"来源:|教育科学出版社ID: ESPH 1980 "
在当前的小学科学教学中，科学探究往往被僵化简化成一种固定的模式:提出问题，形成假设，设计实验方案，收集分析数据，相互交流得出结论。环节太多，让学生充分探索大概也是吃不消的。问题提了一大圈，花了很多时间完成方案的制定和修改，留给活动的时间很少。所以给学生提供大量的实验用品并不少见，但要求在三五分钟内完成实验，给学生一两分钟时间粗略讨论。如何让探究性学习不再走入形式化的误区？本达教授的“探究-讨论”教学法给了我们深刻的启示。
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本达教授和他的“探究-讨论”教学法
哈佛大学教授班达在20世纪40年代创立了“探究-讨论”教学法。1971年，以她为主要作者的《小学科学教育的“探究-讨论”教学法》在美国出版。1983年，人民教育出版社将这本书翻译成中文出版。
本达对教学的研究是在人的全面发展的前提下考察智育，在“为什么教”的前提下考虑“教什么”和“怎么教”。奔达的课堂结构一般分为两部分:探究和讨论。所谓“探究”，就是学生围绕研究目的，对教师精心挑选和组织的“结构化材料”进行观察、操作和探究，收集事实和数据；所谓“讨论”，就是把获得的事实和数据收集起来，和老师同学一起讨论加工，学生根据自己的理解去发现规律，得出科学的结论。
“探究-讨论”教学法摒弃了传统的教师“说”和学生“听”的学习方式，要求学生在整个探究阶段和讨论阶段积极参与所有活动，并根据自主探究获得的信息和同伴间信息的比较加工形成科学概念。
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“探究-讨论”教学法的基本过程模式
本达教授说:“就我而言，概念是每个班级的路灯。”她的目标是让孩子的概念逐渐向两个维度发展:一是提高概念的层次，二是提高概念的功能，逐渐让零散的概念相互联系，形成概念网络。奔达认为，儿童构思的基础应该是“儿童用自己的语言表达自己的思想”。因为“孩子在摆弄作业材料的时候，脑子里出现了很多发现，但都只是模糊的、零碎的、多变的前语言信息。儿童在分享自己的发现时，通常会争先恐后地将其思维活动转化为语言，这使得思维活动得到了表达，而语言表达活动又会影响到后来的语言”。同时，“因为那些关于事实的陈述是儿童自己的，那些陈述对每个儿童都是有意义的，而不是重复成人的系统阐述”。“探究-讨论”教学法促进学生科学概念建构过程的一般模式如图1-4-1所示。
在探究阶段，教师创设具体的探究问题情境，引导学生自主探究学习。学生探索现实的材料，获得全新的体验，这与他们最初的概念不一致。教师要激活学生的思维，鼓励学生发散思维，发散思维会产生与解决问题相关的各种想法，甚至是模糊的想法。这一阶段的活动要求学生有足够的时间用手和脑去观察、实验和阅读。这样，学生就有足够的时间在更大范围的活动中开展探究活动空，从而有可能引领他们成为真正的学习大师。体验科学实验的过程，可以使学生收集大量信息，形成一些关于科学的初步概念。
在研讨阶段，鼓励学生比较和处理信息。这个过程充满了学生不同的个人认知与事实证据之间的冲突和矛盾，以及个人认知与科学概念和原理之间的冲突和矛盾。在这个过程中，学生可以进一步暴露和澄清自己已有的概念和认识，感受不同观点和解释之间的一致性和差异性，评价、解释和推断假设和证据之间的关系。学生独立加工后，教师引导学生在小组间分享或向全班展示和交流自己的发现、概括或结论，引导学生整理自己的思路，试图向他人解释，或试图说服他人。在这一点上，学生开始抽象和理论化他们自己的经验，使之成为一种交流的形式。此外，学生应该通过比较其他可能的解释，尤其是体现科学性的解释，来修改、验证和评估自己的解释。同时，学生要拓展概念，将概念与其他概念联系起来，利用构建的新概念解释周围世界或解决新的情境问题，实现对新概念的验证、应用和巩固。
03
“探究-讨论”教学法对当前小学科学教学策略的启示
小学生的科学学习是一个通过获取证据不断改进、修正甚至否定最初概念的过程。根据学生获取证据的方式不同，小学科学课的基本类型可以分为观察课、实验课和阅读课。我们认为，根据不同的课型，取证的方式不同，教学环境和教学组织也会相应发生变化。
“发现-交流”科学观察
科学观察是指通过人的感觉器官或仪器，对自然现象或变化进行有目的、有计划的调查、记录和分析，以解决一个科学问题或验证一个科学假说。它是发现、准确观察和客观记录被观察对象所蕴含的丰富信息的综合活动。科学观察作为一种基本的认知活动，贯穿于科学研究的全过程。“没有观察，就没有‘研究’，更谈不上‘了解’。”可见，小学科学课程和科学探究都是以观察为基础的。小学生在科学学习活动中，通过观察自然现象，可以养成科学的思维方法和实事求是的科学态度，从而提高科学素质。所以，科学观察是科学课的基础。我们还试图通过“发现-交流”这两个阶段来引导学生学习科学观察。
“土壤里有什么”一课“发现”阶段的教学设计
