有效介入，減少科學(xué)探究偏差

盛鵠梅

科學(xué)探究，是學(xué)生積極主動(dòng)地獲取科學(xué)知識(shí)、認(rèn)識(shí)和解決科學(xué)問題的重要實(shí)踐活動(dòng)。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，為學(xué)生提供充分的探究機(jī)會(huì)，已經(jīng)成為非常普遍的現(xiàn)象。不過，筆者參加了一些科學(xué)教學(xué)觀摩活動(dòng)后發(fā)現(xiàn)，有些探究活動(dòng)看似熱鬧，實(shí)質(zhì)上缺乏有效的探究點(diǎn)，達(dá)不到預(yù)期的效果。教師怎樣在科學(xué)課上做好引路人的角色，有效介入、減少探究偏差，將探究學(xué)習(xí)活動(dòng)引向深入呢？

一、把握探究重點(diǎn)目標(biāo)，尋找有效介入節(jié)點(diǎn)

小學(xué)科學(xué)基本上是以探究為核心組織教材內(nèi)容的，教師要深入研究教材，并從整體上加以把握，才能有效地組織和引領(lǐng)探究活動(dòng)。

《時(shí)間在流逝》（教科版五年級(jí)下冊(cè)）一課是由“現(xiàn)在幾點(diǎn)了”、“一分鐘有多長(zhǎng)”和“過去多長(zhǎng)時(shí)間了”三部分內(nèi)容組成的。研究?jī)?nèi)容主要是讓學(xué)生感受時(shí)間的存在，利用自然界有規(guī)律運(yùn)動(dòng)的事物或現(xiàn)象來估計(jì)時(shí)間。其中，讓學(xué)生經(jīng)歷運(yùn)用多種方法體驗(yàn)1分鐘長(zhǎng)短的活動(dòng)過程，從而能比較準(zhǔn)確地估計(jì)1分鐘長(zhǎng)短時(shí)間，并根據(jù)估計(jì)1分鐘時(shí)長(zhǎng)的經(jīng)驗(yàn)，比較合理地估計(jì)10分鐘持續(xù)的時(shí)間，這是本課探究活動(dòng)的重點(diǎn)。在具體的教學(xué)過程中，教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生探究的實(shí)際情況，合理把握介入點(diǎn)，有效減少學(xué)生的盲目活動(dòng)。否則，探究過程中容易出現(xiàn)意向不到的偏差現(xiàn)象。比如，在一次公開課上，因教師指導(dǎo)不當(dāng)，僅僅“體驗(yàn)1分鐘有多長(zhǎng)”這一活動(dòng)，就用了30分鐘。該熱鬧而低效的學(xué)生探究活動(dòng)，又直接影響了后繼探究活動(dòng)，相關(guān)教學(xué)任務(wù)也不能完成。產(chǎn)生這一情況的最主要因素是執(zhí)教者沒有把握好教材的真實(shí)意圖，只顧著想挖深挖細(xì)而忽視了活動(dòng)指導(dǎo)的關(guān)節(jié)點(diǎn)。如，在教學(xué)中采取了讓學(xué)生埋頭趴在桌上，估計(jì)1分鐘時(shí)間到時(shí)抬頭坐端正的方法，來體驗(yàn)1分鐘時(shí)長(zhǎng)。當(dāng)?shù)谝淮位顒?dòng)結(jié)束后，教師一一清點(diǎn)人數(shù)、統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)誤差，并詳細(xì)地板書出來：

誤差0～2秒 誤差3～5秒 誤差6秒以上

6人 24人 7人

接著，在沒有組織學(xué)生反思這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果的情況下，就讓學(xué)生展開了第二輪體驗(yàn)活動(dòng)，然后再次統(tǒng)計(jì)、板書結(jié)果：

