一、 有关科学探究式教学中概念的“界定”
在我国目前的科学教育课程改革中，提倡运用科学探究式教学方法进行科学教学，为了有效地贯彻和落实科学探究式教学的理念，本专题通过对具体的科学探究式教学课例分析，阐述科学探究式教学的特点，总结科学探究式教学实践的经验，与大家交流分享。同时，期望能够对有效实施新课程改革所提倡的科学探究式教学有更深入的思考，并提高我们的科学教学质量。
在明确科学探究式教学环节之前，我们首先要对有关科学探究式教学中的概念，即科学探究、科学探究式教学的基本特征进行“界定”。
科学探究不仅指科学家们用以研究自然并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径。也指学生用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。本专题的科学探究含义是指后者。
科学探究式教学的基本特征是 问题〔学习者探究科学性问题〕、证据〔学习者针对问题收集事实证据〕、解释〔学习者从证据出发形成解释〕、评价〔学习者使解释与科学知识相联系〕、发表〔学习者阐述和论证自己的解释〕五个要素。科学探究式教学的目的是让学生思考问题，然后针对问题寻求可能的解释。通过科学探究式教学活动的体验，学生能够更加深入地理解用探究这种方式获得的科学概念，并能够一直将它保持下去。同时，使学生在体验探究活动的过程中能够享受到解决问题的过程带给他们的乐趣，培养学生能够面对困难、克服困难的信心和毅力。在体验探究活动的过程中，让他们获得探究方法、养成探究习惯、形成科学思维是最重要的。
科学探究式教学的八个环节的提出
在我国目前义务教育课程改革的科学〔 3 ～ 6 年级〕课程标准中提到了科学探究过程，并对科学探究过程的环节有明确的规定。即ⅰ提出问题；ⅱ猜想与假设；ⅲ制定计划；ⅳ观察、实验、制作；ⅴ搜集整理信息；ⅵ思考与结论；ⅶ表达与交流。
基于上述科学〔 3 ～ 6 年级〕课程标准的规定及结合笔者参与近十年的科学教学实践，把科学探究过程梳理为以下八个环节，界定为本研究的科学探究式教学的环节。即 1. 提出问题； 2. 作出假设； 3. 制定计划； 4. 实施计划； 5. 记录结果； 6. 得出结论； 7. 表达与交流； 8. 完善结论。
〔一〕上述两者的相同与不同
两者的相同点是都有提出问题；作出假设；制定计划；实施计划〔等同ⅳ观察、实验、制作〕；得出结论；表达与交流；六个环节。
两者的不同点是本研究提出的八个环节中增加了记录结果与完善结论两个环节。
〔二〕增加“记录结果”、“完善结论”两环节的理由及其意义
1 ．理由
笔者参与的我国科学教学实践，认为科学探究的过程应该增设“记录结果”和“完善结论”这两个环节。其理由为：
对于“记录结果”环节，可以说是等同于上述提到的“收集资料或证据、整理信息、 分析数据 ”的环节，但是，又略有不同。增设“记录结果”环节，目的是强调结果与结论的不同，不要混淆二者。
在探究式科学教学活动〔观察、实验或收集信息〕中，在结果和结论的环节上，首先，一定要实事求是地记录观察或搜集到的信息、证据或实验数据，防止只是片面地收集支持假设方面的信息或证据。其次，在“记录结果”基础之上，通过“整理信息、分析数据”，再根据个人的经验、经历及认知结构等，得出符合个人所能理解的结论。结果应该是真实的、客观的、可以再现的。结果可能是支持假设的，也可能是否认假设的。结果直接影响结论的得出。而结论是带有“主观”意识的〔与个人的经验、经历、认知结构有关系的〕、抽象的。结论是在整理、分析结果的基础之上得出的。
科学探究式教学的八个环节的案例
孟令红〔北京教育学院教师教育数理学院实验中心、高级实验师〕
三、科学探究式教学的八个环节的案例
下面以一个具体的案例来说明上述界定的科学探究式教学的八个环节的可操作性。
〔一〕案例的整体概括
案例题目：小水珠是从哪儿来的？
教学对象：小学四或五年级学生
教学课时：一课时或二课时
课时目标：能够使学生理解水的凝结的概念。
