设计有价值的科学探究教学的教育论文
摘要：
传统的教学与新课程理念的教学之大不同主要体现在科学探究的教学上。笔者通过具体详细的实例阐述了科学探究的教学设计过程必须具有目的性、情境性、可行性、拓展性等特征，才是真正促进学生发展的教学，是生本教学。
关键词：
科学探究教学；目的性；情境性；可行性；拓展性
传统的教育由于对个人的认识重视不够，使得科学教育往往是在基于“空白头脑”假设或“教师主导”假设的前提下进行的。于是有了“满堂灌”、“接受式”、“教师主宰课堂”的教学，学生只是被动地接受。
而建构主义学习观认为，学生的学习并不是知识由外到内的输入过程，而是学生主动地将新的信息、观念与适当的已有知识经验联系起来，通过新、旧经验之间反复的、双向的相互作用积极建构自己的知识并赋予知识以意义的过程。这种过程是能动的、深刻的，是一个与情境联系紧密的自主的操作过程。
因此，在科学探究的教学过程中，我们要帮助学习者找到学习过程中的“已有知识经验”和“新知识”之间的缺口，促使学生调整内部认知结构，从而有效地帮助他们进行“主动建构”。
这就要求我们在教学过程中必须进行精心设计，真正成为学生学习过程中的领路人、引导者。目前，在我们的教学过程中，并不是所有的探究都是有价值的。那么，什么才是有价值的探究？笔者在多年的教学过程中，体会出有价值的科学探究教学必须具有以下几个特征：１．目的性；２．情境性；３．可行性；４．拓展性。
一、科学探究教学需要增强目的性
案例１
人教版第三单元课题２《分子和原子》教学片段
教师演示：浓氨水滴到酚酞溶液中。
学生：观察并记录实验现象（酚酞变红色）。
教师讲解：氨水可以使酚酞变红色，是氨水的一种性质。
教师演示：分子运动的烧杯实验（教材插图所示）。
学生：观察实验现象（罩在大烧杯内的酚酞溶液逐渐变成红色）。
教师提出问题：酚酞溶液遇到氨水才能变成红色，而烧杯中的酚酞溶液没有遇到氨水，为什么也能变成红色？
学生：ａ烧杯内滴入酚酞要过一会儿才能变色与ｂ烧杯无关；
学生：大烧杯中可能存在某种物质，与ａ烧杯中的溶液接触，使其变色；
学生：烧杯ｂ中的浓氨水会挥发，可能是它使ａ中的溶液变色。
教师：对！就是烧杯ｂ中的浓氨水挥发，氨分子运动到ａ烧杯中，是酚酞溶液变红色了。
教师：请同学们把本探究实验的现象记录在书上。
教材中安排本次探究，目的在于让学生认识分子的特性，形成微粒观，而培养学生的分析、推理能力和想象力，要达成上述目标的最好形式则是开展实验探究。在探究教学中，虽然不主张每个活动学生都要严格遵循提出问题、猜想与假设、制定计划和设计实验等完整的探究步骤，但是教师对科学探究的涵义、要素、基本模式等应该有比较深刻的认识，从课堂实际来看，教师在这方面比较欠缺。如不明确“氨水使酚酞变红色”这一实验在探究中的地位，如学生没有充分体验“氨水刺激性气味”，难以联想到氨分子能够运动，这使得猜想与假设的环节难以有效组织和实施。由此教师只是机械地执行教材，泛泛而“探”，最终结果学生只是知道了两个实验事实及一个分子运动的结论，观念的培养、能力的提高可能成为一句空话。上述案例，也可以反映出教师没有深入地钻研教材，没有较好的领悟教材编写者的的意图，教学的目的性不强。
二、探究问题设计需要呈现情境性
案例２
人教版第九单元课题２《溶解度》一节教学片段
片段一：课前预习，让学生走进生活
教师事先布置了与学习内容密切联系的'几项任务：
