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（浙江台州市黄岩区江口街道中学，浙江台州318020）
【摘要】探究作为科学课程学习的内容和方法，目的在于通过亲历科学探究活动，让学生既学到科学知识，又培养科学探究能力。本文结合长期的教学实践，从前提、基础、关键、深化和反思等五个方面探讨了开展科学探究活动，改变学生学习方式，有效提高学生科学素养的问题。
【关键词】科学探究；策略方法；科学素养
在初中科学课程改革深入推进的过程中，广大教师普遍认识到学生探究活动的重要性。于是科学探究成为了一种时尚。因此，不可避免地出现为了探究而探究的现象。在有些教学活动中，教师为了紧跟课程改革步伐，故意将简单的内容复杂化，引导学生探究。众所周知，探究能激发学生的学习兴趣，保持学生的求知欲望，这是一种先进的教育理念。但是并不是所有的教学内容都适合探究教学，也不是每一节都都必须成为探究课。任何事物都有适度性的问题，一旦过了度，那就过犹不及了。初中科学教育要把培养学生的自我发展能力、探索能力、研究能力作为主要目标，把传授基础知识、训练基本技能和培养学生获得知识的能力统一起来，在质疑——解疑——讨论——总结的过程中，把知识、技能、能力融为一体，从而使学生的科学素养得到提高，让学生在科学探究中逐步改变学习方式。因此，教师需要深化课程改革理论的学习，及时进行教学反思，总结经验教训，进而有效组织科学探究活动，提高教学实效。
一、前提：引导学生提出问题
现代教学论提倡教师为主导，学生为主体这一教学基本原则，教师的“导”在课堂教学的一开始就应该体现出来。根据对某一自然现象、生活经验、上一堂课遗留的问题，教师可以稍加点拨，启发学生发现问题。教师在教学中还应渗透这样的意识：发现问题比解决问题更重要。例如学生在做硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应的实验时，发现了奇怪的现象：大部分同学的结果是产生黑色沉淀，只有少数同学的结果是蓝色沉淀，这是为什么呢?黑色物质到底是什么？它是怎样产生的？再如在研究光的反射规律时，设置情境——转动投影仪的反光镜，使反射光随之改变(或改变光源的方向)，然后引导学生提问：光在反射时遵循什么规律?
二、基础：引导学生科学猜想
学生的想象会是丰富多彩的，教学中要多鼓励，对于富有想象力的学生要充分肯定，不管这个猜想是否与教师心中的答案相同，不要怕耗费时间而急于得出结论。
1.尝试根据经验和已有知识对问题的成因提出猜想。如：树阴下造成太阳圆形光斑的原因是什么?猜想之一是因为树叶是圆的，所以影子是圆的。猜想之二是因为太阳是圆的，所以地上的光斑是圆的。而已有的知识不支持第一种猜想，事实和经验支持第二种猜想。
2.按探究的方向和可能出现的实验结果进行猜想。如：在探究“电磁铁磁性的强弱与什么因素有关”的问题时，如果改变通过电磁铁的电流或者改变电磁铁的匝数，它的磁性强弱会改变吗?导线中2A的电流是两股1A电流汇合而成，每股电流都产生一个磁场，两个相同的磁场合在一起，电磁铁的磁性增强了。如果电磁铁的电流不变，线圈由100匝增加200匝，它的磁性又会怎样?猜想：200匝线圈是由两组100匝线圈组合而成的，每组线圈都产生一个磁场，两个相同的磁场合在一起，电磁铁的磁性增强了。
3.运用科学方法进行猜想与假设。这里的科学方法，是指常见的科学学研究方法，简单的创造学原理，创造学技法等。比如学生运用文献资料法，查出氢氧化铜的有关特性：①氢氧化铜是蓝色或蓝绿色的粉末；②放置或加热能够分解成黑色氧化铜和水；③在热水中分解为黑色氧化铜和水；④在冷水中不可溶；⑤氢氧化铜微显两性，能溶于过量的氢氧化钠溶液中。于是学生大胆猜想硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应出现的黑色沉淀可能是氧化铜。
