把握科学探究课的时间
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作者: 张 超 彭胜武 李成斌
摘 要：随着新课程的深入，科学探究课逐渐为广大师生所重视，然而科学探究课时间不够是探究教学中普遍存在的问题。作者认为探究课上不完的原因很大部分在于教育工作者对探究课本身存在认识上的误区，因而从选择探究内容、确立教学目标、做好课前准备、加强教师指导、制定有效的教阿学策略等五个方面提出了相应的实施建议。
关键词：把握 科学探究课 时间
科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一。探究式教学突出了学生在教学活动中的主体地位，倡导学生亲历探寻科学探究的过程，使学生在解决问题过程中提高科学思维品质，从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。然而由于探究课具有开放性、学生自主性等特点，教师不能完全掌控课堂的进程，在实际教学中教师感觉探究课难上，一堂探究课下来学生可能什么都没探究到，不如讲授式教学实在，因此不愿上探究课，而以验证性实验、演示实验、甚至讲实验来代替探究。究其原因，最突出的问题之一就是认为探究课耗时，难以在有限的时间内完成教学任务。如何有效地利用时间，上好探究课是广大教育工作者十分关心的问题，笔者就该问题作了如下探讨。
一、选择适合的探究内容
新课程鼓励探究式教学，但并不是要求所有课都必须采用探究式教学法，探究式教学也并非是对传统教学的颠覆，选择何种教学方式应根据具体的教学内容而定。若对探究内容不加选择，盲目追求探究式教学的形式，不仅会浪费大量无谓的时间，探究的效果也得不到保证。
教师对探究课的内容要有选择宜少而精，选择具有探究价值、学生感兴趣、凭学生能力能够得出结论的内容进行探究。首先，并非所有的内容都有探究价值，一般概念性的知识如力的概念及三要素就很难发掘出探究的价值，直接讲授反而能更容易地为学生接受。其次，“兴趣是最好的老师”，兴趣、动机等非智力因素虽不属于认知系统，但它对认知活动却有着指导、调节和强化的作用，是学习过程顺利而有效进行的心理条件。学生的学习活动需要有情感因素参与才能获得高效率，选择学生感兴趣的探究内容有益于保障探究活动顺利完成。［１］最后，探究的内容对学生而言既要有一定的挑战性又不能太难。有一些内容虽然极具探究价值，学生也感兴趣，但对学生的实验设计能力、实验操作能力、分析能力都提出了过高的要求，学生很难通过实验得出结论，容易致使学生丧失探究的兴趣和信心。如库仑扭秤实验，由于其精度要求较高，学生难以把握，故不适合作为中学生的探究实验。
二、确立恰当的教学目标
除内容选择不恰当外，探究课上不完的原因在很大程度上还在于教师制定了过高的教学目标。有的教师希望在一节课的时间里学生要设计出实验方案、完成实验、得出结论、导出公式、甚至还要完成课堂训练，这样的探究课要么上不完，要么流于形式。问题的结症在于教师的预设与合理的期望发生了冲突，误把教学目标等同于教学任务，没有充分考虑到学生的主体性。［２］教师应根据探究课的特点，确立恰当的教学目标。
第一，教学目标的制定应与学生的能力发展水平相适应。中学生的探究活动更多的是定性分析层面上的探究，学生很难通过实验直接得到物理公式。如探究影响导线电阻大小因素的实验中学生一般只能得出导线电阻阻值的大小与导线的材料、导线的长度、导线的横截面积有关，而不容易得到关系式R=ρ1/s。因此，教师在制定教学目标时不宜提过高的要求，这样不仅难以在有限的时间内完成教学任务，也容易挫伤学生的积极性。
第二，学生对探究方法的掌握以及对各探究要素意义的认识，都是一个系统学习和不断加深理解的过程，不可能通过一堂探究课就使学生的探究能力得到全面地提高。［３］相应的，一个具体的探究实验也不会都非常明显地体现出科学探究的七个要素，因此教师可以根据不同的探究内容和整体的教学规划在制定教学目标时有所侧重。如有的实验较为突出学生的猜想能力（如探究影响电阻大小的实验）；有的实验较为突出学生的实验设计能力（如磁生电的探索）；有的实验较为突出学生的实验操作能力（如探究恒力与加速度的关系）；有的实验较为突出学生的分析能力（如探究自由落体运动）。教师在制定教学目标时要有侧重点，需要明确通过这堂探究课究竟
要着重培养学生的什么能力。
三、做好充分的课前准备
为保障探究课的高效率，课前准备是一个非常重要的环节，包括教师的准备和学生的准备两个方面。
教师的准备。探究课对教师提出了更高的要求，教师不仅要熟悉教材的知识内容，还要对学生可能提出的问题猜想、学生在实验中可能出现的问题、学生处理数据中可能存在的困难等有所准备。所以，教师首先要尽可能全面地准备好实验器材，保障不同的实验方案都能顺利实施，如磁生电实验中，学生的实验设计可能会呈现出多种多样，相关的实验器材就要有所准备。其次，估计学生在实验操作或数据处理方面的困难，预先作好答疑准备。最后，课前自行演练实验，确保万无一失。
