周振华
科学学习要以探究为核心，探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。科学课应向学生提供充分的探究机会，使他们体验学习科学的乐趣，增长科学探究能力，获取科学知识，形成尊重事实、敢于质疑的科学态度，了解科学发展历史。
由于探究活动过程所具有的生动性、变化性及随机性等特点，实验中大量的不确定因素随时可能导致一些意外情况的发生，进而对探究活动的预期效果带来影响，有时甚至出现与探究活动初衷截然相反的意外现象。此时，教师不应搪塞和回避，应积极引导学生，分析出现意外现象的原因，从积极的方面引导学生，让意外的生成变成精彩，培养学生的科学素养。
案例一
新学期开学第一周的一次检查视导中，听了一位老师教学《我们在呼吸》一课，在探究“比较吸进的气体和呼出的气体”时，老师引导学生用澄清的石灰水检验人体呼出的气体中是否含有二氧化碳，结果石灰水根本没变浑浊。教师再次仔细检查实验的各个环节，并没有问题。幸亏老师素质高，当他细看装石灰水的容器，发现上面有一层白色的垢后，胸有成竹地对学生说：“科学家在进行探究时，经常失败，是很正常的。关键是失败后，我们要找原因。今天的实验没有一个小组成功，很可能是老师准备的石灰水有问题。明天的科学课我们继续探究。”
听老师这样说，笔者也来了兴趣，第二天继续去听课。课堂上，老师取出制取的新鲜石灰水，指导学生再次实验，均出现了预期的实验结果，石灰水变浑浊了，从而得出了人体呼出的气体中含有二氧化碳的正确结论。
在成功的喜悦中，不少学生急不可耐地道出了疑惑：“老师，我们同样吹气，昨天为什么没变浑浊呢？”
老师用双手分别举起前后两种装石灰水的大烧杯（里面还有少量石灰水）：“你们观察到有什么不同吗？”
“两种石灰水都很清澈，但昨天的水面上有一层白色的垢。”
老师解释：“原因就在这里。老师开学比较忙，课前没有去实验。昨天使用的石灰水，是实验室去年制取的，因为没有密封好，里面一种重要的成分氢氧化钙早已发生了反应，失效了，并非真正的石灰水。今天的石灰水是老师昨天下午制取的。”
这时，有一个学生手拳烧杯，又有疑惑：“老师，我们的石灰水怎么又变清了？”
“开始吹气一段时间后，变浑浊了吗？”
“浑浊了。”
“之后又做了什么？”
“××同学没认真听讲，继续往浑浊的石灰水中吹气。”
“那其他组也继续吹气试试，要认真观察哦。”
全班各实验小组又开始了新的探究，继续往浑浊的石灰水里吹气，一会儿，石灰水又都变清了。
看着一双双疑惑的眼睛，老师慢慢向学生解释：“这并不是实验结论错误。开始吹气时，石灰水中的氢氧化钙与二氧化碳发生反应，生成了一种新的沉淀物质碳酸钙，所以石灰水变浑浊。继续吹气，多余的二氧化碳气体又会与已生成的碳酸钙发生作用，生成可溶性的碳酸氢钙，浑浊的石灰水又会变清了，这些知识你们以后在中学会学到。”
这种经过失败或挫折的探究，学生印象深刻，效果更好，不仅加深了对科学知识的理解，提高了他们的实验探究技能，而且培养了探究的兴趣，更重要的是培养了学生尊重事实、尊重证据、严谨细致的科学态度，也为中学阶段的科学学习作了很好的铺垫。
案例二
在一所乡镇中心学校的教学开放日中，一位老师执教《导体与绝缘体》。在探究常见物体是否导电时，有三个组把木条接入电路中，小灯泡亮了；有一个组把铁片和铝片接入电路中，小灯泡不亮。小组汇报讨论时，全班学生争论不休：木条到底是导体还是绝缘体呢？难道铁和铝不是导体吗？
看到争得面红耳赤的学生，加上听课的还有几十位老师，授课者开始有些紧张，但很快镇定下来：“请同学们把有关实验材料与其他小组进行对比，看看有什么不同？”
“老师，我们组的小木条湿漉漉的。”
“铁片颜色深一些，铁片和铝片表面粗糙，好像有锈。”
该教师是一位有着二十多年丰富经验的老师，他乘机启发学生：“看到这些不同，你们有什么猜想？”
“小木条的干湿情况很可能影响它的导电性。”
“铁片和铝片表面的锈可能会让电流难以通过。”
“怎样做才能检验你们的猜想？”
“把小木条擦干。”
“把小木条晒干、烤干。”
“用砂纸磨掉铁片和铝片表面的锈。”
“老师准备了餐巾纸、砂纸和酒精灯，你们先用餐巾纸把小木条表面的水吸干，再晒干。为了节省时间，我们用酒精灯烤干。再用砂纸磨掉铁片和铝片表面的锈，再次接入电路。”
“其他组的同学思考，讨论：假如把刚才处理过的小木条、铁片、铝片接入电路后，小灯泡的亮灭情况发生了变化，说明了什么问题？”