三、关键：指导设计实验方案
有了假设和猜想作为铺垫，学生便跃跃欲试，他们极想自己的猜想是否正确，于是自然就想到了必须通过实验的途径来解决问题。此时教师如果立即让学生去设计实验的话，学生往往回会对眼前的器材感到茫然，也可能会感到思维的断层，有的学生草率地应付过去，到时人云亦云课堂效率低下。那么，设计什么样的实验呢?这时教师又要发挥“导”的作用，点拨一下，并把实验设计的思想潜移默化地渗透给学生，切记是“导”而不是“灌”。教师决不能把实验过程彻头彻尾地讲述一遍，然后让学生按部就班地操作，这样就剥夺了学生自行设计的权利，泯灭了学生的创造性思维活动。比如学生猜想硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应出现的黑色沉淀可能是氧化铜，教师组织学生仔细回顾原实验时的具体操作步骤，在排除比如放错药品等操作失误的前提下，让学生深入进行讨论和交流，最终，学生协作完成了探究实验方案：
得出结论：（ ）
教师放手让学生独立设计探究实验方案，进一步调动了学生学习科学的积极性和主观能动性，更重要的是培养了学生的创新意识和创造能力。
四、深化：组织学生交流评价
学生在实验研究过程中，同组实验者之间己经进行了内部的讨论和小范围的交流，这时教师可以让学生扩大交流的范围，例如在组与组之间、全班学生之间、教师与学生之间都可以展开更为广泛的交流。在交流的活动中达到“切磋”的目的，实现思维的碰撞。交流过程中还可以发展学生的语言表达能力和逻辑思维能力，这些对巩固实验过程和概念规律的理解都具有重要的意义和价值。
在多向交流之后，师生共同归纳出科学规律，形成科学的概念，教师得到了自己所期望的反馈信息，但这时教师不应就此沾沾自喜，认为大功告成，于是就布置几道习题作为作业，匆匆地结束这堂课。如果你走进学生中就会发现学生在交流评价中可能出现的新问题，课堂上由于接受时空的限制不一定能彻底解决的问题，同时对课堂探究问题的引申拓展还会引发新的问题，需要留在课后让学生反复思考，甚至需要进一步实验验证后才能达到满意的效果。因此，教师应有意识地“遗留”一些富有思考性、开放性、探究性的问题给学生，使教学延伸到课外，把探究问题的创造性活动引向深入，形成“余音绕梁”之势，要让学生带着问题走进教室，带着新的问题走出教室。
评价也是科学探究教学的重要内容，又是科学探究教学的重要环节。评价的内容与方式必须充分关注学生的学习态度，重视学生学习的过程与方法，重视学生的交流与合作，重视学生的动手与实践。科学探究的教学评价，其主要目的是了解学生实际的学习和发展状况，以利于改进教学、促进学习，最终实现科学课程能力目标，即提高每个学生的科学探究素养。其实，学生们很想把自己设计的“产品”推广给别人，得到其他师生的评价。有的小组动手实验能力较弱，思维相对滞后，更想知道别人是怎么完成实验探究的，是不是还有比自己更好的方法。总之，学生都有被评价的需要。此时，教师应抓住这一心理特点，适时地让学生把他们在实验过程中的体会以及实验后得到的结论相互交流、讨论。让学生自评、互评、小组互评、教师评价、甚至请校外专家来评价。这样的评价不同于传统的评价—单纯由教师对学生的学业成绩进行排队的做法，势必引起评价主体多元化、评价内容全面化、评价方法多样化和评价时机全程化。
五、反思：节约时间提高效率
科学探究的开展面临的主要问题是时间利用和有效组织的问题。要实现这样的目标，的确需要比较多的时间。因此，如何既能节约时间，又能提高探究的效率，值得我们反思。
1.讨论交流和收集证据环节占用时间多
