.

（作者单位：浙江省诸暨市浣江教育集团浣东初中）