学生的准备。布鲁纳认知结构学习理论认为：为促进学生最佳的学习，提供信息是必要的；但是，掌握这些信息本身不是学习的目的，学习应该超越所给的信息。［４］上探究课以前教师应布置学生复习相关知识，探究课上利用旧知识为新知识搭桥。这样既可以使学生减少对新学的知识有陌生感，快速进入状态，又促进学生学习知识的连贯性。如探究自由落体运动一节，学生若预先复习过匀变速直线运动的内容、熟悉打点计时器的操作，做实验时即能得心应手，取得较好的效果。
四、加强教师的指导作用
探究课能否顺利进行与教师的指导是分不开的，部分教师感觉探究课上不完也与其认识上的误区有关，尊重学生的自主性并非要抹杀教师的指导作用，教师有效的课堂指导应贯穿探究课始终。教师需要明确学生的探究虽然和科学家的探究本质上是一致的，但二者并不完全一样，实际是一种节约化了的科学探究。主要源于两点：①学生的探究活动一般是理想情形下的实验探究，教师可以首先就明确理想的实验条件；②探究的结论对于教师而言是已知的，教师的帮助可以让学生少走弯路。
以探究影响单摆周期因素的实验为例。学生在猜想和假设过程中思维往往比较发散，得出的探究因素可能会很多，在有限的时间内不可能逐一地进行实验验证。教师此时需采取适当的措施引导学生确定主要探究因素迅速进入探究主题。学生猜测与周期有关的因素可能会有：摆球的大小、摆球的质量、摆球的材质、摆线的摆长、振幅、当地重力加速度、空气的流动（是否有风）……教师通常可以采取排除和合并两种方式来帮助学生确定探究因素的范围。单摆实验是理想条件下的简谐运动。教师首先即可给出单摆模型的理想条件，这样马上就排除了空气的流动这一探究因素，并限定了改变振幅的前提条件（摆角在50°以内）。另外，教师还可以引导学生把摆球的大小、摆球的质量、摆球的材质这三个探究因素归结为一个即其它条件不变的情况下更换摆球是否会影响单摆的周期，最终可以把探究因素锁定为4个（摆球、振幅、摆线的摆长、当地重力加速度）。在学生实验过程中教师也要注意帮助学生规范实验操作，例如有的学生展示的“单摆”其实是一个锥摆，教师如不及时加以纠正，这些小的失误就会影响整个实验的结果。实验后教师需引导学生从实验现象中总结出实验结论，对学生认识模糊和不全面的地方要加以指点和作出相应的补充。
五、制订有效的教学策略
教学策略是在教学目标确定以后，根据已定的教学任务和学生的特征，有针对性地选择与组合相关的教学内容、教学组织形式、教学方法和技术，形成的具有效率意义的特定的教学方案。［５］为保证探究课的高效性，教师要依据探究课的特点有针对性地制定教学策略，在此笔者给出几点建议。
第一，建立完善的小组合作机制。探究活动多是以学生分组实验的形式开展的，小组成员分工合作共同完成探究实验。教师对这种小组合作机制要有一定监管并引领学生最终确立为一种制度。首先，为保证学生的平衡发展，规定小组成员间轮流承担操作、记录等任务，下一次实验再作一次更换，确保每一个学生都有亲自动手实验的机会。其次，对小组的探究活动情况作出适当的评价。探究活动结束后，对表现较好的小组给予一定的表扬，总结成功的经验；对表现较差的小组则要指出其问题所在，引起他们的注意。
第二，整合探究步骤。有的教师组织课堂教学时把科学探究的七个要素当作七个步骤来执行，即由提出问题―猜想与假设―制定计划与设计实验―进行实验与收集证据―分析与论证―评估―合作与交流，每个部分逐次进行。但笔者认为这样的分法没有必要，原因有二：①割裂探究的连续性，容易打断学生的思路。当学生的自主实验开始后，人为的中止会使学生心生厌倦，探究的兴趣迅速消退；②如前所述，一个具体探究实验不会都非常明显地体现出科学探究的七个要素，因此这样的分法也是没有必要的，不仅学生的探究能力得不到全面提高，希望着重强化的要素也突出不出来。若把探究实验过程作为一个整体来看，七个探究要素虽然都必不可少，但具体操作过程却并非是严格分开的。如分组实验中学生制定实验计划、进行实验、收集数据都和合作与交流是联系在一起的，而合作与交流中小组成员又会对实验方案作相应的分析与评估。可见，整个探究过程中七个要素交叉相连，共同作用。上好探究课的关键是帮助学生理解探究的实质，树立牢固的探究意识，而不必过于纠缠形式。
参考文献：
［1］世界课程改革的基本理论与实践.教学与非智力因素的开发和利用（上）.北京师联教育科学研究所，2004年版，P12.
［2］黄甫全，王本陆.现代教学论学程.教育科学出版社，2003年版，P166.
［3］物理课程标准研制组编写.普通物理课程标准（实验）解读.湖北教育出版社，2004年4月第一版，P46.
［4］施良方.学习论.人民教育出版社，2001年5月第二版，P195.
［5］袁振国.当代教育学.教育科学出版社，2004年修订版，P191.
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