科学探究能力是学生科学素养的一个重要组成部分。长期的传统教育使我国学生变得极为“害羞”，学生们面对教师，常常诚惶诚恐，不敢挑战教师的学科权威性，不敢提出不同见解，甚而逐渐缺乏了提出问题和探索新问题的灵感与动力。对于初中探究型课程的课堂教学而言，激励学生释放出自身的潜能，展现思维魅力，创造性地提出问题和假设，学会解决问题，依据一定的教学目的和内容，针对教学对象特点，教师选择合适的教学方法引导学生提问、设想、观察、判断、分析和评价是极为必要的。

1．巧构“局”，助质疑

“做中学”的科学教育核心是让孩子们充分体验科学发现的过程，其间，学生提出有创意的问题是科学探究的起点。为此，教师在课堂中能否巧妙设计教学活动，构好“局”，激活学生思维，鼓励质疑创新是极为关键的。

1.1 提问接龙

面对一群“害羞”和习惯于“被问”的学生群体，在授课中，坚持采用灵活多变的活动教学法是引导学生提问质疑最出奇制胜的方法。“提问接龙” 即是其中一种，它重在利用组间竞争机制，触发学生思维，拓宽思路。

以“温度和金鱼的呼吸”学习单元为例，在第一阶段学习中，学生们已发现在一定温度范围内，随着温度升高，金鱼呼吸会随着温度升高而加快的实验现象，在后继学习中，教师需要学生依据该实验结果能进一步提出新的研究问题。此时，教师运用“提问接龙”请各组进行提问，首先，她给出一些辅助提问的常用词语，诸如“什么，为什么，如果……怎样”等等，然后请两位学生分别担任时间控制员和裁判，并将其余学生分成四队，各队均以每对同桌为单位展开接力赛，在限定时间内写出想研究的问题，且每对同桌每次仅限写1个问题，竞赛后，请其他小队的同学评判，并以问题多而有研究价值者为胜。

学生在“提问接龙”游戏中体现出来的提问能力和提问意识大大超乎教师的想象，学生们在短暂的三分钟内提出了包括“假如水中有酸时，鱼的呼吸会怎样呢？为什么温度升高时，水中的氧气会减少呢？如果温度降低，金鱼的呼吸会减慢吗？当水中缺乏氧气时，金鱼的呼吸会怎样呢？在无风的地方或在一个封闭的瓶子内，金鱼的呼吸会是什么样呢？……”等将近十五个问题，尽管各组提出的问题带有重复性，甚至欠缺合理性，却揭示了一个重要的信息，即孩子们存在着不断探索未知的潜质，而重要的是教师能否找到开启他们思维潜能的阀门。

1.2 打补丁

学生个人或某一小组的思维必然存在不完整性，所提出的问题也必定存在局限性和重复性，“打补丁”的学习活动为提问时的缺疑补漏、减少重复提供了更简便有效的途径。

“打补丁”活动中恰当的竞赛形式可驱动各组学生投入积极的质疑过程，较之“提问接龙”，它更能在短时间内收集全班学生提出的不同问题，避免重复性，此外，它不仅适用于提问，也非常适用于一问多答式的问题思考。

1.3 实践导问

问题不可能凭空产生，它必然基于学生过去的观察、经验和学习，教师倘若能巧用实践活动，必定可辅助学生提出恰当的问题。在“植物的一生”学习单元中，有一个指导学生掌握观察和记录方法的学习活动，在前2个课时的学习中，各组已确立了植物观察对象，完成了观察记录表和观察指标的设计，但是学生对观察测量中可能碰到的问题和困难简直可说是毫无预计，也更谈不上对这些问题提出合理的解决方法。

为此，教师放手让学生亲自参予实践观察，在观察指标的理想设计与指标测量的现实操作对比中，学生们顿然发现某些观测指标很难测量或描述，于是，便会出现一系列的实际测量问题，诸如：“绿豆的根弯弯曲曲，怎样测量它的根长呢？水仙花的根很多？该怎样测量呢？叶有大有小，叶的大小用什么衡量呢？怎样描述叶形呢？”至此，课堂成为了他们能够产生问题的一个真实而富有挑战意义的现实情境，也自然地将他们引入到对问题与解决方法的思考中来。

2、精步“阵”，助解惑      

问题解决和做出决策是科学教育中最终期望达成的一种复杂思维过程。故而，教师能否精心设计各教学环节，指导学生设计、思考和多角度地讨论出解决问题的合理方案和方法是整个科学探究活动成功的关键所在。本文仅以部分课例中学生科学实验的成功设计和观察方法的有效得出作简要的分析。

2.1 谬误导设

科学实验设计能力是学生解决问题过程中的一项重要技能，它不能凭空产生，为引导学生实验设计，必须先从研究学生的认知结构与学习起点出发，为学生独立自主的设计暗设阶梯。运用“谬误”导设，可以为学生点出实验设计中可能出现的问题，有针对性加以引导，为后续的设计做好准备，不仅导在点上，更启动原来的认知系统。

例如，在研究温度升高和金鱼呼吸的问题中，教师首先利用谈话法引导学生说出此实验中需改变的实验因素——升高温度。继而出示一实验方案——将装有金鱼和水的烧杯直接置于酒精灯上加热。并请学生分析该方案的缺点：直接加热导致升温过快，金鱼极易死亡。进而诱导学生在设计中注意如何选用教师提供的实验器材以解决升温过快的问题，在同学们共同认为装有冷水的大烧杯是必选器材的情况下，请学生设计实验的装置和过程。在此，教师通过对一个谬误方案和解决谬误的关键方法分析中，为学生完成设计任务设置铺垫，以防学生们进入错误的设计方向。