誤差0～2秒 誤差3～5秒 誤差6秒以上

9人 19人 9人

出現(xiàn)這樣的結(jié)果，看似出乎執(zhí)教老師的意料，實(shí)際上也在情理之中。在首輪體驗(yàn)活動(dòng)后，具體的統(tǒng)計(jì)意義并不是最大的，教師的介入點(diǎn)應(yīng)主要放在引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)自我分析、追溯其產(chǎn)生的原因上。如，可選擇時(shí)間感比較強(qiáng)、弱的兩類學(xué)生都起來描述或演示各自方法，這樣一方面讓學(xué)生意識(shí)到我們的實(shí)際行為很容易使自己估計(jì)時(shí)間時(shí)發(fā)生偏差，因此要準(zhǔn)確地、客觀地計(jì)量時(shí)間。另一方面，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到借助有規(guī)律運(yùn)動(dòng)的事物或現(xiàn)象可以幫助我們估計(jì)時(shí)間。同時(shí)兩類學(xué)生不同方法的演示、比較，讓大家看到無論是計(jì)數(shù)還是其它法子，保持規(guī)律的一致性對(duì)提高實(shí)驗(yàn)精確度的重要。那么學(xué)生在第二輪的體驗(yàn)活動(dòng)時(shí)，就會(huì)有意識(shí)地對(duì)計(jì)數(shù)節(jié)奏等作出調(diào)節(jié)，最后的實(shí)驗(yàn)效果就會(huì)更佳。正因?yàn)槿笔Я诉@一引導(dǎo)，致使學(xué)生的探究活動(dòng)簡(jiǎn)單、重復(fù)且低效了。

因此，教師要準(zhǔn)確把握教材編寫意圖，弄清探究活動(dòng)目標(biāo)，在教學(xué)中才能有的放矢地介入，做到重點(diǎn)出擊而不是面面俱到。同時(shí)我們應(yīng)意識(shí)到，教師的介入應(yīng)有利于學(xué)生形成概念、掌握規(guī)律，這才是組織引導(dǎo)探究活動(dòng)的內(nèi)涵所在。

此外，就《時(shí)間在流逝》一課而言，還有個(gè)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)建立科學(xué)模型思想問題，如在對(duì)1分鐘或者1秒的真正體驗(yàn)基礎(chǔ)上，再去引導(dǎo)他們用各種方法來估計(jì)1分鐘的時(shí)長(zhǎng)；從對(duì)“1分鐘有多長(zhǎng)”的模型思想的建立，再運(yùn)用到“10分鐘又有多長(zhǎng)”“1個(gè)小時(shí)有多長(zhǎng)”的描述，構(gòu)成合理、有效的探究。這也是教師介入時(shí)不應(yīng)疏忽的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

二、重視實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)效度，培養(yǎng)科學(xué)思維能力

在小學(xué)科學(xué)課堂上，不少探究活動(dòng)離不開觀察與實(shí)驗(yàn)。為了體現(xiàn)以探究為中心的教學(xué)思想，教師通常會(huì)花不少時(shí)間，讓學(xué)生分組或與集體結(jié)合形式，討論實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案、實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)注意的事項(xiàng)，然后再按各自預(yù)設(shè)的方案進(jìn)行操作實(shí)驗(yàn)、觀察記錄、交流匯報(bào)等。由于原有知識(shí)水平和生活經(jīng)驗(yàn)，以及思維能力的差異，各組學(xué)生的探究過程大多比較開放，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異也是完全正常的。不過，在觀察、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)有的教師過于“放手”，往往會(huì)失去一次對(duì)學(xué)生思維訓(xùn)練的好機(jī)會(huì)，也會(huì)降低探究活動(dòng)的科學(xué)性和有效性。例如，在一次大市級(jí)公開教學(xué)活動(dòng)中，筆者曾看到一位執(zhí)教教師就是因上述這一原因，在《點(diǎn)亮小燈泡》（教科版四年級(jí)下冊(cè)）一課的“想辦法用一根導(dǎo)線和一節(jié)電池使小燈泡亮起來”探究活動(dòng)中，學(xué)生“摸著石頭過河式”的實(shí)驗(yàn)操作了近10分鐘，也沒有一個(gè)小組取得成功的。比較簡(jiǎn)單的接亮小燈泡，到了小學(xué)生手里變成了難事，就在于動(dòng)手嘗試前的觀察與討論中，缺乏教師的有效介入而降低了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的效度。

