从设计入手，构建有效的科学探究活动

摘　要：

关键词：
　　新课程实施已有几年了，应该说科学教材的内容和编排确实给老师很大的自主权，提供了广阔的创造空间，于是，众多新颖的教学设计出来了，教材不曾涉足的内容出来了……，令人眼花瞭乱，我也在困惑着，面对脑子里闪现出的各种设计思路，我该选择哪种设计进行教学呢？众所周知，探究活动设计的合理性直接影响着学生探究活动的有效性。什么样的活动设计才是有效的呢？我认为必须做到两点：1、预设的探究目标是否合理，能否在规定时间内实现；2、设计的活动能否让学生愿意学、学得有乐趣、有收获。下面从我教学中的一个案例，四上《加热与冷却》中液体、气体加热后体积的变化这一内容，比较一下两种活动设计的有效性。
   设计一（30分钟）
　　1、 提出问题：铜球的加热冷却后的体积有变化，水、空气冷热、冷却后会有
体积变化吗？生进行猜想。
　　2、 提供材料：小瓶（有瓶盖），毛细管、注射器、塑料瓶（有盖）、气球、线，
加热冷却的水缸，小组讨论，围绕水或空气中的一个，自主选择材料，设计实验方案（希望出现不同的方案），交流汇报，完善方案。
　　3、 实验验证，观察水、空气加热、冷却后有体积变化的性质。
　　设计二（20分钟）
　　1、 提出问题：铜球的加热冷却后的体积有变化，液体、气体冷热后会有体积
变化吗？生进行猜想。
　　2、 提供部分实验器材、操作方法及注意事项（每组一个不同实验）
液体：（1）观察酒精温度计加热、冷却后的现象；（2）水银温度计加热、冷却后的现象；（3）小瓶装满水（有瓶盖），插入毛细管，加热、冷却，观察毛细管内水柱的高度。
气体：（1）气球内吹三口气，加热、冷却，观察气球大小变化；（2）塑料瓶上套气球，加热、冷却，观察气球变化；（3）稍稍压扁塑料瓶，装盖子，加热、冷却，观察瓶子的变化。
（注：加热、冷却用热水和冷水），每个小实验同时进行，要求学生对现象进行分析。
　　3、 汇报交流：实验中各自的现象，分析现象。
　　一、 两种设计思路，预设目标能实现吗，目标定位合理吗？
教学目标是课堂教学的核心和灵魂，在教学活动中有定向的作用。它限定着
课堂教学的运作，对保证课堂教学有效开展至关重要。现代教学理论和实践都证明：有效的教学必先具备有效的教学目标。而有效的教学目标的设计首先要求是准确和明确。
设计一把探究目标定位在科学探究的过程上（设计、实验、观察、分析等），
力求体现科学探究的全过程，促使学生探究能力的发展。很显然，设计一采用了探究式学习，让学生根据材料及已有经验主动构建探究过程，去探索事物的规律。但事实上，学生对体积变化方面的经验很少，很难激活，大多数学生只能从开发材料入手，对材料的构建中获得经验，而且还得思考各种材料的作用，排除出对探究没用的材料，这对学生来说就是一种挑战，增加了探究的难度。就算选对了材料，也会涉及到很多操作方面的细节，需要通过交流、论证来完善方案，这将耗费很长的时间，30分钟很难完成整个过程。因此，这种设计不能满足探究式学习的条件：充足的时间做保证；相应的知识、方法技能作为基础。预设的目标难以实现。
设计二把探究目标定位在观察和分析上，通过动手实践，观察、分析，体验
液体、气体受热、冷却后体积变化。这种设计用操作提示让学生明白实验的方法，大大降低了实验操作的难度，力求体现学生的观察与分析，交流各自的实验现象，这符合学生的认知规律，20分钟内完成这一目标难度不大，但是总觉得对学生来说也容易了一点。
 反观两种设计，有一共同之处，将液体、气体加热和冷却的实验并列进行的，
没有前后之分。但的教材上的编排是先探究水的热胀冷缩，再探究空气的热胀冷缩，为什么这样安排呢？我也作了一个思考，水的体积变化比较小，必须要借助一些检测细微变化的器材（细玻璃管），为什么要用细玻璃管，学生还缺乏相应的经验，操作技能方面还有欠缺，故教材采用了指导性探究，随后出示了气体加热冷却后的体积变化，只有两种材料，塑料瓶、气球，由于材料简单，气体的体积变化幅度大，加上学生有了做水的热胀冷缩的实验的经验，这时放手让学生自主实验，学生完全有能力进行探究式学习，设计不同的办法进行探究。所以我认为还可以对设计二的探究目标还可以提高一点，让预设的目标不但要实现，而且要让目标更贴近学生的发展，从而使探究目标更有效。
　　二、 两种设计思路，学生能愿意学吗？能学好吗？
课改专家、华东师大崔允郭博士说：“教学有没有效率，并不是指教师有没有
教完内容或教得认真不认真，而是指学生有没有学到什么或学生学得好不好。如果学生不想学或者学习没有收获，即使教师教得很辛苦也是无效教学。同样，如果学生学得很辛苦，但没有得到应有的发展，也是无效或低效教学。”因此在活动设计中必须充分考虑学生学。
教学目标只是一个指导方向，接下来就是安排学生怎么学的问题，学生愿意
这样学吗，能学好吗？基于以上目标分析，设计一，学生学习的难度大，要探究好并不容易，万一学生设计不出来，对教师的指导能力也是一个考验，一旦教师的指导出问题，学生的学习会变得很吃力，对其心理的变化也较大，随之探究的兴趣、主动性会大大的下降，对后面的实验探究来说，不仅时间缩短，学生也会丧失探究的激情，影响了整个探究的效率。设计二，在认识固体的体积变化后，学生非常渴望对液体、气体的体积变化进行研究，这时提供材料和方法，可让他们去主动地学、主动地去做，观察和分析实验的现象，交流中，学生的做法不同，现象也很奇特、有趣，学生会不由自主地投入到汇报交流中，不仅能探究好，而且也很有趣，还会有一种成功感。所以设计二更能符合学生的学习、发展，使探究活动更有效。
　　试教出现的情况和以上分析基本一致，看来，要构建一个有效的科学探究活动，必须从设计入手，我们必须要认真钻研教材，深刻领悟教材的意图，对内容的科学性和教学的价值等方面进行充分的论证，充分考虑学生的知识和能力，制订切合学生发展的教学目标，充分设计学生学，让学生愿意学，学得好，学得有乐趣。所以我们设计探究活动的时候应该少一点个人的主观性，不能一味追求教学内容和方法的新颖性，必须以学生的基础和发展为出发点，让我们的教学设计更有效，让学生的探究活动更有效。