情景设置：教师把冰块放在水杯里，让学生观察放有冰块的水杯外壁上有什么现象发生？过一会儿在放有冰块的水杯外壁上形成了小水珠。这一现象，学生会很容易地观察到。
教学过程：即科学探究式教学的八个环节。
〔二〕案例的教学过程的说明
上述案例的教学过程按照本研究提出的科学探究式教学的八个环节进行具体的说明如下。
1 ．提出问题
这时，教师提出问题 —— 放有冰块的水杯外壁上的这些小水珠是从哪里来的？
2 ．作出假设
对于教师提出的问题，大多数学生的答复都是这些小水珠是从水杯里渗透出来的。根据学生的答复，可以做出假设，放有冰块的水杯外壁上形成的小水珠是从水杯里渗透出来的。
3 ．制定计划
有的学生制定了这样的计划〔简称 A 组〕 —— 如果把用红色的水冻成冰块，然后，把冻成的红色冰块放在杯子里，看在杯子外壁上形成的小水珠是否是红色的，如果是红色的就证明小水珠是从杯子里渗透出来的；如果杯子外壁上的小水珠不是红色的就说明这些小水珠不是从杯子里渗透出来的。
也有的学生制定了这样的计划〔简称 B 组〕 —— 如果用果汁冻成冰块，然后，把果汁冰块放在杯子里，看在杯子外壁上形成的小水珠是否是粘的，如果是粘的证明小水珠是从杯子里渗透出来的；如果不是粘的就证明这些小水珠不是从杯子里渗透出来的。
还有的学生制定了这样的计划〔简称 C 组〕 —— 适用天平进行测量的方法。即把刚放好冰块的水杯放在天平的一侧，另一侧放等量的砝码，使天平到达平衡。那么，过一会儿，当放有冰块的水杯外壁有很多小水珠形成时，观察天平的平衡情况。如果天平仍然保持平衡不变就说明小水珠是从杯子里渗透出来的；如果天平发生倾斜就说明小水珠不是从杯子里渗透出来的。
4 ．实施计划
学生分组进行实验。每组学生都能够按照自己制定的计划进行实验，基本上不需要教师太多的具体指导。
5 ．记录结果
A 组〔用红色的水冻成冰块组〕的实验结果是在杯子外壁上形成的小水珠不是红色的。
B 组〔用果汁冻成冰块组〕的实验结果是在杯子外壁上形成的小水珠不是粘的。
C 组〔使用天平组〕的实验结果是天平发生了倾斜，并且是放有杯子这侧向下。
6 ．得出结论
A 组〔用红色的水冻成冰块组〕得出结论是在杯子外壁上形成的小水珠不是从水杯里
渗透出来的。
B 组〔用果汁冻成冰块组〕得出结论是在杯子外壁上形成的小水珠不是从水杯里渗透出来的。
C 组〔使用天平组〕得出结论是在杯子外壁上形成的小水珠不是从水杯里渗透出来的，可以说明这些小水珠是从杯子外面来的〔因为天平发生了倾斜，并且是放有杯子这侧向下，说明杯子变重了〕。
学生们根据实验结果很容易得出放有冰块的水杯外壁上形成的小水珠不是从水杯里渗透出来的结论。
7 ．表达与交流
学生通过他们的交流，对于“放有冰块的水杯外壁上形成的小水珠不是从水杯里渗透出来的。”结论的得出都表示认可。大家也能够认同在实验前进行的假设是错误的。问题是小水珠究竟是从哪里来的？
8 ．完善结论
最后，学生也会推测出小水珠是从空气中来的，因为学生刚学过水的蒸发现象，也能够想到小水珠有可能来自周围的空气中，这时，教师就很自然地给出“凝结”概念。通过上述的探究活动学生也能够理解凝结的概念。
【想一想，写一写】
1 ．思考在自己的实际教学中能够表达科学探究式教学八个环节的课例。
科学探究式教学的八个环节的运用
四、科学探究式教学的八个环节的运用
通过新课程改革以来的科学探究式教学实践的尝试研究，从科学探究式教学八个环节在实际教用时要注意的问题方面，尝试着做如下的整理和总结。
〔一〕“提出问题”环节要注意的问题
1 ．提什么样的问题
要以学生的看法和观点为基础，提出科学问题，创设探究式教学的出发点。科学问题是指所提出的问题要具有真实性，并且，可以通过观察、或实验等探究活动进行验证的、可再现的问题。
2 ．如何提问题
要设计一个与自然的事物现象相吻合的、学生熟悉的、真实的情景，以便于提出科学问题。同时，也需要考虑创建能够唤起学生积极、主动进行探究的氛围，使学生能够在真实的情景中真正地去思考解决问题的方法。
3 ．由谁来提问题
要提出适合学生在课堂中展开探究的问题，是离不开教师给予适当的支持和帮助的。