1.学生观察刚从花坛收集的土壤。
2.师生讨论尽可能多的观察方法。学生将土壤放入水中，观察土壤在水中的沉积情况，并对干燥的土壤颗粒进行分类。
学生在观察自然状态下的湿土时会发现很多东西，同时也会遇到问题——湿土又黑又粘，很难观察清楚。在这种情况下，通过教师的引导和启发，学生自然会想到将土壤烘干粉碎、将土壤颗粒在水中洗涤沉降等各种观察方法。，从而把观察土壤的活动推向深入。先观察自然状态下的物体，再用仪器工具观察，先用肉眼观察，再用各种方法观察，符合小学生观察事物的一般规律和儿童的认知规律。丰富的观察活动让学生收集了大量的信息，形成了一些关于土壤成分的初步概念。
《土里有什么》在“交流”阶段的教学设计详解请参考该书！
“探索-讨论”科学实验
当人们不满足于在自然条件下观察对象，要求对研究对象进行主动干预时，就促进了科学实验的出现。实验和科学观察一样，是收集科学事实、获取感性材料的基本方法，也是检验科学假说、形成科学理论的实践基础。两者相互关联，相辅相成。但实验是通过改变自然来认识自然，所以具有独特的认知功能。科学实验中各种仪器的使用，使获得的感性材料更丰富、更准确，能更快地排除次要因素的干扰，揭示研究对象的本质。因此，科学实验在现代科学中发挥着越来越重要的作用。就小学科学课程而言，引导学生进行科学实验是科学学习的关键环节。我们还尝试在“探索-讨论”两个阶段开展科学实验教学。
“拱形动力”课“探索”阶段的教学设计
1.教师演示如何制作纸拱门，并解释拱门各部分的名称。讨论:足弓能承受更多的重量吗？应该怎么研究？
2.学生分组实验活动。
活动1:比较平板纸和拱形纸的承载能力，观察拱形纸受压后的形状变化。
活动二:如何让足弓承受更多的重量？
活动3:搭积木拱门，分析不塌的原因。
与传统的课堂教学相比，这种“探索”阶段有一些特点:首先，学生有足够的时间进行实验活动，这几乎等于整个课堂时间的一半；其次，这是由几个小活动层层有机整合而成的大活动；再次，这是一个自主性很强的活动，需要学生手脑结合。是活动空之间的充分探索和实验活动。
在这一阶段，教师不再在活动前对每一个细节进行指导，而是利用“任务单”、“问题卡”和结构化实验材料等载体来有效地促进实验活动。“任务单”是给学生分配探究的任务。在“拱形动力”一课的教学中，教师以任务的形式呈现要探究的问题，然后给学生提供足够的探究课时空，让他们分组合作。学生完成前面的观察和实验活动后，教师以“任务单”的形式引导学生继续并深化探究活动。有些观察实验需要引导和组织学生讨论，“问题卡”就是一种很好的形式。上述教学中的“问题卡”要求学生用积木搭建拱门，引导学生分组讨论积木搭建的拱门不倒塌的原因，有效地促进了探究活动的继续。此外，实验材料的定时发放也是一个很好的载体，可以一步一步地推动实验活动。在上述教学过程中，老师并没有直接把积木放在各组的实验桌上，只是在学生做完活动2并做好记录后，给各组分发了一套积木，保证了实验活动的有序进行。
《拱门的力量》一课“讨论”阶段的教学设计请看书中的详细讲解！
“积累-解释”科学阅读
提高学生的科学素养不能靠任何单一的教学策略或学习活动来实现。很多科学知识和前人的经验，由于教室条件和环境的限制，并不能完全通过科学的观察和实验获得。在科学学习过程中，指导学生进行有针对性的科学阅读，有助于学生开阔视野，加深对科学本质的理解，提高科学素养。我们也试图通过“积累-解释”两个阶段来引导学生研究科学的阅读题目。
“地球的卫星——月亮”一课“积累”阶段的教学设计
1.学生阅读老师提供的有关月球的资料和图片，以及自己收集的有关月球的相关书籍，观看老师提供的相应视频。
2.学生在“我的月卡”上记录收集和阅读的资料。
课堂上有两种类型的科学阅读内容:文本和电子。内容包括科学家的介绍、重大科学事件、科学技术的应用、教学内容的扩展或科学教科书中补充知识的介绍。近年来，《科学探索者》《科学启蒙》等一些国内外的科学教材和科普读物逐渐走进我们的科学课堂，丰富了学生的阅读内容。电子媒体阅读主要包括光盘、视频等视频资料。
科学的阅读方法包括比较阅读、解决阅读、质疑阅读和创造性阅读。我们提倡学生边读书边记笔记，养成良好的阅读习惯。读书笔记、笔记卡片、科学小报等。都是很好的记录形式，有利于阅读习惯的培养和科学知识的积累。在接下来的教学案例中，通过阅读、摘抄图文并茂、内容丰富的《我的月亮卡》，体现学生对月亮的认识。
《地球的卫星——月亮》一课“讲解”阶段的教学设计请看书中的详细讲解！
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想
深刻理解兰本达教授“探究-讨论”教学法所蕴含的教学理念，围绕这一教学理念，可以根据不同的学习内容，开发出许多不同的教学方法。让学生自主开展科学探究活动，通过交流讨论寻求规律，让探究学习不再走入形式误区，让学生真正成为科学课的主人。
文章摘自《如何教授科学素养》。《一个特级教师的教学笔记》，教育科学出版社2021年8月出版。编辑微信时，内容被删除。
