基于儿童认知将科学探究引向深处

马亚莉

【摘要】科学探究是儿童喜欢的学习方式。在科学探究的实施过程中，从儿童的认知规律和学习动力视角出发，由表及里、由浅入深、由仿到创，在获取科学知识、领悟科学思想、学习研究自然界的同时，将科学探究真正引向深处。

【关键词】儿童认知 科学探究 主体地位

科学课程标准指出，在小学科学教学中，教师要突出儿童的主体地位，引导儿童主动探究，启发儿童积极思维。科学的课堂上儿童是主体，教师要尊重儿童的认知，关注教学过程中儿童已有的经验，从儿童的角度出发，结合具体的教学目标和内容，综合运用多种教学方法和手段，激发儿童的学习兴趣和情感，优化认知过程，掌握学科知识，培养创新能力，引导儿童的探究走向深处。儿童在走进科学课堂之前就对身边的事或物建立了最初的认识，他们拥有自己的想法、观点。科学探究就是在科学课堂中创设情境，营造探究学习的氛围，激发探究学习的兴趣，让儿童的探究活动有机地投入学习研究之中。第斯多惠曾经说过：“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞。”在科学教学过程中，尊重儿童的已有经验，关注儿童的语言、态度以及能力，在不同的学习情境中开展科学探究，以此激发儿童的学习动机和好奇心，调动儿童的探究欲望，发展创造的思维，培养发现精神。让儿童通过观察，积累丰富的感性认识，在实践感受中逐步探究、思考乃至创造，在探究中获得真知，让思维真正发生。

一、尊重“认知”。由“表”及“里”的学习

科学课程标准提出：小学科学注重于学牛的探究性学习。儿童要像科学家一样进行科学的探究，科学家的每一次探究都源于生活，源于身边的事物或现象。儿童在课堂中产生兴趣和好奇心，将已有的认知很自然地呈现出来，这种认知是最原生态的、最真实的。这种认知可能停留在表面，也可能是不正确的。但儿童在“创设情境”中，在已有的认知基础上积极学习，在思维冲突中发现问题，引发对现象本身的研究兴趣，儿童的学习就会从表面现象深入下去，认识其本质内容或实质。

例如，三年级《声音的产生》一课，活动内容是儿童想办法让一个塑料袋发出声音。学生立刻欢天喜地地动起来，搓、揉、甩、吹、拍，总之个个都有办法让塑料袋发出声音。这么多方法让塑料袋发出声音，它们共同点是什么呢？有的说只要去接触塑料袋就能发声，有的说对塑料袋做动作就能发声，那么物体的声音是如何产生的呢？学生似懂非懂，说不清楚。可是他们很想知道声音究竟是如何产生的。三年级学生具有一定的预测能力，他们想知道真相，但不知道从何下手。教师要尽量用科学自身的魅力来满足他们，尊重学生的猜测，充分表达自己的想法，从内需角度激发学生自身的学习動力。声音究竟是如何产生的呢？如何让看不到的现象呈现出来呢？从“外”向“内”，从外在学习兴趣转移到科学问题上，触动学生探究内在实质。拨动皮筋、按住尺子的一端再拨动尺子、用力拍桌子，三个实验活动让学生使物体发出声音，在此基础上观察现象，记录现象。此刻学生发现皮筋和尺子很容易就看到外在现象，但是拍桌子发出声音后却看不到任何现象。怎样才能看到现象呢？这里需要学生将所学的知识进行迁移，触类旁通，于是教师启发学生：“能不能借助一些物体帮助我们看到现象呢？”在前面学习空气单元的时候有过类似的学习经历，学生很快就想到了办法，在桌子上放一杯水，通过水的晃动，看到桌子发声时的状态。学生通过亲历活动、自己探究，进而发现“物体振动就能发出声音”。

学生亲身经历实验操作活动，在活动中从现象人手，带着问题去研究，在研究解决问题的过程中抓住问题的关键，自主探索并发现其内涵的奥秘。这一过程就是学生将所学知识加以联系、运用，在观察、探究中有所发现、有所研究，从而对事物的本身、事物的内在有了新的认识。