为了更加有效地开展探究式科学教学活动，问题不一定非要学生自己提出不可，也可以由教师提出，笔者认为只要是在真实的情境中提出真实的问题，有利于学生进行探究活动才是最重要的。
〔二〕“作出假设”环节要注意的问题
1 ．作出什么样的假设
一定是为了解决所提出的问题而作出假设，作出的假设不要与提出的问题无关。并且，作出的假设一定是可以被检验的。
2 ．根据什么作出假设
一定要有依据地进行假设，或根据自己以往的经验作出假设，防止盲目地、没有根据地进行随意猜想、这样的假设没有意义。只有尽可能地鼓励、帮助学生做出具有实际意义的假设，才能够使学生在进行观察、实验时有明确的目的性，并积极努力地思考验证假设的计划方案。
〔三〕“制定计划”环节要注意的问题
1 ．由谁制定计划
当然，最理想状态是由学生自己制定验证假设的计划，但是，也不能否认教师引导、帮助的作用。特别是在小学阶段。如果是教师帮助学生制定计划的情况，教师一定要让学生清楚、明白教师制定计划的目的和为什么要这样制定的想法是非常重要的。因为这直接影响到计划的有效落实，不管由谁来制定计划，最终，计划的实施肯定是由学生进行的。
因此，学生一定要对制定计划的目的、想法和做法要特别清楚。
2 ．制定什么样的计划
制定的计划一定要具体、具有可操作性，并且对做出的假设具有验证性。
〔四〕“实施计划”环节要注意的问题
要求学生严格按照制定的计划进行观察、实验等活动，确保计划的有效落实。
〔五〕“记录结果”环节要注意的问题
通过观察、实验等活动，把得到的结果〔不管是实验数据或搜集到的信息〕要真实、准确地记录下来。否则，影响结论的得出。
〔六〕“得出结论”环节要注意的问题
1 ．结论由谁来总结、得出
真正的探究式科学教学活动，一定要求学生自己能够总结出结论，尽管有时是不完全正确的结论。否则，学生体验探究活动将失去它的意义和价值。
2 ．如何总结、得出结论
首先，以记录的结果为基础，并对结果进行整理、分析；其次，判断结果的有效性，因为只有有效的结果才可以作为得出结论的证据；最后，通过总结、概括，得出结论。
3 ．要求总结、得出什么样的结论
第一，得出的结论一定要有证据来支持，并且，证据一定是来源于结果的；第二，得出的结论要有逻辑性；第三，得出的结论要对提出的问题作出答复、解释。
〔七〕“表达与交流”环节要注意的问题
1 ．表达、交流什么
表达、交流的是学生得出的结论，因为结论是学生形成各自看法或观点的基础、依据。
2 ．如何进行表达与交流
首先，要明确表达自己得出的结论；其次，是注意倾听他人得出的结论；最后，把自己得出的结论与得出与自己不同的结论进行对照。其目的是对自己得出的结论进行评价，同时，要思考自己总结的结论是否需要修改？如何修改？
〔八〕“完善结论”环节要注意的问题
1 ．评价、反思得出的结论
通过表达与交流，明确了自己得出的结论，同时，也了解到了与自己得出的结论不同的结论。那么到底谁的更正确？自己得出的结论是否需要修改？
2 ．完善结论
通过交流与表达来检验、评价、反思自己得出的结论。最终，得出比较完善的结论，对提出的问题作一个比较全面、客观地解释。在这个环节中，教师要给学生提供自己评价自己得出结论的时机，能够使学生在倾听其他同学发言时，发现自己的错误或不足，经过自己的思考，自己进行修改。最终得出的结论是学生自己“悟”出来的，而不是教师代替学生总结的。
总之，科学探究式教学要注重让学生体验到科学探究活动八个环节完整的整个过程，而不是只体验科学探究活动中的某个或某几个环节；要注重让学生通过体验完整的科学探究活动之后，学生自己能够“悟出”结论，而不是教师代替学生总结结论；要注重让学生在体验完整的科学探究活动过程中，学生自己能够把日常生活中的对自然的朴素认识转化、提升为科学的认识，这种转化、提升不是靠外部的强迫、而是内化的结果。
最后，在此需要说明一点的是，科学探究式教学不是科学学习的唯一方式，本专题所“界定”的科学探究式教学的八个环节也不是科学探究式教学的唯一方法，但是，适合本专题所“界定”的八个环节的科学探究式教学的教学内容应该是具有一定范围的，是需要有目的、有针对性地进行选择的。
