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1、把控“四度” ，让探究活动焕发持久魅力【摘 要】 课标指出：科学学习要以探究为核心，亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径，探究是发现的前提，发现是探究的结果。对于科学探究的认识，笔者认为我们不能采取绝对化、机械化的理解照搬教材的探究活动，而应以教材为枢，拓宽探究的广度；分层建构，挖掘探究的深度；深入浅出，突破探究的难度；循序渐进，搭建探究的梯度，以探究活动为抓手充分调动学生的积极主动性，发展学生自主思考、自主创新的能力。【关键词】探究活动 广度 宽度 深度 梯度课标指出：科学学习要以探究为核心，亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径，探究是发现的前提。而如何使探究
2、活动深入“生心” ，如何以探究活动为抓手充分调动学生的积极主动性，发展学生自主思考、自主创新的能力。我觉得可以从以下几方面入手：一、教材为枢，拓宽探究的广度。广度，谓事物的范围，应用在科学探究方面即探究的范围，如果探究的范围太小，不免有“大材小用”的态势，当然如果课堂 40 分钟内选择的探究活动范围太广，于学生的发展将无益于“揠苗助长” 。因此笔者认为教学时应以教材为依据，结合学生实际的探究能力，灵活地拓宽探究范围，适当延伸其横向发展。延伸探究的广度，可拓宽学生的认知体系，使学生对同一问题形成发散性思维，从而使学生获得更为深刻、全面的认识，还可以促进学生不断完善其探究方法。六下我们来造环形山
3、， “月球火山喷发” 、 “受陨石撞击”是学生针对环形山的成因很容易作出的一致假设，而六年级学生也已具备了足够能力设计探究活动加以验证，如模拟“陨石撞击”法，学生想到可用大小不一的卵石撞击沙坑，观察沙坑表面的变化。如果仅开展这样的探究活动，学生将无法体会到成功探究方式带来的喜悦，于他们的科学素养的形成也意义不大。那么，如何引导他们在科学有效的探究过程中亲身体会到获得知识的快乐呢？思考过后，决定在探究环形山形成的同时，进一步探究环形山大小、深浅的影响因素。仍以“陨石撞击”模拟活动为例， “环形山大小、深浅的影响因素可能有哪些？”学生再次作出预测并设计方案：“比较不同质量的卵石撞击效果” 、 “比
4、较同一块卵石从不同高度落下的撞击效果” 。在方案交流中，学生都能认识到对比实验的设计要素，从改变条件、不变条件、如何改变条件、如何保持条件一致等方面设计探究。其中， “尺子无法直接测量沙坑的深度，如何比较沙坑的深度”将学生的思维充分调动，讨论推向更高潮。一番思维碰撞后学生最终获得了一致可行的方法：利用小木棒将其竖直插入沙坑直到接触沙坑的最深处，在木棒处做好记号，拿出木棒用刻度尺测量出木棒上和沙坑等深一段的长度，即为沙坑的深度。整个探究活动中，学生采用控制变量、重复多次测量进行实验，探究的内容宽广了，思维更为开阔，探究方法科学、巧妙了，最终获得的发现也给他们带来了更多惊喜、快乐！通过有益的拓宽，
5、使课堂教学充满吸引力和感染力，何乐而不为呢？二、分层建构，挖掘探究的深度。“深度”谓深浅的程度，俗话说“深度决定高度” ，教材中的某些内容从直观上看只反映一些基本原理，但如认真研究深入挖掘，就会发现里面蕴含着非常丰富的内容，而课堂上某些需要解决的问题也需要更深入的探究活动方能使学生知其然并知其所以然。通过分层建构，挖掘探究的深度，既可丰富活动的形式，又可以把科学素养的各个方面融合在一起，体现探究的魅力所在！运动起来会怎样 （一） ，运动过后呼吸次数明显加快，这是学生经历初步体验后一致的认识，但只有当学生揭开了呼吸的奥秘，方能认识运动和呼吸之间的关系，达成教学目标。教材安排了“反复呼吸一袋空气、
6、排水集气收集气体，并用点燃的竹签检验”两个探究活动，从活动中，学生以亲身体验作出假设：“反复呼吸后，袋中的氧气减少了，而二氧化碳增多了。 ”同时，根据火柴在反复呼吸后的气体中会马上熄灭的现象很容易理解氧气确实减少了，而教材的活动安排也仅止于此。那么如何证实“呼出气体中二氧化碳气体的增加呢？” ，如果直接通过“气体成分表”的出示一代而过，那么缺少体验的学生真能心悦诚服吗？这样的“一代而过”也无益于学生真正理解呼吸的意义，因此，自然还得通过深入探究加以证实。学生对于“二氧化碳”的认识，只停留在“耳闻” ，本身就是难以观察的气体，如何“看到”它的增减，这就增加了难度。斟酌过后，决定教学时直接出示“二
7、氧化碳具有能使澄清石灰水变浑浊”的理论基础，同时进一步引领学生走向第三个探究活动：往澄清石灰水里吹气、吸气，观察对比。用两根长短不一的弯管连接橡皮塞固定在装有清石灰水的集气瓶中，组织学生分组分别完成往装置中吹气、吸气，观察比较。实验现象非常明显，很容易发现水里都会冒泡，但结果是不同的，往里面吹气的装置中，清石灰水变浑浊了；而仅仅是往里吸气的装置中，石灰水依旧澄清。此时，由眼前的现象学生自然产生了问题“为什么一个集气瓶中的石灰水没有浑浊？” “你能想办法让它浑浊吗？”学生纷纷跃跃欲试，毫不犹豫地想到往里面吹气，自此学生的认识便完善了。往里吹气，石灰水便会浑浊，也就说明了我们呼出的气体中二氧化碳的