“想辦法用一根導(dǎo)線和一節(jié)電池使小燈泡亮起來”是在觀察小燈泡的連接裝置、一段導(dǎo)線和一節(jié)電池基礎(chǔ)上進(jìn)行的探究活動(dòng)。小學(xué)生的觀察通常僅僅停留在其結(jié)構(gòu)和材料上，而不太會(huì)思考這些物品這樣的結(jié)構(gòu)、材料所具有的意義。因此，在學(xué)生對(duì)以上實(shí)驗(yàn)材料的整個(gè)觀察過程中，教師也不是在一旁靜觀其變，而應(yīng)有必要地介入，教師引導(dǎo)的點(diǎn)就在學(xué)生觀察時(shí)所忽略的地方。比如，除了弄清電池兩端（正極、負(fù)極）和其它地方（如上端的圓塑料片、電池的身子）所用的材料外，應(yīng)引導(dǎo)他們想一想，分別用這樣材料有什么意義；推測(cè)一下，哪些地方可以和導(dǎo)線、燈泡連接讓小燈泡亮起來的。同樣的，對(duì)于小燈泡的觀察，學(xué)生不光是弄清其構(gòu)造，更要讓他們思考、推測(cè)位于燈泡腰部和底部的兩個(gè)連接點(diǎn)的作用。

當(dāng)然，應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生思維的多元化，比如教師可提出“誰有不同看法？”“還有什么問題”等引導(dǎo)性問題，這樣，在觀察材料、思考意義以及提出質(zhì)疑等相結(jié)合過程中，學(xué)生的思維得以深度參與，后繼的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作中也就有了更明確的方向。

受思維的局限，小學(xué)生往往滿足于取得一種結(jié)果，當(dāng)用某種連接方法把小燈泡點(diǎn)亮之后，就很少再會(huì)主動(dòng)深入研究了。這對(duì)于如何正確點(diǎn)亮小燈泡就缺乏整體上的把握。因此，為了讓課堂探究活動(dòng)變得更有層次，更有內(nèi)涵，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，教師不妨引導(dǎo)學(xué)生思考電池的兩極與小燈泡的兩個(gè)連接點(diǎn)的關(guān)系，在記錄本上畫圖記下各種連接的方法，清晰地表達(dá)他們的想法（由于排列組合問題是中學(xué)數(shù)學(xué)中的難點(diǎn)之一，對(duì)小學(xué)四年級(jí)學(xué)生來說，我們只需通過畫圖的方法，盡可能多地列舉出接法來即可，而不必去窮盡其解）。然后進(jìn)行比較、預(yù)測(cè)可能或不可能點(diǎn)亮小燈泡的連接，在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行逐一操作驗(yàn)證。這樣，就提升了整個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)效度，不但發(fā)展了學(xué)生的思維能力，而且探究活動(dòng)變得科學(xué)、有序深入，也有利于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)后分析出所能接亮的電路的共同點(diǎn)——電池的正極、負(fù)極分別與燈泡的兩個(gè)連接點(diǎn)連接起來。對(duì)電必須從電池的一端經(jīng)過用電器流向另一端才能建立一個(gè)完整的電路，也有了正確的認(rèn)識(shí)。

由于教師在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中的有效介入，減少了探究偏差現(xiàn)象，學(xué)生獲取了更充足的事實(shí)證據(jù)，這對(duì)構(gòu)建“利用電來點(diǎn)亮一只小燈泡需要一個(gè)完整的電路”、“一個(gè)完整的電路可以使用相同的材料，且可用不只一種方法建立起來”的科學(xué)概念，更有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。