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第六章 探究式科学教育
三、学前儿童探究式科学教育活动的环节及指导
与前述探究与探究式科学教育活动的环节一致，学前儿童探究式科学教育活动的环节包括：确定探究主题；进行假设猜想；设计问题解决方案与记录方法；实施方案与记录结果；表达与交流。在每个环节教育者都应给予幼儿适宜的支持、引导，保证探究沿着正确的方向顺利展开。以下将分别阐述每个环节教育者的指导重点。
(―)确定探究主题
确立探究的主题是进入探究活动的前提。一般来讲，探究主题主要有两个来源：一是预设的主题，即教师根据幼儿的兴趣、年龄特点、经验水平及科学学习内容而确立的适合幼儿探究的主题。例如，在春天，带领小班幼儿认识各种花的外在特征；带领中班幼儿比较各种花的异同；带领大班幼儿了解各种花的生命周期等。二是生成的主题，即教师根据日常生活中所观察到的幼儿的兴趣点与关注点，对其进行教育价值分析后顺应幼儿兴趣所确立的主题。如春天户外活动时，孩子对蚂蚁非常感兴趣，天天观察蚂蚁，与蚂蚁游戏，基于此教师生成了“蚂蚁王国”的主题探究活动。
不论是教师预设的主题，还是自然生成的主题，在确定主题时教育者需把握的原则包括：首先是内容对幼儿的适宜性。主题内容是否能激发幼儿兴趣、是否符合幼儿的年龄特点、是否与幼儿的经验水平匹配且具挑战性、是否通过探究幼儿能够有所发现。其次是所探究的知识经验是否是某一领域的关键概念。如在探究生物时，应选择生物的生命特征、生命周期、适应环境等核心概念，具体到动物，则对应的是“长什么样子？”“一生是怎样的？”“住在哪里？”等。简言之主题的探究必须有助于幼儿更好地理解、归纳、发现某一领域的某些关键概念而不仅仅是幼儿平行经验的扩展。再次是具有方法论的价值，即通过对某一主题的探究，幼儿能在探究中逐渐掌握探究的一些方法与技能，如观察、比较、测量、归类等方法。比如通过探究某一主题，幼儿习得当称重时可以使用天平，测量时可以使用木棍或尺子，想知道物体的外形特征时可通过多感官观察，此种方法的获得可从一种主题探究迁移至另一种主题探究，即说明某主题探究所使用的策略具有方法论意义。
在此环节中，教师的指导重点首先是激发幼儿对所探究问题的兴趣，其次是用清晰的语言表述，让幼儿明白探究的具体问题是什么。
（二）进行假设猜想
进行假设猜想是幼儿主动建构知识的前提。在引导幼儿明确了探究问题后，教师应鼓励幼儿对问题的答案进行猜想假设，使得幼儿的探究更有预设性与目的性，为幼儿的主动建构提供支持。在鼓励幼儿进行假设猜想时，教师应注意把握以下几个指导的关键：
首先，教师应积极调动幼儿的原有经验。调动原有经验有两个作用，一可激发幼儿对所探究问题的兴趣，二可支持幼儿运用原有经验进行充分的猜想和假设。如在“蚂蚁住在哪里”活动中，猜想之前，教师可问问幼儿，“你们以前见过蚂蚁吗？”“在哪里见过蚂蚁？”“看到过蚂蚁运食物回家吗？”等等，以支持幼儿后期对蚂蚁家在哪里进行假设猜想。
其次，教师引导幼儿进行有依据的猜想假设。为了让幼儿明白猜想、假设应该有依据，而非凭空瞎猜，教师在幼儿进行猜想后，应尽可能追问“你为什么这么想？”即使幼儿不能清晰地回答原因，但也为幼儿建立了一种观念和意识，即猜想假设应有依据。激发幼儿原有经验也为幼儿进行有依据猜想提供了可能性。此外，教师也可在支持与鼓励原有想法的前提下，指出矛盾的事实，以引导幼儿思考更多的可能性。如在“蚂蚁住在哪里”的活动中，幼儿猜想“蚂蚁住在树上”，教师追问“你为什么说蚂蚁住在树上？”“你见到蚂蚁的时候，它都在哪里活动？”等帮助幼儿更好地思考原有经验，以原有经验作为依据进行更合理地猜想。
第三，教师应鼓励幼儿同伴间观点的碰撞。猜想假设需经过教师与幼儿、幼儿与幼儿之间的讨论推测形成，尤其是幼儿同伴间观点的碰撞、交流。幼儿之间的讨论交流，可促使幼儿认识到他人可能存在与自己不同的观点，支持或反驳他人的观点不是出于个人好恶或情绪冲动，也应有依据和理由。在“蚂蚁的家在哪里？”活动中，当一些幼儿表达过自己的猜想后，老师可提问“大家都同意 xx 小朋友的想法吗？”“你是怎么想的？”“你为什么这么想？”以激发幼儿思考他人观点的合理性，判断自己观点与他人观点的异同。或许幼儿尚不具备有理有据支持或反驳他人观点的能力，但此过程可帮助幼儿建立一种科学态度，即理性的质疑与批评。
第四，教师应引导幼儿将假设形成记录。将假设进行记录便于幼儿在获得结果后，将假设与结果对照，理解自己根据原有经验进行的假设未必与事实相符。教师应引导幼儿尊重最后的探究结果，进而逐步养成尊重事实，实事求是的科学精神。
（三）设计问题解决方案与记录方法
