景海津

科学教学中引领学生亲历猜想、设计、实验、发现的过程，有助于提升学生的科学素养。本文以“倒流香的研究”为例，从课前探究准备、课中自主合作探究、课后拓展探究三个方面探讨如何引领学生经历完整的科学探究过程，培养学生的科学研究素养。

科学作为一门基础学科，就其学科特点而言，对学生具有非常大的吸引力，但在平时的教育教学实践中，一些教师为了更快地达到教学效果，往往简化了许多学生应有的探索过程，简化了学生猜想、设计、实验、发现等思维过程，这样的教学行为会让学生科学研究素养的培养大打折扣，自然不能体现本学科所要求的培养学生科学精神的目的。笔者以“倒流香的研究”为例，谈一谈如何引领学生经历完整的科学探究过程，培养学生的科学研究素养。

一、预习指导，做好探究准备

古语云：凡事预则立，不预则废。科学学习预习习惯的培养对于培养学生的科学精神和思维方式大有好处。这一部分的设计主要基于三个层面的考虑。一是在信息技术非常发达的年代，学生已经能够熟练运用电脑、手机等上网工具，查找“倒流香”的相关资料，甚至去购买成型的产品。这样的过程有利于促进学生亲近科学、主动发现身边的科学现象，从而生发强烈的探究欲望。二是作为一个探究课题，让学生亲历研究的过程，通过自己动手、动脑习得的知识远比教师的直接授予掌握得更加牢固和扎实。三是培养学生自主学习的良好习惯，让学生在参与课堂研究之前，做好足够的功课，形成必要的知识储备，在课堂上有知识与大家交流，有疑问与大家探讨，从而逐渐改变按照教师的教案亦步亦趋的学习方式。

作业布置一周后，笔者对学生的准备情况进行了统计，主要有以下几种情况：第一种，部分学生只是粗略地了解了一下，根本没有认真搜集相关知识，只知道有这么一回事;第二种，小部分学生通过某些平台，购买了现成的倒流香，学生试验成功，但他们的尝试研究也就到此为止;第三种，一部分学生买了产品，实验成功了，想探索其中的原理。但网络上的解释一知半解，他们询问家人，家人也不能完全解释清楚。第四种，小部分学生试验成功了，并尝试自己制作，尽管没有成功，但随之而来的是对此现象充满浓厚的兴趣。

二、自主合作，亲历探究过程

科学课堂是学生探究的平台、表现的舞台。只有给予学生更多的实践机会，学生才能掌握科学的学习方法，深入理解相关科学知识，进而体验到探究的乐趣。

因此，在及时了解了学生的预习效果之后，笔者做了理性的分析，调整教学预案，将全班学生进行合理分组，然后开始了课堂探究历程。

（一）运用减法寻找倒流香的关键元素

商品化的倒流香做得非常精致，学生兴趣盎然。教师鼓励各组大胆探究哪些不是倒流香必不可少的元素。学生分组进行尝试，尽可能多地做减法，按一定順序减去某些元素，并形成记录。科学探究是最为重要的学习方式。这样的设计，让学生始终处在学习的中心，他们是学习的主人，产生了许多思维的碰撞，学习小组内有学生认为某一元素是关键因素，有的学生则不以为然。于是他们必然会需要实验，用事实来说话。在这一过程中，学生的思维经历了“假设——推理——实验——结论”等一系列的过程，且这一过程是多次反复的，因为每决定一个关键因素都需要通过实验来证明。虽然有的实验过程时间很短暂，但是学生在不断的探究中强化了认知，收获了科学的思维方式。

自主与合作在学习小组中得到了充分的体现。认真思考过的学生会发挥积极主动性，带领团体进行研究，在做减法的过程中，逐渐找到形成倒流香的关键元素：香塔、内孔、一段烟道;课前没有认真思考的学生也会在研究过程中得到同伴的启发，刷新自己的认识，习得学习的方法。

（二）猜想关键元素在倒流香形成过程所起的作用

烟是如何下流的？香塔、内孔、一段烟道它们的作用分别是什么？学生带着这些问题步入研究的深水区，从研究现象发展到研究原理。这里我们选择了对比实验。师生共同头脑风暴：首先，研究烟。是不是一定要这种现成的香塔？是不是能产生烟的都行？此处研究的目的是探究不同的烟对实验结果有没有影响。其次，研究内孔。是不是一定要有内孔？内孔的大小有没有要求？数量有没有要求？长短呢？精细程度呢？最后，研究烟的通道，通道的长短精细对此有没有大的影响？

教师出示研究活动单，学生根据自己的兴趣选择研究的内容。在研究材料部分，确保内孔与烟道保持实验的一致。学生发现，只要能够产生烟雾，不管是什么材料，不会影响结果，但有的材料由于焦油含量大一些，产生的烟雾浓一些，实验效果会更加明显。学生在这部分的操作中，发现了烟其实是一些固体颗粒，它们是比空气重的。

在研究内孔的作用部分是最精彩的。首先，学生遇到了困难，蚊香和线香不好打孔，最后研究决定，选择一种特别粗的线香，比香塔细一些，用教师准备的一种特别细的打孔工具，打出了孔。对于香烟的讨论特别激烈，有的学生认为不好打孔;有的学生认为烟丝之间的间隙就可以视作有许多小孔，所以对于内孔是不是具有决定作用，又多了一种研究的假设。学生经过千辛万苦的实验，终于得出结论：没有孔是不行的，孔太大了效果也不好。

在研究烟道部分，学生研究起来就容易多了。大家通过实验发现，有一定的长度就行，过长或过短都不好，它的主要作用还不太清楚。教师及时指出，这是一种常见的虹吸现象，但这不是本课研究的重点，留待学生在以后的课上着重研究。

三、布置作业，延续探究热情

科学研究素养的培养不仅仅局限于课堂之中。课尾，教师适时布置作业：用最简单的材料，自己制作一个倒流香。这个作业的完成需要较长的思考、摸索的时间。学生用了几周制作出了一套最简易的倒流香器具：一根香烟，一个一次性塑料杯，将杯子底烫个孔，倒扣在桌子上，将点燃的香烟插在孔内，一会儿，就会有烟从香烟内部倒流入杯。此项作业给了学生更广阔的探究空间，更充足的探究时间，将学生的研究热情延续至课后。

总之，在小学科学教学中，教师要充分发挥主导作用，给学生指引研究的方向;学生积极展开自主学习、合作探究，不断地通过实验进行验证。这样的研究过程，正是提升学生科学研究素养的重要途径之一。