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小学三年级科学探究的优化策略研究

发表时间：2021/6/10 来源：《教育研究》2021年7月上作者：孙洁

[导读] 科学探究是人类探索自然，获取科学知识的重要途经。当前小学科学课程已从一年级开始普及并深入推广，教师们也发现对学生的科学探究能力愈发重视。在实际教学中发现，科学探究活动开展时发现学生在自主提出探究问题、探究观测的准确性、处理数据获得结论上存在困难。以兴趣驱动提问，精选材料促进学生准确集证，优化分析方法达到有效开展科学探究活动的作用。

浙江省永嘉县巽宅镇中心小学孙洁

【摘要】科学探究是人类探索自然，获取科学知识的重要途经。当前小学科学课程已从一年级开始普及并深入推广，教师们也发现对学生的科学探究能力愈发重视。在实际教学中发现，科学探究活动开展时发现学生在自主提出探究问题、探究观测的准确性、处理数据获得结论上存在困难。以兴趣驱动提问，精选材料促进学生准确集证，优化分析方法达到有效开展科学探究活动的作用。
【关键字】三年级；科学探究；精选材料；集证
        探究是科学学习的主要方式，科学探究是人类探索自然，获取科学知识的重要途经[1]，所以科学教学必须让学生能参与以探究为主的活动，促进学生自主建构新概念、获得探究技能从而使科学核心素养得以发展。三年级学生在进行科学探究以下过程中遇到过困难：1.提出真实可探究的问题；2.选择合适的工具进行科学探究并描述；3.运用准确的科学语言记录并表达信息；4.运用有效的方法分析和处理信息，得出结论。
        为了更好有效的开展科学探究活动，让学生初步具备提出可探究问题，会用合适有效的工具和方法观察，能用准确的科学语言记录并表达信息，并能分析处理信息得出结论的科学探究能力。在实际教学中，针对三年级学生探究活动中遇到的问题，进行了以下科学探究的优化策略探索。
        一、兴趣驱动，引发探究问题
        可探究的问题是引发学生展开科学探究活动的开端。学生如何发现可探究的问题，并运用已有知识和经验进行探究呢？为了促进学生能发现问题并能产生探究兴趣，必须引发学生产生对其具有吸引力和符合当前探究能力的可探究问题。
        1.设计情境引发问题
        三年级的学生对周围事物有强烈好奇心，对未知事物充满求知欲，具有接受挑战的欲望。因此，教师可以在教学过程中设计真实可行并能引起学生产生兴趣的情境聚焦探究问题[2]。
        2.认知冲突引发问题
        三年级的学生对于事物的认识并不全面，不同学生之间也存在差异。因此，教师可以借助学生之间的认知冲突、学生的认识与实际现象的冲突，引发学生产生的一探究竟的欲望，设计探究问题。
        二、精选材料，落实探究过程
        材料是探究活动的载体，好的材料能促进学生探究活动的有效进行，从而提高学生的科学探究兴趣和能力。因此，精选材料很有必要。在设计一堂课时，我们需要考虑典型材料的选择、材料的数量、材料的出示时机和方式。
        1.材料精选要典型
        在探究过程中，教师只是提供实验用的材料还远远不够，还需要根据探究目的进行改选、改进或改造材料。达到良好的实验效果，提高探究活动效率，提高学生的探究能力。
        2.控制材料的数量
        材料的数量在定量实验中，起到至关重要的作用。材料的数量直接决定了探究实验能否在一定时间内顺利完成。
        3.关键时刻现材料
        学生是探究的主体。教师的作用是引导学生进行探究，在学生需要时提供“脚手架”。让学生对探究活动保持持续的动力。
        三、集证有法，保障探究准确
        三年级学生的思维形式主要以具体形象思维为主，抽象逻辑思维的发展需要建立在对自然现象和事物的广泛观察上。对事物的接触越广泛越深刻，学生的感性经验也就越丰富，对事物的概括也更准确和全面。理解也就更深刻。搜集证据需要会观察能准确记录。

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        1.明确的目标
        拥有明确的探究目标是学生能进行自主合作探究的前提。活动记录表的设计需要紧扣教学重点，明确观测目标，抓住记录和观察要点。这将引导学生快速投入到科学探究活动中，减少不必要的引入时间，有更多的时间投入到交流与反思活动中。
        2.有序的观察
        有序观察，让思维更有具条理性。观察顺序可以是：①按方位；②按从局部到整体；③固定点“长”时间观察。学生的逻辑思维的形成离不开有序观察的锻炼。观察的有序化，思维就会有条理化，记录和表达就更清晰化。
        3.有效的记录
        常用的记录方法分为画图记录、文字记录、图文结合记录。学生该如何选择最有效的方法记录有用的信息呢？文字记录比较繁琐，三年级的学生识字量不大，书写较慢，所以不太适合。用简单的图画加上少量文字表达记录信息才是符合现阶段学生所具备的能力。因此，图文结合的记录方法是最提倡使用的。
        四、优化分析，巧获探究结果
        科学探究活动中，会经常记录实验数据。实验数据是对实验过程的客观反映，不等同于实验结论，记录的实验数据只有经过科学的分析处理，才能得出正确的实验结论。教师需要传递给学生数据处理的方法，才能构建学生完整的科学探究，提高自主探究的能力。结合笔者的教学经验，谈谈几种可行的数据处理的方法策略。
        1.掌握数据对比法
        数据对比法是将把两个相关的指标数据进行比较。在控制变量的情况下，让学生观察在不同条件下实验结果呈现的数据的表现，找到两者之间的异同点，从而揭示本质，得出结论。
        2.利用减量换算法
        由于上课时间所限，测量一份大的材料需要耗费太多的时间。因此，教师通常会减少材料数量，只需要在实验后换算数据结果，以达到不影响学生探究的前提下节省时间。
        3.借助图象图表法
        图象图表法是指利用形象的图象或图表来展示实验数据来表达各种现象的过程，直观的发现规律[3]。在2019年教科版科学三年级上册教材中，有7课需要学生连续记录观测数据并从中发现规律。由于三年级学生处于具体逻辑思维到抽象逻辑思维发展的阶段，所以对于大多数三年级的学生观察多于5个连续记录的数据发现规律还有一定的困难。图象图表法的直观性对于学生处理多个连续观察数据的统计得出规律性结论十分有效。
        4.巧用数据推算法
        数据推算法是一种运用数学思维，即通过分析测量得到的数据，来推测数据变化规律的分析方法。可以利用规律性数据，推算不能测量或者不方便测量的数据。三年级的学生已经具备一定的数学运算能力，对使用数据推算法提供了保障。
        数据处理的方法种类繁多，只有引导学生根据不同的需求选取恰当的数据处理方法才能使其更容易和准确的发现规律，得出正确的探究结论。
        基于科学探究学习需要具备多种能力，运用多种方法就现象或问题开展的实践探究。通过实验探究活动使学生对研究对象有更深刻的理解，帮助学生构建更准确完整的认知概念。科学探究能力是一把能打开学生探索获取新知识、分析解决新问题大门的金钥匙。用兴趣指引学生发现问题，精选材料为学生科学探究提供保障，心存目标准确搜集证据，选择恰当的数据处理方法助力开展让学生想探究、能探究的科学探究活动。
【参考文献】
[1]小学科学课程标准[M].北京：北京师范大学出版社.2017：3-4.
[2]徐敬标.小学科学教学技能[M].上海：华东师范大学出版社.2010:71.
[3]吴静娟.小学科学中实验数据处理的实践研究[J].新智慧.2018：29.