让学生在科学探究中成为一个快乐的发现者
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【摘要】 让学生成为新现象的发现者；让学生成为新问题的发现者；让学生成为新方法的发现者；让学生成为敢于尝试的发现者；让学生成为勇于战胜失败的发现者；让学生成为乐于思考的发现者。
【关键词】 学生；科学探究；发现者
前苏联著名的教育家苏霍姆林斯基曾意味深长地说：“在人的心灵深处，都有一种根深蒂固的需要，那就是希望自己是一个发现者、研究者和探索者。而在儿童的精神世界中，这种需要则特别强烈。只有在探索活动中不断地扶植、巩固和实现学生想要成为发现者的愿望，才能最终带给学生以欢乐。”换句话说：就是要想让学生体验到探究的快乐，那就必须让学生实现成为一个发现者的愿望。
1 让学生成为新现象的发现者
要想让学生成为一个快乐的探究者，就必须引导学生从学会观察开始，通过自己的观察去发现新现象。不同的学生，由于观察的角度不同，所以发现的现象也各不相同，因而每一个学生只要通过自己的认真观察，都能满足自己成为发现者的愿望。如《把物体放入水中》，在教学一开始，我用事先准备好的三个鸡蛋（其中有一个是空的）分别放入三杯水中（其中有一杯是盐水），让学生观察会发生什么现象，结果学生惊奇发现，“同样的鸡蛋”放入“同样的水”中却出现了三种不同的现象。一下子点燃了学生参与探究的欲望，可是当自己把鸡蛋放入三杯水中后，却怎么也现出不了三种不同的现象，于是不得不思考“水”的问题、“鸡蛋”的问题，最终发现了老师实验中的秘密，在这一探究过程中，学生还同时发现把鸡蛋放入水中后，不仅出现了沉浮现象，而且还发现了很多新奇的现象，请看下面的一个片断：
生：我把鸡蛋放入水中后，还发现鸡蛋变大了。
师：你是怎么看的？
生：我是从旁边看的。
师：如果换个角度看看，又会怎样？
生：从上面看，鸡蛋在杯子中的位置变浅了，可大小不变。
生：如果从杯口斜着看，我发现水中的鸡蛋变成2个了。
生：我还发现水中的鸡蛋“生气”了，在它的周围有许多小气泡。
……
把鸡蛋放入水中，本是一个生活中学生最常见、最普通的事，可是由于创设了一个特定的探究、观察的情境，从而使得学生在自己的观察中发现了许多自己平时不曾注意过的新现象，充分体验到了成为一个发现者的快乐，同时，也使学生感悟到，只要平时留心观察生活，那么随时都会有意想不到的发现，意想不到的快乐。
2 让学生成为新问题的发现者
问题是任何科学探究的起点，一个不会发现问题的人，是无法真正参与到探究活动之中的。爱因斯坦也说过：“发现和提出一个问题的比解决一个问题更重要”，因此，要想让学生成为一个真正的快乐的探究者、发现者，就必须千方百计地让学生成为问题的发现者。也可能有的教师耽心，学生提出问题，自己回答不出来怎么办？其实，我们完全没必要为此耽心，有时反而要真心诚意地去请教学生，去与学生共同参与下一步的研究之中，这样反而更能使学生体验到自己是一个真正的发现者。如《光的颜色》一课时，学生便提出：黑色的物体不发光，我们为什么还能看见它？光的三原色又从哪儿来的，如果没有了光的三原色会怎样？光为什么有热量？再如《凸透镜》的教学，学生提出：凸透镜为什么能聚光，凹透镜会吗？如果通过两面凸透镜能使物体成正像吗？从这些问题提出中，我们可以想象，学生的思想在涌动、在翻腾，创造性的思维火花在闪烁、在飞扬，当这些“问题”被老师肯定、赞赏时，便使他们充分体验到了成为发现者的快乐。
3 让学生成为新方法的发现者
科学探究需要科学的方法，但科学的方法也需要在探究中去发现，如果我们在引导学生探究的过程中，能让学生通过自主的探究，主动地去发现一些适合于自己的方法，那么势必有利于学生创新思维的发展，同时也使学生以发现者的角色去享受发现的快乐。
下面是教学《大气压力与人类生活》的一个片断，从中，也可以发现，只有让学生真正地参与探究，才能使学生成为一个真正的发现者。
【课例片断】（每小组的桌上有一只装满纯净水的饮料瓶，瓶口的橡胶塞上穿了一根长玻璃管）
师：你们的面前有一瓶纯净水，想喝吗？
生：想！