在明确问题与提出假设后，教师应引导幼儿思考如何去解决问题、验证假设。验证假设解决问题的方法可包括多种，如观察、实验、调查、查找资料等。在此环节，教师首先应鼓励幼儿积极动脑思考，提出自己的想法，无论幼儿的想法是否可行，应肯定幼儿的努力和想法。其次，在幼儿设计解决方案时，教师应通过提问等启发式方法，保证方案的正确方向与可行性。如在“蜗牛是不是喜欢吃甜的东西？”的活动中，为了验证蜗牛是否喜欢吃甜食，幼儿纷纷提出要拿甜或不甜的食物同时给蜗牛吃，看它先吃哪个。教师提问“那食物应该放在哪里呢？”以提醒幼儿两种食物应放在距离蜗牛同样远的地方，从而保证实验的有效性。再次，在设计解决方案时教师应注意把握几个原则：鼓励幼儿动用多种感官解决问题；尽量直接接触实际的客观世界，而非将可观测的客观世界拍成影像在教室观看；尽量运用一些简单的工具帮助幼儿解决问题，如天平称重等，以力求方案具有方法论意义，也可帮助幼儿理解科学的定量特点；所设计实验变量要尽量单一和容易观测，体现实验结果的可重复性。如在“磁铁哪头吸的多”的活动中，教师为每组提供了相同的红白条形磁铁（体现变量单一），但为每组提供了三种不同的材料被磁铁吸，引导幼儿运用不同的让磁铁吸材料的方法（体现实验结果的可重复性）。
在问题解决方案设计好之后，教师应引导幼儿设计或学习运用适宜的方式记录自己的探究过程与探究结果。最初，教师可提前设计好记录方式告知幼儿，请幼儿学习如何记录；随着幼儿对记录的熟悉与理解，教师可和幼儿共同讨论如何记录，共同设计记录方式；最后，可请幼儿独立设计记录方式。在设计记录方式时，教师应把握好记录的时机、内容、方法和形式：时机是指在何时记录。主要可分为过程中记录，边实验边记录，或实验结束后记录。在何时记录主要根据实验的具体内容而定，不应让记录影响实验的开展。内容指记录什么。一般来讲可记录问题假设、探究过程、探究结果等三个方面的内容，只记录哪个方面或三个方面都记录也需要教师根据具体情况而定。记录的方法包括多种，可以采用实物、图画、表格、照片、符号、简单的文字等，可根据幼儿的年龄及学习内容具体选择。形式则是指可以有个人、小组和集体等不同的形式。
（四）实施方案并记录结果
设计好问题解决方案与记录方法后，教师给予幼儿充分的空间和时间去实施方案。在幼儿实施探究方案时，教师应保持必要的沉默，注意不要干涉过多，但要给予必要的帮助。教师应努力做到以下几点：观察幼儿的做法，倾听幼儿的想法，记录重要的信息（探究过程中遇到的主要问题、主要的观点、所有的发现等），思考和判断幼儿的需要和已经达到的水平；在幼儿需要时，为幼儿提供材料上的支持和帮助；在幼儿发生情感危机或遇到挫折时给予必要的安慰、支持、鼓励、引导和帮助；在发现幼儿操作偏离方向时，通过提问、建议等方式引导幼儿回归正确的操作以获得探究结果。
在此环节，教师指导的重点在于引导幼儿明显地看到操作结果或获得直接真实的体验。在实验同时或之后，幼儿须形成个人或小组记录，如可能教学应带领幼儿形成集体的记录，将数据、信息转化成证据，使得幼儿更容易看出事物的规律。
（五）表达与交流
表达和交流在探究活动中是必不可少的环节。法国做中学专家曾指出，知识是在幼儿实验之后的交流讨论中形成的。在实验之后，梳理思路、形成想法并尝试清晰地表达，对幼儿来讲是一种重要的思维过程与能力。为此，教师应让每个幼儿都有表达自己观点的机会。在此，教师应做到以下几点：
首先，教师应让每个幼儿有表达观点的机会。在表达交流的过程中，幼儿能澄清自己的观点、方法和结果，并逐渐获得交流的能力，同时还可从交流中获得自我价值感和自信心。同时，幼儿可了解同伴可能有与自己不同的视角与做法，学习从不同的角度看问题，尝试用不同的方式解决问题。在幼儿陈述观点时，无论幼儿的观点正确与否，教师应认真倾听幼儿，重复幼儿的关键陈述，给予幼儿肯定性评价以示鼓励，使幼儿真切感受到教师对自己观点的接纳。
其次，教师应引导幼儿得出正确的结论。在幼儿表达时，可能出现自身探究结果的矛盾与不一致，也可能出现同伴间观点的差异与矛盾，教师应引导幼儿懂得每个人都可以对同伴和老师提出质疑，但争论必须以观察到的事实为依据。争论可以促使幼儿更深入地思考探究结果，从而更好地理解、解释结果并说服他人。在幼儿陈述的基础上，教师最终应对整个探究过程进行概括回顾，可选择幼儿的表述方式，也可综合幼儿的观点，使用比较准确的、幼儿能够理解和接受的科学语言描述概念和原理，并在此基础上引出新的问题。
再次，教师应引导幼儿将假设与结果进行对比，强化或扩展幼儿的经验。教师应引导幼儿把探究结论和自己最初的假设进行对比，意识到出于主观思考的假设未必是最后的结论，结论的得出要以观察和实验中看到的事实为依据。引导幼儿理解应该根据探究的结果改进原有的想法，尊重事实。这种“用自己作用的结果来调节自己的认知结构和原有经验”会使幼儿感到安全且获得成就感，基于此幼儿会乐于发现和接受新的经验。
综上所述,从确立探究的主题，形成科学性的探究问题，到假设与猜测、设计方案、收集证据，再到就基于证据形成解释进行的表达交流等一系列科学探究的实践，构成了学前儿童的探究式科学教育活动。教师应在科学探究活动的每个环节进行适宜的支持与指导，以促进幼儿探究能力的形成与发展。