（１）在家烧一壶开水，观察沸腾前的现象。
（２）准备开水和冷水各一小杯，试试哪一杯中溶解的蔗糖多？在两杯开水中分别溶解食盐和蔗糖，哪种溶解得多？
（３）打开一瓶雪碧，仔细观察所发生的变化？
片段二：知识运用，联接生活现象和生活问题
本节内容学习完后，设计了如下面向生活的问题：
（１）我国有许多盐碱湖，湖水中溶有大量的氯化钠和纯碱，那里的农民冬天捞碱，夏天晒盐，试用你学过的知识说明其中的道理。
（２）夏天，阵雨来临前，鱼塘里的鱼常出现“浮头现象”，这是为什么？假如你承包了鱼塘，该怎么办？
（３）被汗水浸湿的衣服晾干后，为什么常出现白色斑迹？用什么办法可以洗去？
新课程标准指出，我们的化学教学应该注意从学生已有的经验出发，让学生在熟悉的生活情境中学习新的知识和技能，感受化学的重要性，了解化学与日常生活的密切联系，提高对化学的学习兴趣，逐步学会分析和解决与化学有关的一些简单的实际问题。简言之，化学教学应以生活为本。片段一引导学生有目的的接触生活，可以使学生获得丰富的感性认识，真正认识到知识其实来源于生活，增强对科学的感悟和理解，同时在实践中积累相关经验，萌生相关问题，如烧水时看到水中有大量气泡，就会产生这样的想法：为什么温度升高，这些气体在水中就会“待”不住了等等问题，这些问题成为深入学习的动力。片段二运用化学知识来解释生活中的某些现象、解决生活中碰到的问题，不仅可以提高学生解决实际问题的能力，同时也使学生意识到他们正在学习的化学知识的真正价值，增强学习知识和技能的信心和动力。本案例中教师注重引导学生用化学知识去观察生活、思考生活，自觉应用化学知识分析、处理简单的生活问题，让化学真正走入学生的生活，提高了学生的化学素养。
案例２
人教版第九单元课题１《溶液的形成》第二课时
创设情景：向烧杯（底部粘有一小木块）中注入半杯水，加入三药匙ｎａｏｈ并不断搅拌。
观察现象：小木块脱落。
讨论与交流：可能是ｎａｏｈ加入水中溶解时，溶液的温度升高，使烧杯底部的石蜡熔化，因而木块掉下来了。
产生疑问：是不是所有的物质溶解时，溶液的温度都会升高？物质溶解时，溶液的温度为什么会升高？
活动与探究一：溶解时的吸热或放热现象
学生：阅读教材，明确活动目标、实验用品。
设计实验方案：
（１）取三只烧杯，各注入１００ ｍｌ水，用温度计测量水的温度。
（２）将两药匙ｎａｃｌ、ｎｈ４ｎｏ３、ｎａｏｈ分别加入上述三只烧杯中，搅拌至固体完全溶解，测量溶液的温度。
（３）用手背小心触摸三只烧杯的外壁，有什么感觉？
（４）计算溶解前后液体温度的变化，填入表中。
分析：溶解时温度发生改变的原因。
活动与探究二：尽可能利用生活中的用品对下列问题任选一个进行探究。
设想一种实验方案验证ｎａｏｈ溶于水时大量放热。
设想一种实验方案验证ｎｈ４ｎｏ３溶于水时大量吸热。
设想一种实验方案既能验证ｎａｏｈ溶于水时放热，又能验证ｎｈ４ｎｏ３溶于水吸热。
在大多数教师的教学过程中，这部分内容一般采取验证性的教学策略，实验的目的仅在于理解所学知识，学生处于被动接受的地位。案例中，教师借助趣味实验创设教学情境，引起他们的好奇心，激发起学习的动机，使他们积极参与到假设、实验、解释、交流、拓展的探究环节中，经历了知识的产生过程，改变了他们的学习方式，了解了科学探究的基本过程和方法。正如苏霍姆林斯基所说：“在人的心灵深处，都有一种根深蒂固的需要，这就是希望感到自己是一个发现者、研究者和探索者。”