在探究活动中，占用时间较多的是讨论交流和收集证据。具体表现在：①由于讨论和交流贯穿在所有的环节之中，而且学生人数又多，因此学生充分发表自己的意见会占用相当多的时间。②由于学生人数较多，必定会有部分学生表现出求异思维，使讨论的问题趋于发散，占用较多的时间。③操作技能薄弱导致证据搜集环节占用较多的时间，或者操作技能缺失导致获得的证据无效，需要重新搜集证据，从而占用较多的时间。④学生在讨论交流和搜集证据过程中的目的缺失，降低了讨论和搜集证据的效率。⑤学生在讨论交流和搜集证据过程中的规范缺失，也降低了讨论和搜集证据的效率。
2.减少时间浪费的措施
（1）做到心中有“数”。我曾经听过这样一堂科学探究课，教师在不到15分钟的时间内，先后组织了小组讨论和跨小组讨论。学生热热闹闹，忙得不亦乐乎。可是，学生是怎么“动”的?又“动”了些什么呢?我们只看到小组讨论中每个学生都在高声地说，谁也听不清谁。而刚刚讨论不到5分钟，学生又在教师组织下开展跨小组的讨论。这样，大量时间都花在了体现“小组之间也有交流”的形式上了。尽管探究教学中，教师不能老是牵着学生的思维沿着教师预设的轨道行进，但探究课绝不等于课堂上的杂乱无章，而应该是一种精心设计的教学活动，确保讨论重点不离开中心话题。因此，可以采取类似“征求意见箱”的形式设立一个“探究问题箱”，鼓励学生把生活中或学习中的点滴问题写出来，投到“探究问题箱”中，定时汇总，向学生公布，并结合学生实际能力水平、客观条件支持等实际情况，集体讨论确定哪些内容探究价值较高，值得探究。
（2）为可能出现的问题准备好预案。做好预案，有助于教师及时将学生的问题引向主题，减少讨论议题的发散，调控探究活动的进度。比如在学生探究滑动摩擦力与哪些因素有关时，教师就应该想到学生会提出滑动摩攘力与接触面积大小有关，与运动速度有关。因此，课前预备好一块长方体木块(各表面粗糙程度相同)、弹簧测力计、长木板(如下图)。
保持压力不变，改变接触面积，如木块平放与侧放，测出拉力，得出滑动摩擦力与接触面大小无关。保持其他因素不变，只改变速度大小并测出拉力，得出滑动摩擦力与运动速度无关。
（3）开展技能训练，使实验仪器成为真正的工具。过去，学生只有在实验时才能接触到实验仪器，缺乏使用仪器的技能训练，不能熟练操作仪器，限制了学生获取数据的能力。而《科学》教材安排了“实验”、“科学探究”、“实践活动”等活动性栏目，通过设置演示实验、实验探究、调查等具体的实践活动，为训练学生的技能提供了很好的素材。教师要充分利用这些素材，多角度、多侧面地训练学生的科学探究技能。
（4）制定规则制度，形成良好行为。在收集实验数据的过程中确立行为规范有助于减少学生的冗余行为，使学生的注意力和行为真正集中在收集证据上，从而提高效率。学生在实验中的行为规范与使用实验仪器的注意事项不同，它规范的是学生的行为要求，而不是实验自身的要求。比如：严格遵守在实验中的分工；在其他同学操作仪器的过程中不要碰触仪器；在其他同学出现操作失误时，不要嘲笑。
学生参与实验探究的活动，还有很多问题值得研究，比如如何利用更简便的材料，或者是此物他用，或者是多物组合地开展创造性设计活动；然后把激发学生刻苦钻研、探索科学奥秘的热情与发明创造活动相结合。因此，无论是“备学生”，还是训练实验技能，还是制定探究规范让学生认真遵守，教师的工作不仅在课堂上，还在课外。同样，学生参与实验探究活动的教学空间，决不仅限于教室内、实验室内，更要拓展延伸到家庭、社会这个大课堂之中，让学生在广阔的天地中大展身手，逐步改变学习方式，学会自主学习，实现可持续发展。
【参考文献】
[1]靳玉乐.探究教学的学习与辅导[M].中国人事出版社，2004.
[2]陆立新.初中科学探究式课堂教学方式的探索[J].学苑教育，2012，（1）.
[3]包利英.浅谈初中科学新课程中的“科学探究”教学[J].教育教学论坛，2012，（3）.