师：不过有个条件，不许拔掉塞子，只能通过玻璃管喝，喝的时候可要小心哟！
（学生分组喝水）
师：水喝到了吗？
生：喝到了！
师：你们是怎么喝到水的？用了什么方法？
生：刚开始，怎么使劲也喝不到（水），后来，我发现，用手一捏，水就自动从管子里喷出来了！
生：我们组发现水不易被吸上来的原因，是因为瓶口处有塞子把空气挡住了，要是把塞子拔掉就行了。可是老师又不允许拔，于是我们就用小刀在瓶脖上开了一个口子，这样才喝到水。
生：这样不把瓶子弄坏了吗？
生：可老师没说不许弄坏瓶子呀！
（他的说法得到同学的赞同）
生：我们组是先向瓶内吹气后，再吸，这样也能喝到水。
（他边说边示范，看到他憋气的样子，同学们都大笑起来。当他松开嘴后，水一下子从管口喷出来，喷得他满脸是水。同学们都兴奋地鼓起掌来）。
在这一探究活动中，由于创设了特定的问题情境，触发了学生的探究思维，促使学生千方百计地去思考、去寻找解决问题的方法。因而这些富有创造性的方法便从学生的心灵深处喷涌而出了。那时时飞扬在课堂上的欢快的笑声不也正是学生充分体验到发现快乐的最好说明吗？
4 让学生成为敢于尝试的发现者
无数的事实证明，没有大胆的尝试，也就没有惊人的发现。只有敢于大胆尝试的人，才有可能成为一个真正的发现者。没有第一个敢于吃螃蟹的人，又怎能享受到蟹的美味呢？因此，我们在引导学生参与科学探究活动时，应多鼓励学生敢于去试一试，而不人云亦云，没有自己的主见。
《制氧和二氧化碳》一课，用双氧水和胡萝卜制取氧气是一种简单方便、效果显著的实验方法。教学中，当学生把带火星的木棒放入制氧的烧瓶，看到微弱的火星又重新剧烈地燃烧，发出耀眼的火花时，都惊奇地瞪大了眼睛，兴奋得鼓起掌来。正当我想趁热打铁引导学生归纳氧气的特性时，学生刘洋突然冒出一句：“徐老师，如果不用胡萝卜，用别的东西行吗？”我听了一楞，这是我课前没想到的。“这个老师没想到也没试过，课后你去试一试好吗？”我只能如实说了。
课后，刘洋向我要了一些双氧水。过了一节课后，他兴奋地跑到我办公室，“徐老师，我在双氧水里鼓了满满一下气，把您的火柴借给我验证一下好吗？”当我看到他把微弱的火星放入瓶子里同样燃烧并发出耀眼的火光时，我一下子惊呆了：“这怎么可能？！”他却兴奋得蹦跳起来。这时，我想，既然粉笔灰都能与双氧水产生氧气，那么说不定还有很多物体能与双氧水反应产生氧。于是，我便激励他回家后再实验，看看还有什么新发现。
第二天，我来得很早，发现刘洋来得更早。他一见我便迫不急待地告诉我，“徐老师，我发现有很多东西都能与双氧水反应产生氧气呢！我先用白菜梗、黄瓜、地蛋、西红柿等蔬菜做实验，都能产生氧气，后来我又用土壤、砂子做，发现产生的氧气更多更快，能与双氧水产生大量的氧气，而且还会发热，热得瓶子都烫手了……”听着他这些说不完的新发现，看着他那因实验成功而充满欢快的笑脸，我却不由得感到深深的自责；是啊！实验的方法并不是唯一的，教学时，我为什么就不能突破教材所设的框框，多年想一想别的方法，而要受教材的约束去束缚学生的思维？为什么就不能充分地发散学生的思维，让学生自己去寻找、去探究，去发现新的方法、新的现象呢？如果我们在平时的教学中，能多给学生一些时间，多让学生去想一想，多让学生去试一试，那么诸如此类的新方法、新发现，定会层出不穷，学生的创造性思维也一定会得到充分的挖掘和发挥！
5 让学生成为勇于战胜失败的发现者
人常说：“失败是成功之母”，没有哪一项的发现和发明不是经历过无数次失败而获得成功的。因此，在科学探究教学中，让学生去亲身体验一下失败的情感也是必不可少的一个环节，也只有让学生从自己失败的探究中，去学会思考，才会促使他们努力去寻找，去发现新的方法。如教学《发电》课时，为了引导学生通过实验发现“热能可以转换成电能”。要求学生把连接在电流表上的铜丝和铁丝的另一端缠绕在一起后，再放在酒精灯上加热，观察电流表指针的变化。可是，学生在分组实验过程中，发现电流表的指针并没有什么明显的变化。于是，便纷纷向我发问：“指针为什么不动呀？”“热没有产生电呀？”面对这一新情况，我一时也措手不及。通过对实验装置的检查，都没有问题。