离开课本的束缚直面科学探究
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[摘要]科学探究目的是让学生经历与科学家们进行科学探究时的相似过程，帮助学生学习到科学知识与技能，体会到科学探究的乐趣，使学生学习到科学的探究方法，领悟科学的思想和精神。要让学生经历真探究，使探究真正成为学生发自内心的一种欲望，就得先把教材放一边，这样既可以避免假探究，又能实现学生追求知识的过程和结果的双重目标。
[关键词]课本；科学探究；过程；结果
[中图分类号]G623
[文献标识码]A
[文章编号]2095-3712（2013）29-0015-03
[作者简介]杨丽华（1978―），女，江苏南通人，本科，江苏省南通市海安县南莫中学教师，中学一级。
科学探究目的是让学生经历与科学家们进行科学探究时的相似过程，帮助学生学习到科学知识与技能，体会到科学探究的乐趣，使学生学习到科学的探究方法，领悟科学的思想和精神。实际上，科学探究不仅是在校学生需要掌握的能力，也是每一个富有创造性的人所应具备的基本素质。科学探究从提出问题开始，然后经历猜想与假设、设计并进行实验，到分析论证最后得出结论等，这些流程符合人类解决问题的思维过程。为了让学生真正经历科学探究的过程，使探究真正成为学生发自内心的一种欲望，而不是在课本的引导下的被迫思考，有时候需要教师对教材的使用顺序做适当的处理。学生的原始的探究冲动应该是自发的，而不应该是在教材的暗示引导下开展的，所以要让学生经历真探究就得先把教材放一边。笔者在平时的教学过程中，就多次尝试过在探究课中让学生不带课本到实验室，这样既可以避免假探究，又能实现学生追求知识的过程和结果的双重目标。
离开课本，直面科学探究是一项大胆的举措，但这对老师提出了更高的要求。教师首先必须认真解读教材，在了解了教学要求和学生的学习重难点后精心设计学生的学习流程。在设计学习流程时，教师既要精心安排科学探究的各个环节，又要准备学生交流、讨论、合作等方面的活动。但最主要的是教师要做好在探究活动中自身的角色转变，即从知识的传授者转变为学生主动建构知识的帮助者。我们教师只有真正体会这个理念，在学生的探究活动中找准自己的位置，才能培养出真正有创造性的人才。笔者在教学过程中常常会选择一些操作性强的探究问题，让学生在不接触课本的情况下直接面对探究，目的就是想让学生真正体验到科学探究的全过程，提升科学探究的能力。下面以探究动能大小与哪些因素有关为例，介绍笔者在这方面的一点尝试。
教学案例：探究动能大小与哪些因素有关
一、课前准备
教师：教学设计，实验器材，学生分组。
学生：带笔记本，文具、不带课本到实验室。
二、课堂活动
（一）发现问题：教师播放模拟车祸动画，学生思考运动的物体可以对别的物体做功，具有能量，复习动能的概念。学生继续观察在不同情况下物体被撞击运动的距离不同，讨论如何减小车祸的危害。
（设计思路：由模拟车祸动画让学生回忆运动的物体具有动能。教师在学生讨论的过程中引导学生思考车祸发生的原因，激发学生对影响动能大小因素的主动思考。）
（二）作出猜想：教师投影高速公路的限速标识牌，学生讨论若要减小车祸的危害就要减小车子的动能，而车子动能的大小可能与车子的质量和速度有关。
（设计思路：在学生正在思考如何减小车祸危害时，教师投影出限速标识牌，很快将学生的思路引导到质量、速度对动能的大小有影响上来。）
（学生完成学案）
1.发现问题：物体动能大小与那些因素有关呢？
2.提出猜想：可能与物体的质量和运动的速度有关。
（三）讨论设计实验方案
1.学生明确了刚才提出的猜想后，观察桌面上的实验器材，讨论如何选择合适的器材、设计实验，验证猜想。教师参与到各组的讨论中，及时了解学生的疑惑，准备适时点拨。
（设计思路：学生明确了探究方向后，观察实验器材，由刚才的动画的启发可以找到研究的对象为小车，但对于实验的具体操作思路不很清晰，小组的讨论会有些难以开展，此时非常需要老师的引导。）
2.教师参与到一些小组的讨论，直接了解到学生面临的困惑。教师将学生的问题总结后并呈现在黑板上，帮助学生找到探讨的方向。学生的困惑有：A.如何改变小车的质量。B.如何控制小车的速度不变或改变小车的速度。C.如何比较小车的动能大小。