实验后，学生汇报：“老师，把小木条烤干后，接入电路，小灯泡不亮了；把原先的铁片接入电路，小灯泡仍然亮。实验了3次都一样。”
“把铁片表面的锈用砂纸磨掉后，接入电路，小灯泡亮了。”
“我们组把铝片表面的锈用砂纸磨掉后，接入电路，小灯泡也亮了。”
老师追问：“通过刚才的探究，你们有什么发现？”
“在干燥的木条中，电流难以通过，干燥的木条是绝缘体；铁、铝容易让电流通过，是导体。”
“铁锈、铝锈不能导电。”
“物体的导电性能并不是一成不变的，像木条的干湿情况就影响它的导电性。”
老师笑了：“同学们真会思考！今天气温30℃左右，上节课你们是体育课，运动后满身是汗，课间，不少同学在水龙头下洗手、洗头，那3块小木条上沾了大量的汗、水，差不多是湿漉漉的，所以电流容易通过，变成了导体。我们使用的这个电流实验盒有十年了，铁片、铝片氧化严重，课前老师稍微打磨了一下，否则，会有更多的铁片、铝片不会让电流通过。”
“导体、绝缘体是相对的，像潮湿的木条就变成了导体。很多物体在潮湿的状况下容易导电，所以在生活中我们要注意安全用电，不用湿手或拿湿抹布接触正在工作的电器，以免发生触电事故。”
训练学生勇于克服困难、善始善终，也是科学课程的目标之一。现在，许多孩子在家庭中是“掌上明珠”，优越的生活条件和顺利的生活环境，形成了他们懦弱的心理，常常经不起失败的考验，一旦遇到失败就会灰心、放弃、萎靡不振。针对大部分学生的这种心理状态，在探究活动中，教师要有意识地融进对人生有指导作用的哲理于平凡有趣的故事中，让学生潜移默化地受到启迪，懂得人对自然规律的认识是一个迂回曲折的过程，在由失败到成功的探索中磨炼意志，形成坚韧不拔的品质。
案例二的整堂课虽然延长了一点点时间，但效果很好。这样真实的科学探究，有效训练了学生的实验探究能力，有效培养了学生的证据意识、纠错能力，有效培养了学生的科学素养。
案例三
在另一节《导体与绝缘体》课上，教师引导学生探究物体导电能力实验后，引出了导体与绝缘体的概念。在拓展延伸环节，有的学生听老师讲人是导体，就把手指接入电路，结果小灯泡不亮。学生提出了质疑：“人是导体，但小灯泡为什么不亮呢？”
老师并没有正面回答，问：“你们谁有过触电的经历吗？说说什么感受？”
有位学生说：“有一次我家的台灯漏电，我的手一接触，很麻，马上缩了回来。”
“人触电时，确实有麻的感觉。我们的身体上哪些部位可能比手更敏感？试一试！”
学生讨论后，马上开始了探究。大约一分多钟后，很多小手高高攀起来。
“人的舌头能品尝出各种味道，很敏感。我们组把舌头接入电路，感觉有点麻，说明人体是导体。”
“课间休息时，有的同学嬉戏时挠痒痒，腋窝处最痒。我们组把两根导线放在腋窝处，也感觉有点麻。”
“我们组把导线放在肚脐眼周围，也感觉有点麻。”
老师说：“刚才的实验中，我们把身体的某一部分接入电路，小灯泡不亮，是因为干电池的电压低，1节才1.5伏，而人体的电阻又比较大，但并不能说明人体不是导体，选取几个敏感的部位发现感觉有点麻，就说明人体能导电。我们还可以反过来思考，假如人体是绝缘体，就不会发生触电事故而电死人的情况。”
在科学探究活动中，对于现象和效果不十分明显的实验，教师应该另辟蹊径，从其他角度突破，灵活引导，适时点拨，让学生在掌握科学知识的同时，有效地培养他们的创新意识和辩证的科学思维。
反思
小学生所掌握的知识毕竟有限，并不能做出像科学家那样的研究，其探究活动只是对“科学研究”的一种模仿。因此，在探究活动中，一波三折甚至探究失败是正常的，预设中的意外会经常出现。因此，教师除了要有广博的知识和良好的心理素质外，更要有开放包容的心态和良好的教学机智，避免急于求成和只注重结果。教师要更多地关注探究的过程，注重探究过程中学生的感受和体验，依据教学目标，对生成性资源及时筛选，抓住有价值的问题，引导学生深入探究，同时必须避免无意义的节外生枝。
从某种意义上说，只要学生能真正参与，学生的探究就是成功的，他们在这个过程中，得到的是比知识更可贵的东西——求知欲望、自主探索、动手操作、逻辑思考，如果学生在探究中能体验成功、体验挫折、体验合作、体验挑战，即使科学探究失败了，对学生也是有价值的学习。
优秀的教师能把有波折的探究活动引向成功，让学生在体验成功快乐的同时，理解科学研究是曲折、艰难和充满创造智慧的过程，证据是科学研究的生命，正确的研究方法、有创新意识是科学研究成功的重要条件。期待我们的科学教学充满灵性并不断闪现出富有个性和创造性的光辉，使科学探究更加精彩，让学生的科学素养有效提高。
湖南省湘乡市教研室( 411400)