【摘要】探究作为科学课程学习的内容和方法，目的在于通过亲历科学探究活动，让学生既学到科学知识，又培养科学探究能力。本文结合长期的教学实践，从前提、基础、关键、深化和反思等五个方面探讨了开展科学探究活动，改变学生学习方式，有效提高学生科学素养的问题。
【关键词】科学探究；策略方法；科学素养
在初中科学课程改革深入推进的过程中，广大教师普遍认识到学生探究活动的重要性。于是科学探究成为了一种时尚。因此，不可避免地出现为了探究而探究的现象。在有些教学活动中，教师为了紧跟课程改革步伐，故意将简单的内容复杂化，引导学生探究。众所周知，探究能激发学生的学习兴趣，保持学生的求知欲望，这是一种先进的教育理念。但是并不是所有的教学内容都适合探究教学，也不是每一节都都必须成为探究课。任何事物都有适度性的问题，一旦过了度，那就过犹不及了。初中科学教育要把培养学生的自我发展能力、探索能力、研究能力作为主要目标，把传授基础知识、训练基本技能和培养学生获得知识的能力统一起来，在质疑——解疑——讨论——总结的过程中，把知识、技能、能力融为一体，从而使学生的科学素养得到提高，让学生在科学探究中逐步改变学习方式。因此，教师需要深化课程改革理论的学习，及时进行教学反思，总结经验教训，进而有效组织科学探究活动，提高教学实效。
一、前提：引导学生提出问题
现代教学论提倡教师为主导，学生为主体这一教学基本原则，教师的“导”在课堂教学的一开始就应该体现出来。根据对某一自然现象、生活经验、上一堂课遗留的问题，教师可以稍加点拨，启发学生发现问题。教师在教学中还应渗透这样的意识：发现问题比解决问题更重要。例如学生在做硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应的实验时，发现了奇怪的现象：大部分同学的结果是产生黑色沉淀，只有少数同学的结果是蓝色沉淀，这是为什么呢?黑色物质到底是什么？它是怎样产生的？再如在研究光的反射规律时，设置情境——转动投影仪的反光镜，使反射光随之改变(或改变光源的方向)，然后引导学生提问：光在反射时遵循什么规律?
二、基础：引导学生科学猜想
学生的想象会是丰富多彩的，教学中要多鼓励，对于富有想象力的学生要充分肯定，不管这个猜想是否与教师心中的答案相同，不要怕耗费时间而急于得出结论。
1.尝试根据经验和已有知识对问题的成因提出猜想。如：树阴下造成太阳圆形光斑的原因是什么?猜想之一是因为树叶是圆的，所以影子是圆的。猜想之二是因为太阳是圆的，所以地上的光斑是圆的。而已有的知识不支持第一种猜想，事实和经验支持第二种猜想。
2.按探究的方向和可能出现的实验结果进行猜想。如：在探究“电磁铁磁性的强弱与什么因素有关”的问题时，如果改变通过电磁铁的电流或者改变电磁铁的匝数，它的磁性强弱会改变吗?导线中2A的电流是两股1A电流汇合而成，每股电流都产生一个磁场，两个相同的磁场合在一起，电磁铁的磁性增强了。如果电磁铁的电流不变，线圈由100匝增加200匝，它的磁性又会怎样?猜想：200匝线圈是由两组100匝线圈组合而成的，每组线圈都产生一个磁场，两个相同的磁场合在一起，电磁铁的磁性增强了。
3.运用科学方法进行猜想与假设。这里的科学方法，是指常见的科学学研究方法，简单的创造学原理，创造学技法等。比如学生运用文献资料法，查出氢氧化铜的有关特性：①氢氧化铜是蓝色或蓝绿色的粉末；②放置或加热能够分解成黑色氧化铜和水；③在热水中分解为黑色氧化铜和水；④在冷水中不可溶；⑤氢氧化铜微显两性，能溶于过量的氢氧化钠溶液中。于是学生大胆猜想硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应出现的黑色沉淀可能是氧化铜。