二、尊重“科学”，出“浅”入“深”的探究

人的认识过程，都是从感性认识开始的。儿童也不例外，我们要善于从儿童已有的生活经验出发，在有趣的环境中，加深学生的感性认识，拓展学生的研究过程，引导他们在探究中观察、操作、交流，分享，使他们感受到生活中处处有科学。在课堂上，教师需要从尊重科学出发，怀揣科学精神，用丰富的直观材料、客观的实验现象激发学生思想的火花。

例如，在教学《空气里有什么》一课中需要思考空气里有什么。学生不假思索地大声说：“空气里有氧气。”在儿童认知中没有氧气我们就无法生存，无法呼吸，30%的儿童认为空气就是氧气。40%的儿童认为空气里有氧气，氧气以外还有二氧化碳。这些认识都是儿童自身的认知，他们对于氧气、空气、二氧化碳这些气体作为词组很熟悉，但是作为一种物质，他们的认识正确率几乎为零。究竟空气里面有什么？从儿童熟悉的生活现象人手，准备三根生日蜡烛，第一根蜡烛直接放在桌上燃烧，第二根和第三根蜡烛在点燃后，同时罩上大小不同的透明玻璃杯，哪根蜡烛会最先熄灭？经过一番讨论，学生基本都认为罩上杯子的蜡烛会先熄灭。理由是空气被烧光了，没有了空气，火焰就熄灭了。实验现象明显，学生看到自己猜测正确，表现得很兴奋。那么瓶子里的空气是不是都被烧完了，蜡烛就熄灭了呢？事实是不是这样呢？我们怎么来验证我们的想法呢？

科学课程标准中对四年级的要求是：“在教师的引导下，能基于所学知识，制定简单的探究计划。”这里的“制定”其实就是学生根据自己的发现产生问题，进而制定研究的方法。这里需要教师在帮助学生“动手”的过程中引发他们“动脑”。科学活动的过程就是有问题、有发现的过程，教师要引导学生以科学探究为切入点，运用科学的观察方法来研究，寻找到问题的答案。学生在这一过程中深切地感受到科学现象与现实生活的紧密联系，感受到科学就在身边。

三、尊重“新生”，推“陈”出“新”的创造

人的认知总是在不断地更新、发展的。在特定的情境中激发思维，思维会表现出更加敏捷，进发创新的火花。儿童是天生的探究者，而学习本来就是一个主动探究的过程。

例如，《搭支架》这一课，从儿童最感兴趣的手机人手，让学生设计一个手机支架，他们的兴趣被充分地激发。手机支架不是一个新鲜事物，但是让学生设计自己心目中的手机支架，这还是第一次。为了更好地表达学生自己的设计意图，在充分讨论的基础上，让他们用牙签、胡萝卜丁完成立体图纸的设计。学生搭建支架，感受不同形状之间坚固性是不一样的，通过各种调节、尝试让他们利用已有的知识去改造支架，在改造革新的过程中体会其中蕴涵的丰富科学知识，同时在反复调整测试的过程中，学生也感受到了失败是成功之母。

学生先模仿常见的手机支架，满足最基本的要求——把手机支撑起来。在实践探究的过程中，学生认识到支架的结构不同，它的牢固性也不同。在模仿搭建研究的基础上，结合个人需求和想法，让学生自行设计改造原来式样的手机支架。这样，学生就经历了从最感兴趣的手机支架出发到亲自动手完成，再到改革创新的过程。搭手机支架的过程是制作和探究相结合、教育和技术相结合、基础和创新相结合的过程，学生在这样的过程中思维不断得到发展。

儿童的成长需要一个过程，就如同一棵小树的生长，需要时间、阳光、雨露、营养。在儿童的成长过程中，要经历磨砺，从而提升技能，强化能力。科学课堂要尊重儿童的已有认知，让学生乐于学习、乐于研究、乐于创造。学习是基础，研究是提升的途径，创造是激励继续前行的动力。三者有机结合，螺旋上升，才能让学生的学习真正发生，激发他们成为学习者、研究者、创造者，让科学探究引向深处。