2.2 五问导设

实验设计中另一个欲待解决的教学难点，即在于辅助学生理清实验设计中的实验因素、无关因素、控制无关因素的方法和改变实验因素的方法等。为此，教师可在教学中运用“五问式”实验设计纲要指引学生思考实验设计中亟待解决的关键问题，帮助其确立准确的受控实验思想。

以“醋与活跃的火山”学习单元为例，学生在第一课时中已初步掌握如何运用小苏打、洗洁精、颜料和掺了一半水的白醋等材料制作一个“迷你火山”，此后，学生被要求能进一步设计实验验证醋的浓度与迷你“火山”喷发程度的关系。在此，教师即可运用“五问式”实验设计纲要，向学生提出诸如“你们的实验将研究什么？” ，“你们的实验中需要改变哪一个关键因素？”，“你们准备怎样改变上述因素？”，“除实验组中的上述因素可以改变外，实验组和对照组中需要保持一致的其他因素有哪些？怎样保持这些其他因素一致？”，“你们需要为实验准备哪些器材？”等五个相关问题引导学生设计实验。此后，教师又通过“打补丁”的活动形式请学生相互补充意见和建议，并最终完成一份较合理的实验设计纲要。

2.3 暗示导法

学生的思维是极其活跃的，而且他们也具有解决问题的潜能，孩子们的方法来自于他们的生活，教师只需鼓励，学生们便能大胆想象并提出他们所有“天真”的方法，而当他们的方法都或多或少有些问题时，教师又应以怎样的方法加以点拨呢？

仍以“植物的一生”为例，面对“水仙花的根很多，该怎样测量？吊兰的叶有大有小，叶的大小怎样测量？”等具体问题，学生经过个人思考和小组讨论，纷纷提出“我们可以量出所有水仙花的根长，然后求它们的均值”，“我们可以选最长的那条根，然后量出它的根长”，“可以把所有的叶长量出来，然后求它们的均值”，“可以绕叶片一周，量出所有叶片的周长，然后求出它们的均值”，“可以量最长的叶的长和宽”等方法，但学生们均未注意到这是一个长时期的观察，因此在思考测量方法时，都很少考虑到必须先确定观察对象，例如应对某些根或叶进行跟踪观察等。

此时，某些暗示性的实例和设问却可以成为开启学生思维之门的“魔杖”。在上述的课例中，教师面对学生提出的“天真”方法，立即运用一环扣一环的实例与设问加以点拨：“当需要测量或记录的对象很多时，例如，科学家想了解和研究某个鲸群的生活习性的时候，他们是怎样研究的呢？他们如何才能在汪洋大海中寻找和研究这些鲸呢？既然在研究对象众多的情况下，科学家会利用标记跟踪观察的方法，那么，你们提出的观察方法中究竟哪些方法是较好的呢？或者，你们的方法是否有进一步可改进之处呢？” 教师成功地运用暗示请学生思考和琢磨自己提出的方法，学生成功改进和完善方法必定如期而至。

2.4自探验法

无论学生从事实验设计，仰或寻找最佳观察与测量方法时，教师都不能运用一种独断的方式要求他们放弃或使用某些方法，而应当把判断思考的权利交给学生，放手让他们通过实践完成对方法或实验方案的检验，在“做中学”的过程中让孩子自己积极主动地探索、寻求正确的方法。

诚如“温度升高和金鱼呼吸”的学习中，当学生提出各种实验方案后，教师要求各组按照自己的设计方案进行实验，并将实验过程中碰到的问题进行记录，实验后，一组学生意识到如果在烧杯内直接加热水使水升温，会导致金鱼受惊吓；另一组也发现在将装有金鱼的烧杯直接加热时，即使加少许冷水也不能解决升温过快的问题，金鱼会有生命危险。在学生们自身实践的直接经验帮助下，他们认识到了实验设计方案的不足。

接着，教师请学生思考：“如何既可以使水温升高，又可以不使金鱼受到惊吓，乃至避免生命受到威胁，所有的方案都是在盛有金鱼的烧杯内直接加热水或加温，能否不直接在装有金鱼的烧杯内加热水，但又能使它升温呢？”一系列问题自然地引导学生深入思考，也最终想到可在大烧杯内先加入热水，再把装有金鱼的小烧杯放入其中的升温方法。学生的思维火花在不断的交融和碰撞中再次迸发，感悟设计方法。

在教学中，强调实践体验，让学生“自探验法”既保护了学生的探究热情和创新意识，更进一步使学生明确，探究过程是一个不断发现问题、修正方法和解决问题的过程。

正如《面向全体儿童的科学》一书中指出的，科学素养已变得越来越重要，更多的工作要求人们具备批判性思维的能力，解决问题的能力和有效应用各种技术的能力。以上是我们在指导学生发展科学探究能力方面所做的一些工作，但是在教会学生质疑、分析，并洞察超越表面的东西以获得可能的答案的实践中，我们仅仅取得了点滴的经验，放眼未来，教师们需要做的还有很多。

参考文献：

1、  American Association for the Advancement of Science, 1990, Project 2061: Science for All Americans, Oxford U. Press,Washington, DC.

2、  Kenneth D.Moore, 陈晓霞和李剑鲁译，2005.2，《中学教学方法》，中国轻工业出版社。

3、  Wlederhold, C. & Kagan, S., 1992, Cooperative Questioning and Critical Thinking,        Ehancing Thinking Through Cooperative Learning, eds, Davidson, N. & Worsham,T., Teachers College Press, New York