三、关键：指导设计实验方案
有了假设和猜想作为铺垫，学生便跃跃欲试，他们极想自己的猜想是否正确，于是自然就想到了必须通过实验的途径来解决问题。此时教师如果立即让学生去设计实验的话，学生往往回会对眼前的器材感到茫然，也可能会感到思维的断层，有的学生草率地应付过去，到时人云亦云课堂效率低下。那么，设计什么样的实验呢?这时教师又要发挥“导”的作用，点拨一下，并把实验设计的思想潜移默化地渗透给学生，切记是“导”而不是“灌”。教师决不能把实验过程彻头彻尾地讲述一遍，然后让学生按部就班地操作，这样就剥夺了学生自行设计的权利，泯灭了学生的创造性思维活动。比如学生猜想硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应出现的黑色沉淀可能是氧化铜，教师组织学生仔细回顾原实验时的具体操作步骤，在排除比如放错药品等操作失误的前提下，让学生深入进行讨论和交流，最终，学生协作完成了探究实验方案：
得出结论：（ ）
教师放手让学生独立设计探究实验方案，进一步调动了学生学习科学的积极性和主观能动性，更重要的是培养了学生的创新意识和创造能力。
四、深化：组织学生交流评价
学生在实验研究过程中，同组实验者之间己经进行了内部的讨论和小范围的交流，这时教师可以让学生扩大交流的范围，例如在组与组之间、全班学生之间、教师与学生之间都可以展开更为广泛的交流。在交流的活动中达到“切磋”的目的，实现思维的碰撞。交流过程中还可以发展学生的语言表达能力和逻辑思维能力，这些对巩固实验过程和概念规律的理解都具有重要的意义和价值。
在多向交流之后，师生共同归纳出科学规律，形成科学的概念，教师得到了自己所期望的反馈信息，但这时教师不应就此沾沾自喜，认为大功告成，于是就布置几道习题作为作业，匆匆地结束这堂课。如果你走进学生中就会发现学生在交流评价中可能出现的新问题，课堂上由于接受时空的限制不一定能彻底解决的问题，同时对课堂探究问题的引申拓展还会引发新的问题，需要留在课后让学生反复思考，甚至需要进一步实验验证后才能达到满意的效果。因此，教师应有意识地“遗留”一些富有思考性、开放性、探究性的问题给学生，使教学延伸到课外，把探究问题的创造性活动引向深入，形成“余音绕梁”之势，要让学生带着问题走进教室，带着新的问题走出教室。
评价也是科学探究教学的重要内容，又是科学探究教学的重要环节。评价的内容与方式必须充分关注学生的学习态度，重视学生学习的过程与方法，重视学生的交流与合作，重视学生的动手与实践。科学探究的教学评价，其主要目的是了解学生实际的学习和发展状况，以利于改进教学、促进学习，最终实现科学课程能力目标，即提高每个学生的科学探究素养。其实，学生们很想把自己设计的“产品”推广给别人，得到其他师生的评价。有的小组动手实验能力较弱，思维相对滞后，更想知道别人是怎么完成实验探究的，是不是还有比自己更好的方法。总之，学生都有被评价的需要。此时，教师应抓住这一心理特点，适时地让学生把他们在实验过程中的体会以及实验后得到的结论相互交流、讨论。让学生自评、互评、小组互评、教师评价、甚至请校外专家来评价。这样的评价不同于传统的评价—单纯由教师对学生的学业成绩进行排队的做法，势必引起评价主体多元化、评价内容全面化、评价方法多样化和评价时机全程化。
五、反思：节约时间提高效率
科学探究的开展面临的主要问题是时间利用和有效组织的问题。要实现这样的目标，的确需要比较多的时间。因此，如何既能节约时间，又能提高探究的效率，值得我们反思。
1.讨论交流和收集证据环节占用时间多