“问题究竟出在哪呢？”这时，我突然想起爱因斯坦的一句名言：“发现问题比解决问题更重要”。“对呀！既然学生在实验中发现了问题，遇到了挫折，那何不让学生围绕这一问题展开探究活动？说不定还会有什么新发现呢？”于是，我便激励学生：“请同学们开动脑筋，看谁能想出办法，让热转变成电，比一比哪一组电流表的指针变化大！”一石激起千层浪，学生探究的热情一下子被点燃了，在不到几分钟的时间内，我就发现学生动用了好多独特的方法：有的将缠着的铜铁丝弯成环形，以增加受热面；有的把铜、铁丝弯成双线缠绕起来再烧；有的用小刀刮去铜，铁丝表面物质后再实验；有的两小组合起来。用两个酒精灯加热；有的根本不把它们缠绕在一起，而是先加热其中的一根，再用未加热的另一根去接触……经过这些方法的改进，学生惊奇地发现电流表指针的变化明显了，后来又通过对比实验，他们发现“不把铜铁丝缠在一起，而是先加热其中一根，再用另一根去接触”这一实验方法实验效果最好，指针摆动辐度最大。
通过上述学生的探究活动，我们不难发现蕴藏在学生思维深处的创造潜力是多么地惊人！我们姑且不去看实验的结果如何，就单单看学生实验失败之后所设计的新方法，就可以发现闪烁在学生思维中的创造性火花是多么地耀眼。学生自有自己的思维方式，他们的想象力是我们教师难以想象的。如果在教学中，我们总是用自己的思维方式去约束，去要求学生，那么学生的想象又如何得到飞扬，又如何使他们在挑战失败的探究中迸发出创造性的思维火花，最终，成为一个快乐的发现者呢？
6 让学生成为乐于思考的发现者
在现今的科学教学中，似乎存在着这样一个误区：科学教育=观察+实验。其实，观察和实验只是科学教学的重要手段之一，也可以说只是科学教学的血与肉，并不代表科学教学的全部。而融汇于观察、实验过程中的假设、猜想等思维活动更是科学教学中必不可少的组成部分，也可以说是科学教学的灵魂。一个没有思想的观察和实验活动，充其量也只是一个空泛的机械操作而已。一个只有伴有思想的观察与实验，才能让学生充分体验到科学探究的乐趣，才是一个有生命活力的科学探究，才是一个真正意义的科学探究！下面是笔者教学《月相》的一个片段，从中可以略见一斑：
[背景：师引导学生回忆并描述一个月中月亮圆缺变化和位置变化的过程。]
师：根据月亮圆缺变化的样子，你想到了什么？
生1：月亮为什么会有时圆，有时缺？
生2；月亮真的会变吗？
生3：为什么月牙有时朝东？有时朝西？
生4：为什么农历初一我们看不到月亮？
生5：为什么我们白天也会看到月亮？
师（出示三球仪）：刚才同学们提出了好多疑问。现在请你们带着自己的问题认真观察，看看能发现什么？
（师演示三球仪的三球运动，重点观察月球的运动）
生1：我发现，月球在围绕地球公转时，形状并没有发生变化！
生2：我发现月球有时会转到地球后面。
生3：我发现，月球像地球一样，也是球形的，在阳光下，总是一半亮一半暗，明暗两部分并没有变化！
生3：月球公转时的轨道在不断变化。
生4：我发现，当月亮转到地球与太阳之间时，地球背影里的人就看不到月亮了！
师：既然月球的形状不会变，它的明暗两部分也不会变。那为什么我们看到的月亮的样子却变了呢？难道它会变魔术？请同学们大胆猜一猜，可能是什么原因？
（生思考）
生1：我认为，可能是地球的影子把月亮遮住了。
生2：我认为，可能是云把月亮遮住了！（有笑声：有那么圆的云吗？）
生3：我认为，可能是火山喷发的烟雾把月球遮住了！
（学生顿时大笑起来）
生4：可能是月球自转引起的吧，可能有的部分发光强，有的部分发光弱。
生5：我觉得，可能是地球和月球之间还有什么别的星体吧？
师：你的推测很有见地、有新意哟！
……
这些从学生思维深出迸发出来的鲜活的、灵动的、富有创意的思想火花，可以充分证明，正确的科学教育观应是：科学教学=（观察+实验）×科学思维。只有将科学思维纳入科学教学之中，去点燃学生科学探究的激情，去激活学生的科学探究思维，才能使我们的科学教育取得事半功倍的效果，才能让我们的学生充分享受科学探究、科学思维的乐趣！成为一个真正的快乐的发现者。
收稿日期：2008-4-15