苏文辉+熊维聪
探究活动既是科学学习的重要载体和主要方式，又是科学学习的目的和本质。探究活动如何设计，直接影响学生科学素养的形成。活动设计是指依据一定的理论，对活动的各种要素，如活动的目标、内容、方式、时间、材料、学生组织、教师策略指导等方面做出合理的安排。由于生命的多样性和复杂性等原因，关于生命世界的探究活动设计可以说是挑战与机遇并存。比如，生命世界这部分内容的学习中有很多种植和养殖活动，需要的时间较长，精力较多，很多老师都感到吃力，但这种长时间对动植物的养护、观察、记录，有利于培养学生持之以恒的毅力，培养一种负责任的勇气、动手能力、分析问题解决问题的能力。该如何迎接挑战，把握机遇，对生命科学的内容进行有效的探究设计呢？
一、围绕科学概念进行设计
对于缤纷繁杂的生命世界，我们需要将它们进行类比、分类、归纳，推理，找寻其规律和联系，组织成为系统的知识。生命世界的复杂性和多样性要求我们围绕科学概念进行探究活动设计，而且这样做符合人类认知发展的特点，近几十年来关于儿童概念发展的研究表明儿童具有形成概念和学习概念的能力。概念是儿童构建更复杂能力的基石，学生可以运用掌握的主要概念，扩大到探究其他问题上，触类旁通地解决学习和生活中遇到的问题。围绕科学概念组织教学，可以提高学生的学习效率，培养他们的动手能力和创新能力，促进他们终身学习能力的发展。以科学概念为中心和基础，围绕它进行探究活动的设计是非常必要的。
怎样的探究活动设计才算是围绕科学概念进行的呢？以粤教科技版小学科学五年级下册《蚕的一生》为例，探究活动设计围绕科学概念“蚕的生命周期”展开，在组织学生养蚕的过程中，引导学生观察蚕经历卵、幼虫、蛹、蛾四个形态完全不同的发育阶段，并对四个阶段的外形特征、行动、食物、时间进行观察和记录。在此基础上，引导学生总结蚕的一生：出生→生长发育→繁殖→死亡。学生以后看到其他的生命体时，也可以用这个概念去解释观察到的一些现象。
我校语文老师为了提高学生的作文水平，也组织学生养蚕。但在养蚕的过程中，老师主要引导学生仔细地观察，以便写作文时能更详尽地描述，所以问题比较分散，比如蚕什幺时候吐丝？吐出什幺颜色的丝？（进行技术处理后，现在的蚕可以吐不同颜色的丝）蚕脱了几次皮？每次相隔多少时间？用什幺材料的架子结茧的？学生写作文时也常会引用唐代诗人李商隐的千古名句“春蚕到死丝方尽”，其实从生物的生命周期来看，当春蚕把丝吐尽之时，它并没有死去，只是走完了生命周期中的幼虫阶段，即将进入下一个阶段成为蚕蛹。科学课应该和语文课有很大的不同，应该要有科学课的味道，而围绕科学概念进行探究活动设计才可以营造出科学课的味道。
二、注重前概念，发现适合学生探究的问题
学生在真正学习科学概念之前，并不是一张白纸，而是已经有了一些概念的朴素的、不完整的甚至是错误的理解，这种理解称为前概念。维果茨基的儿童思维发展阶段理论认为，儿童形成概念必须经历四个发展阶段：第一阶段——混合思维，在此阶段儿童把不相关的事物都胡乱联系起来，甚至把风马牛不相及的事当成因果联系；第二阶段——复合思维，这是小学儿童所特有的思维阶段，此阶段的儿童喜爱根据物体的颜色、大小、形状、功能等普通性质来把物体进行分类；第三阶段——前概念思维，此阶段的儿童开始学习抽象的专用名词，但对这些名词往往夹杂着具体事物做参照物，表述不够准确或不完整；第四阶段——概念思维，一般要到青春期才能很好发展，具有把两个抽象概念联系起来成为一个概念的水平。从这个过程可以发现，概念的发展总是从前概念开始的。奥苏贝尔认为，学习的心理机制是同化，即学习者新旧知识之间相互作用产生联系，原有认知结构中的知识吸收并固定新知识的过程，所以科学课上要想帮助学生建立概念，就要和学生原有的真实想法相互作用建立联系，找到概念的生长点。