（设计思路：教师参与到学生的讨论中，认真倾听孩子们的观点，这样才能真正站在学生的角度来发现他们的困难。以问题的形式将困惑呈现出来，帮助学生理清思路，使小组讨论更具成效。）
3.有了以上明确的问题，各小组很快能交流讨论得到答案。接下来教师要求学生将实验的设计思路和操作要求写到草稿上，然后由组长组织组内成员讨论，拿出本组的最佳方案。最后，教师组织各小组汇报讨论结果，在交流中各小组间再次互相取长补短，最终确定完整的操作方案并将之写到学案上。
（设计思路：对初三学生来讲，他们用控制变量法分别探讨动能与质量和速度的关系，思路是非常清晰的。但对如何控制速度不变的问题，教师可以引导他们回忆牛顿第一运动定律的实验。由小车从同一高度释放到水平面的速度相等，再进一步思考到改变小车释放的高度可获得不同的初速度就很自然。另外，在探讨如何比较动能大小时，教师可以再次播放模拟车祸动画，学生很快会发现通过比较被撞击物体移动距离的大小来比较小车动能大小的方法。这样悄悄的启发，会让学生自发地去运用转化法的思想来比较动能。）
（学生完成学案）
（1）设计实验：
（2）器材选取：小车、斜面、钩码、木板、木块 。
（3）科学方法：控制变量法、转换法
（4）简要步骤：
a.控制小车释放的高度相同，改变小车的质量，记录木块被撞击的距离。
b.控制小车的质量相同，改变小车释放的高度，记录木块被撞击的距离。
（四）学生探究实验
由以上的探讨方案，各小组开始实验探究。在探究的过程中，每一位组员应明确自己的职责，细心操作，互相配合。教师在各小组间细心指导，保证实验有效、安全进行。各小组在认真仔细观察的同时，记录下实验现象。
（设计思路：明确每一位同学在实验探究中的分工，既可以实现同学们都能参与课堂，又能培养孩子们的交流合作的能力。在操作过程中还应该交换各自的分工任务，使每位组员都能得到操作能力的训练。操作过程中教师的细心指导也很重要，这样可以保证每个小组的探究实验圆满完成，让学生及时体会到探究成功的乐趣，激发学习热情。）
（五）分析、得出结论
在操作结束后，各小组总结实验现象，归纳实验结论并汇报，最终得出科学的实验结论。教师组织各小组汇报实验结论，在交流中与其他小组做出对比，最终总结出科学的实验结论。在交流汇报的同时，各小组对自己探究过程中的不足或错误再次作出深入分析，思考出新的可探究的问题。
（设计思路：交流现象和结论可以培养学生严谨科学的表达能力。分析错误或不足，可以引发学生新的思考，使探究向更深层次发展。）
（完成学案）
1.现象：
a.当小车释放高度相同时，质量大的小车将木块撞击得更远。
b.当质量相同时，小车到达水平面初速度越大，木块被撞击得越远。
2.结论：
a.当速度相同时，质量大的物体动能大。
b.当质量相同时，速度大的物体动能大。
三、精彩回顾
教师再次回顾本节课探讨的主要问题，总结学生们的优秀表现，表扬表现突出的小组，鼓励大家多用科学探究的方式学习知识。
（设计思路：教师及时的表扬对学生来讲是最大的荣誉，这样可以激发学生的学习热情，增强孩子们的自信心。）
四、（学生完成学案）课堂小结
（一）本实验采取了两个科学研究方法：[CD#5]和[CD#5]。
（二）控制小车的速度相同的方法：。
改变小车的速度的方法：。
（三）比较小车动能的方法：。
（四）结论归纳：动能大小与[CD#5]和[CD#5]有关，且[CD#5]大[CD#5]大，动能大。
（设计思路：必要的总结可以帮助学生再次明确探究的内容，使学生刚刚构建的知识更具体化，并且排除模糊认识，更加促进了后进生的学习。）
如此设计本节内容的教学，主要是从学生的认知习惯出发，通过自己发现问题，自然地展开讨论与思考，并设计出合理的探究方案，最终构建新的知识。在此过程中，可能会出现设计方案不完善、小组讨论不得要领等困难。此时教师要及时发现，帮助学生指明方向，在适当的时机给予引导。再通过个小组之间的交流讨论，最终将整个探究活动深入到每个小组，提升了每个学生的科学探究能力。
学生离开了课本的束缚，通过自己的亲身体验，找到新的知识，这种获取知识的过程会让学生终生难忘。当他们再次回归课本，重新回顾本节内容时会发现自己的探究思路与编者的思路如此相近，这是何等快乐的事情。作为教师，能给学生带来学习上的快乐和成就感，更是件快乐的事。
参考文献：
[1]赵蒙成.研究型课程的理论与实践[J].教育科学，2001（3）.
[2]刘良科.谈研究性学习的特征[J].现代技能开发，2003（1）.