在探究活动中，占用时间较多的是讨论交流和收集证据。具体表现在：①由于讨论和交流贯穿在所有的环节之中，而且学生人数又多，因此学生充分发表自己的意见会占用相当多的时间。②由于学生人数较多，必定会有部分学生表现出求异思维，使讨论的问题趋于发散，占用较多的时间。③操作技能薄弱导致证据搜集环节占用较多的时间，或者操作技能缺失导致获得的证据无效，需要重新搜集证据，从而占用较多的时间。④学生在讨论交流和搜集证据过程中的目的缺失，降低了讨论和搜集证据的效率。⑤学生在讨论交流和搜集证据过程中的规范缺失，也降低了讨论和搜集证据的效率。
2.减少时间浪费的措施
（1）做到心中有“数”。我曾经听过这样一堂科学探究课，教师在不到15分钟的时间内，先后组织了小组讨论和跨小组讨论。学生热热闹闹，忙得不亦乐乎。可是，学生是怎么“动”的?又“动”了些什么呢?我们只看到小组讨论中每个学生都在高声地说，谁也听不清谁。而刚刚讨论不到5分钟，学生又在教师组织下开展跨小组的讨论。这样，大量时间都花在了体现“小组之间也有交流”的形式上了。尽管探究教学中，教师不能老是牵着学生的思维沿着教师预设的轨道行进，但探究课绝不等于课堂上的杂乱无章，而应该是一种精心设计的教学活动，确保讨论重点不离开中心话题。因此，可以采取类似“征求意见箱”的形式设立一个“探究问题箱”，鼓励学生把生活中或学习中的点滴问题写出来，投到“探究问题箱”中，定时汇总，向学生公布，并结合学生实际能力水平、客观条件支持等实际情况，集体讨论确定哪些内容探究价值较高，值得探究。
（2）为可能出现的问题准备好预案。做好预案，有助于教师及时将学生的问题引向主题，减少讨论议题的发散，调控探究活动的进度。比如在学生探究滑动摩擦力与哪些因素有关时，教师就应该想到学生会提出滑动摩攘力与接触面积大小有关，与运动速度有关。因此，课前预备好一块长方体木块(各表面粗糙程度相同)、弹簧测力计、长木板(如下图)。
保持压力不变，改变接触面积，如木块平放与侧放，测出拉力，得出滑动摩擦力与接触面大小无关。保持其他因素不变，只改变速度大小并测出拉力，得出滑动摩擦力与运动速度无关。
（3）开展技能训练，使实验仪器成为真正的工具。过去，学生只有在实验时才能接触到实验仪器，缺乏使用仪器的技能训练，不能熟练操作仪器，限制了学生获取数据的能力。而《科学》教材安排了“实验”、“科学探究”、“实践活动”等活动性栏目，通过设置演示实验、实验探究、调查等具体的实践活动，为训练学生的技能提供了很好的素材。教师要充分利用这些素材，多角度、多侧面地训练学生的科学探究技能。
（4）制定规则制度，形成良好行为。在收集实验数据的过程中确立行为规范有助于减少学生的冗余行为，使学生的注意力和行为真正集中在收集证据上，从而提高效率。学生在实验中的行为规范与使用实验仪器的注意事项不同，它规范的是学生的行为要求，而不是实验自身的要求。比如：严格遵守在实验中的分工；在其他同学操作仪器的过程中不要碰触仪器；在其他同学出现操作失误时，不要嘲笑。
学生参与实验探究的活动，还有很多问题值得研究，比如如何利用更简便的材料，或者是此物他用，或者是多物组合地开展创造性设计活动；然后把激发学生刻苦钻研、探索科学奥秘的热情与发明创造活动相结合。因此，无论是“备学生”，还是训练实验技能，还是制定探究规范让学生认真遵守，教师的工作不仅在课堂上，还在课外。同样，学生参与实验探究活动的教学空间，决不仅限于教室内、实验室内，更要拓展延伸到家庭、社会这个大课堂之中，让学生在广阔的天地中大展身手，逐步改变学习方式，学会自主学习，实现可持续发展。
【参考文献】
[1]靳玉乐.探究教学的学习与辅导[M].中国人事出版社，2004.
[2]陆立新.初中科学探究式课堂教学方式的探索[J].学苑教育，2012，（1）.
[3]包利英.浅谈初中科学新课程中的“科学探究”教学[J].教育教学论坛，2012，（3）.