1. 通过前概念，确定探究主题。比如在教学粤教科技版小学科学三年级下册第一单元植物单元时，通过带领学生观察校园里的植物，暴露前概念，即学生已有的对植物的理解，发现学生对植物的理解是片面的、琐碎的，兴趣主要集中在鸡蛋花的清香、榕树的气生根等，没有对植物整体形成认识，于是确定探究主题为：“认识一株完整的植物”。为了帮助学生对植物形成整体的认识，我去花市上购买了一批金弹珠（该植物同时具有根、茎、叶、花、果实、种子，果实由绿色变为红色，而且特别容易生长，即使把它从泥土中拔出来一段时间，再种回去也会生长得比较好）并从泥土中拔出来，四人小组一株进行观察，并引导学生给金弹珠“画全身像”和身体的各个部分取名字。这样学生的注意力就集中到了一株植物上，而且要“画全身像”就得观察植物的所有部分，这样就会有完整的观察。通过“画全身像”和取名字，在学生交流汇报时，再一次暴露前概念，比如很多学生把“茎”称为“树干”，把“果实”称为“果子”，分不清“果实”和“种子”，认为绿色的弹珠是果实，红色的弹珠是种子，其实绿色的弹珠和红色的弹珠都同时包含果实和种子。于是再一次确定细化的探究内容：“认识茎、果实、种子”，通过解剖绿色和红色的弹珠让种子“原形毕露”，进而帮助学生对植株整体形成科学的概念。
2. 根据前概念，调整探究内容。比如在学习粤教科技版小学科学三年级下册第9课《鲫鱼与青蛙》时，通过前概念调查，发现很多学生以前是没听说过标本的，不知道标本有什幺用，也不知道该怎样看标本，学生的问题集中在标本是真的还是假的上。当得知标本中的动物其实已经死亡时，学生都认为制作标本的人太残忍。所以课上看标本前特意介绍：科学家是为了研究小蝌蚪、为人类服务才制作标本的，也指出标本是真实的，同时引导学生：观察标本也是有顺序的。这应该是学生在接受正规教育过程中第一次见到标本，这次对标本的正确认识可以帮助他们在以后的学习中正确使用标本。
三、准备有结构的材料
科学探究活动很大程度上是学生与材料之间的互动，活动的效果很大程度上取决于材料的选取，没有材料就没有动手做的对象，就没有思维的基础；没有充足的材料，活动将无法全面并深入开展；而没有结构性的材料，科学活动就无法典型、深刻与精致。科学教育中材料的“结构”是指材料在被使用时能揭示自然事物间的某种关系。所谓结构性材料，指的就是教师经过精心设计的典型教学材料的组合。由于生命的复杂性、多样性、变化性，植物的种植和动物的饲养通常需要较长时间，还未必能够正常生长，而且能够作为标本的资料只能展示生命过程中的某一阶段，不能全面展示，这就需要教师充分利用和开发各种资源进行材料的准备。
1. 客座小老师。对课程标准和教学目标认真钻研，有整体把握后，挑选出一些活动供孩子们选择，让孩子们根据自己的兴趣、能力、时间安排等情况进行选择，成为某个活动的“小老师”。比如在“认识花”的活动中，提前商量好的多位“小老师”带来了不同种类的鲜花，先由 “小老师”们轮流在实物投影处展示和介绍自己的那支鲜花，然后“小老师”们分别到不同的小组中让同学们闻一闻、摸一摸，近距离观察花朵，并回答同学们现场提出的问题，不知道答案的就记录下来全班一起讨论。孩子们通过对多种花的观察，总结出花的特点，对花有了较科学、全面的认识。
2. 家庭实验室。由于饲养和种植通常需要较长的时间，仅靠课堂上的时间是不够的，所以课内的活动要向课外延伸，而家庭是个不错的选择。学生在家里饲养和种植的过程中，老师要注意引导他们及时地收集能解决问题的证据，包括做观察记录、拍照片、录像等。比如学生领养小蝌蚪后，隔一段时间给蝌蚪拍照、录像，做观察记录等。
3. 其它资源。标本、多媒体动画也是很有用的资源。值得一提的还有科学馆、动物园、植物园等社会资源，这些资源除了老师组织学生去参观外，还可以通过和家长沟通，得到家长的支持开展相关亲子活动。比如三年级下学期开学时就和家长沟通这学期的主要内容是动物，于是一些本来打算带孩子去游乐场的家长选择了带孩子去动物园和海洋馆，对真实动物的观察为课堂上的探究活动设计提供了坚实的基础。
（作者单位：广东中山市石岐中心小学）
责任编辑 邹韵文