8、含量明显增加了。三个探究活动，由浅入深，逐层深入，联系前后的发现，学生最初的猜测得以证实，也认识了呼吸的意义即：进行气体的交换，为分析运动与呼吸之间的联系奠定了结实的认知基础。通过挖掘，不但使教材知识得到了深化，同事也培养了学生的推理能力和逻辑思维能力，真正体现了教学的“高度”！三、深入浅出，突破探究的难度。教学不应该是一个封闭系统，也不应该拘泥于预先设定好的固定不变的程式，当我们的探究活动显然已经超负荷，对学生而言造成了一定负担时，那么我们就不得不思考该如何突破探究的难度，达成问题解决的效果且能降低其难度指数，无疑，教师应当处理好教学设计与探究活动的关系，让探究服务于教学。五下用水测量时间
9、， “水是怎样计时的？水钟的制作必须解决什么问题？”要解决这些问题，必须带领学生展开滴漏实验的探究。教材安排了三个探究活动，学生必须在短短 40 分钟内连续完成 3 组由“发令、放水、计时（或连续计时） 、停表记录”的一整套较为复杂的探究活动，并重点分析数据，仔细从预测与实测数据之间的联系中总结发现。整个探究活动中，学生将经历“肯定否定再肯定”这样复杂的认知过程，而这样的探究活动于学生而言也显然是“高负荷” 。如何突破探究的难度，在短时间内完成高质量的探究？于是，从调整实验材料用量、简化探究活动入手引领学生解决问题。1、将滴漏的总水量从原来的 300 毫升减少为 150 毫升，这样实验用时大大
10、节约了，同时测量 150 毫升水中10 毫升、50 毫升水漏完所需的时间，因水量发生的明显变化而易于使学生观察到实测与预测出现的明显差异，直接引出问题“水流的速度并不是固定不变的” 。2、如何证实“水流的速度是变化的呢？”教材原探究活动难度较大，既要考量学生的科学操作、小组合作的规范，又要考量学生对数据的分析处理，我想如果能够降低难度，同时又能验证学生的已有想法，这样的探究何乐而不为呢？课堂上重新设计了一个简易的探究活动：两个一样的塑料瓶，在相同位置，用工字钉扎一个大小相同的孔。往瓶子里分别倒入小半瓶、和大半瓶的水，同时拔下工字钉，观察现象。活动中，学生能明显看到水位高的瓶子，流出来的水流急，
11、轻而易举地“看到”了水流速度的变化。通过进一步追问，学生还能总结获得：水流的快慢与水位的高低有关系，水位高，水流出速度快。至此引导学生分析“怎样能使水钟的流水速度均匀不变从而计时准确呢？”学生也能认识到：不断加水，使水位高度保持不变，才能使水流速度均匀不变。深入于探究活动的意图，浅出于探究活动的形式，这样新生成的探究无疑会使我们的课堂变得更加生机勃勃，充满智慧与欢乐！四、循序渐进，搭建探究的梯度。科学探究活动一般应掌握由简单到复杂、由教师扶着走到逐步放开的过程逐步进行，要给学生一个由生疏到熟悉的过程，不要要求一步到位。因此设计探究活动时，应搭建一个梯度，引领学生在探究活动中不时地上一个台阶，这
12、样整个探究呈现递进式地“跳跃” ，学生学得轻松有趣，在实践的基础上又能加深对知识本质的理解、内化。三上空气占据空间吗一课旨在引领学生认识到空气确实存在，并和其他物体一样能够占据空间，对于刚刚接触科学课的三年级学生而言，空气是看不见摸不着的，认识空气能够占据空间很有难度。实际教学中，笔者以三个探究活动为抓手建构了一组阶梯式的探究活动，由易到难，逐层拔高。探究一：将海绵宝宝紧紧地塞进杯子底部，竖直倒扣在水中，预测并实证海绵是否会湿。这一探究活动轻松易行，引发学生对“海绵不湿”的思考，初步认识到杯子里有空气，水进不去，说明空气占据空间。探究二：出示带孔漏气的杯子，重复上述操作。学生发现同样的操作，杯
13、底的海绵却湿透了，这样强烈的对比无疑使学生的思维更进一步“同样的操作，不同的结果，学生自然想到问题肯定出在杯子身上” ，此时引导学生再次细致地观察实验操作，不难发现：杯子入水后有气泡出来，认识到原来是空气跑出来了，水进去从而占据了杯子的空间，海绵就湿了。经历以上两个探究活动，实际学生对占据空间已有一定了解，此时引领他们继续走入探究三：杯子里的空气被水给挤出来了，现在杯子里都是水，如何想办法把里面的水给排出来呢？学生想到往杯子里吹气，引导学生从水槽的侧面观察杯子中水的变化情况，即亲眼证实了空气吹进去占据了空间，把水挤掉了。三个探究，从“杯子不进水，海绵不湿”到“杯子进水，海绵湿透”“排水” ，递进式的探究，让学生更全面地理解占据空间其实就是挤占空间或防止空间被挤占，还深入地认识到同一空间不会被两种物质同时占据。“打基础不能开快车，否则容易事与愿违” ，当我们扶着学生步入探究活动时，更需要给他们搭好阶梯，让他们一步步踩实、踩稳！科学探究是课程改革的突破口，以教材为枢，拓宽探究的广度；分层建构，挖掘探究的深度；深入浅出，突破探究的难度；循序渐进，搭建探究的梯度，以探究活动为抓手充分调动所有学生的积极主动性，让探究活动焕发持久魅力！
