我们需要什么样的科学探究

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　　科学课程改革给科学教师带来新的理念、新的机遇和挑战。“科学探究”作为科学课的核心理念，或多或少地体现在我们的课堂教学中。“科学探究”与知识传授完全对立吗?我们过去的自然课与它格格不入吗?我想答案是否定的。笔者认为，科学课程改革之前的一些好课，正是体现科学探究理念的课，仍然是我们需要学习的一些好课。如章鼎儿老师上的《橘子》、《淀粉》，路培琦老师上的《爬行动物》等。从这些课堂教学中，我们可以很清晰地看出科学课程所倡导的科学探究教学理念。
　　1．科学探究的问题应具有封闭性。所谓封闭性的科学问题，是指适合小学生探究的，只有两个以下变量的科学问题。比如有教师上《压缩空气》—课时，问学生：“气球为什么会被吹大?”这就不是一个封闭性问题，它的变量包括气球的材料、空气的含量、空气的可压缩性、吹气人的力气等。因此，孩子们往往非常迷惑，难以把握。善于思考的孩子听到这样的问题的第一反应，很可能是不知所措；而听惯了这样问题的孩子可能摸出了答题的规律，不假思索反而答得对。
　　科学问题是科学探究的核心。一节课中，学生的探究活动往往是围绕一个特定的科学问题开展探究的。这个科学问题可能涉及到一个概念的形成，也可能涉及到一个假设的验证，但无论怎样，学生的活动与这个科学问题是紧密联系的，学生的知识的获取、技能的形成、价值观的培养都是在此基础上产生的。不能设想，一个科学探究活动是一个没有问题的探究。但是，在日常的教学过程中，并不是所有教师都会提出一个适合学生探究的问题，或者是教师并不能很好引导学生提出一个科学的问题。对于小学生来说，一个好的科学问题应该是一个封闭性的，能够有足够的活动和情境支持探究的问题。能不能在课堂教学中提出一个更适合学生探究的问题，不仅反映一个教师的教学技能，更反映一个教师的教学理念与水平。一个封闭的科学问题首先应该是一个具体的问题，它的切入点小，适应儿童去认识与探究。而有些教师提出的科学问题不仅跨越了不同的概念体系，还跨越了不同学科，致使探究活动无法开展。在《水》的一课教学中(《科学课》，2005年第三期)，赵老师总共提出了两个科学问题：你们平时是怎么玩水的；(看)哪一个组发现的水的秘密最多。应该说第一个问题是为第二个问题做准备的，整节课要探究的科学问题是“水有什么性质”。这是一个非常大的科学问题，它涉及物理的、光学的、技术的等众多学科领域，学生在这样一个问题下面，所进行的科学探究就会导致行为的盲目，思维的混乱。我们看看学生探究后的结果：
　　生：“把牙签放进水里会浮起来，把螺丝钉放进去会沉下去。”(物体的沉浮)
　　生：“我们用这个瓶子，装满了一满瓶水，再把那个小方块按上，倒过来小方块不会掉下来。”(大气的压力)
　　生：“我们先在桌子上倒上水，再拿一个杯子放上去它就会自己动着走。”(水的张力、地球引力)
　　生：“我们用一个杯子，把一个玻璃珠放到水里面，往上看会变大，从旁边看，也会变大，就是往下看，会变小。”(光学知识)
　　生：“把水装到瓶子里面，放根钉子，钉子会站在中间，不会到旁边去。”(技术学)
　　生：“水可以溶解一些物体。”(水的性质)
　　通过一整节课的学习，学生探究了和水有关的众多方面的问题，但都是点到为止，只是处于观察发现阶段，没有引发思考，没有形成真正的探究。
　　2．材料的提供应具有结构性。“所谓材料的结构性，是指材料的种类和组合，以及交给孩子们的次序，必须与教学内容和教学目标之间具有紧密的联系。”(张红霞，2003年)教师提供给学生的材料有结构性，科学探究才有可能顺利和深入地开展。教师提供给学生的材料如果只追求丰富，追求有趣，结构复杂，对于低年级的学生来说，是难以驾驭的，是会导致探究走入歧途的。同样是探究“空气”，美国的一位教师提供给学生的材料是一只“纸口袋”，而中国的一位教师提供的则是一只“皮球”。很明显，纸口袋更具有结构性，因为给学生造成歧义的可能性要比皮球小得多。在《水》一课的教学中，从教师的课堂实录中可以判断，教师提供给学生的材料至少有：牙签、螺丝钉、玻璃瓶、塑料片、不同型号的烧杯、玻璃珠、钉子、试管、木棒等。这些材料，很难说它们具有结构性。学生用这些材料探究的直接结果就是学生发现了很多三年级孩子知识能力无法解决的现象，教师对这些现象也没办法做出解释。而对于探究水的基本性质——“没有颜色、没有气味、没有味道、透明的”也没有直接的支持作用。所以在这堂课中如果不是教师强行的用问题——“我们前面都说了，要用到我们的感觉器官，那你们看到的水和闻到的以及摸到的，还有听到的水，是怎样的”强行把学生的思维拉回来，学生根本就不能归纳水的这些基本性质。
　　3．科学探究的过程应体现科学发现的典型思维和典型行为。现在的很多科学课，在重过程、重体验、重合作、重探究的旗号下，表面上搞得轰轰烈烈，实际上是在浪费时间，学生的知识技能既没有得到落实，学生的思维能力也没有得到培养，也就谈不上培养学生的科学素养了。学生经历科学探究活动中的典型行为和典型思维的过程，实质上就是要达到我们所说的“一英寸宽，一英里深”的过程，它要求学生从小处着手，小题大作。能够对科学问题进行深入的探究和挖掘，并在此过程中不断地发现新的问题，解决新的问题。郁波老师提到的一堂课——“空气是物质吗?”的例子就非常具有典型性。课堂开始一个典型的活动，就是孩子们用塑料袋来兜空气，然后把袋子扎紧，这个塑料袋就鼓起来。说明袋子里有空气了，而且能够摸到。但课堂的探究并没有到此为止，因为孩子们的问题在这里并没有得到完全解决。接下来教师要求学生证明塑料袋里确实装有东西，孩子们想了很多方法，起先在空气中把袋里的东西往外倒，不行；再把袋子对着水盆倒，还是不行；再把整个塑料袋按到水里，终于看到气泡了。事情并没有结束，因为我们仅仅是看到空气了，能不能想办法拿到袋子里的空气呢?孩子经过多次实验，终于把这些气泡装到了瓶子里。探究成功了!学生在柳暗花明的探究中经历了科学发现的典型过程和典型思维，体验到了成功的快乐。
　　在探究教学的过程中，有些教师为了强调所谓的“无痕的探究”，而舍去了探究教学的基本步骤，追求一种形式上的热闹和所谓的“学生的兴趣”，它导致的结果往往是探究活动的表面化和探究过程的低效。对于小学科学探究教学，有些探究的环节由教师代替是可以的，但是完全舍去这些环节则是行不通的。