小學科學探究性教學中引導學生制定實驗研究計劃的策略

摘 要：《義務教育小學科學課程標準》指出：近十幾年來，世界各國都加大了科學課程改革的力度，注重小學生對周圍世界與生俱來的探究興趣和需要，強調用符合小學生年齡特點的方式學習科學，提倡科學課程貼近小學生的生活。這些都為科學課程改革在理論和實踐上提供了可以借鑒和參照的新思想和新觀念。

關鍵詞：小學科學；探究性教學；實驗研究；策略

“科學課程應向學生提供充分的科學探究機會，使他們在像科學家那樣進行科學探究的過程中，體驗學習科學的樂趣，增長科學探究能力，獲取科學知識，形成尊重事實、善于質疑的科學態度，了解科學發展的歷史。”可見，探究性學習在小學科學教學中起著非常重要的作用，是科學學習的中心環節，因此，在授課的時候，教師要培養學生制定實驗研究的能力，引導學生學會制定研究計劃和設計實驗研究的能力，以促使學生綜合素質水平的提高。

一、引導學生明確實驗目的

心理學告訴我們，目的是人采取行動的結果，而動機則是激勵人去行動的動力。學生明確實驗目的，自覺地產生動手實驗的內部動機，將會大大提高實驗效果。而且明確實驗目的，知道要干什么，才能確定實驗的方案、步驟、方法，才能得出正確的結論。然而，在以往的教學過程中，我們也不難看出學生喜歡動手實驗，但是實驗過后，學生卻不知道通過該實驗能夠得出到什么樣的結論，神奇的實驗現象只是簡單地讓學生樂了一下，沒有太大的實效性。導致這一現象的原因是因為學生不清楚此次實驗的目的。因此，在引導學生制定實驗研究計劃的時候，首先要讓學生明確本次實驗的目的，我們要通過實驗觀察到什么現象，得出什么樣的結論等。以此來激發學生的學習動機，樹立科學態度，提高學習興趣，以保證實驗價值的真正體現。

二、引導學生提出實驗方案

1.以問題為導向設計實驗方案

以問題為導向的小學科學實驗課堂教學就是以科學問題為中心，在教師的引導下，通過學生獨立思考和交流討論等形式，培養學生處理信息、獲取新知、應用新知的能力、積極探索的科學精神，團結協作的能力。也就是說，在小學科學實驗教學中，我們可以以問題為導向設計實驗方案，這樣既可以提高學生的探究能力，又可以鍛煉學生的思維能力，從而讓學生以飽滿的熱情進入實驗學習和探索當中。

案例：加熱和冷卻

師：（多媒體展示一個被壓癟的乒乓球）有辦法可以讓乒乓球恢復原來的樣子嗎？

生：（思考）

師：借助多媒體展示一個被壓癟的乒乓球被熱水浸泡后鼓起來的乒乓球。提問：（1）為什么熱水能讓癟了的乒乓球鼓起來呢？（2）用熱水能不能讓癟了的破乒乓球鼓起來？為什么？

師：演示實驗，引導學生思考原理。并讓學生設計一個實驗，證明不管裝在哪里的空氣，它是否都有受熱體積會膨脹的現象？

（以問題為導向，讓學生在獨立思考，解決問題的過程中設計實驗方案，一方面可以鍛煉學生的解題能力，另一方面可以調動學生的學習積極性，充分發揮學生的主體性，以促使學生真正成為課堂的主人）

實驗方案如下。

實驗目的：證明不管空氣放在哪里都會出現受熱體積膨脹的現象。

實驗工具：氣球、瓶子、塑料袋

一名學生這樣設計：準備用氣球裝空氣比較容易觀察到現象。最方便安全的加熱方法是用熱水，實驗觀察到的現象是氣球明顯變大。還有學生用瓶子，實驗現象是瓶子的蓋子擰不開了。

……

之后，借助PPT出示實驗過程中的注意事項，并引導學生進行自己設計的實驗。

這樣以問題思考為導向，不僅可以提高學生的探究能力，也有助于學生創新能力的培養。而且，在教學中用問題來激活學生內在的學習動力，用問題來深化學生對知識的理解，用問題來培養學生的實踐能力，這對學生的全面發展起著非常重要的作用。

2.以猜想為導向設計實驗方案

猜想與假設是科學探究活動中思維最活躍、最能激發學生學習熱情的重要一環。由于學生的知識、經驗、能力不同，對問題的認識也就不同，再加上現階段的學生想象力豐富，思維活躍，針對某個問題，他們就會提出各自不同的看法和假設。所以，在教學過程中，教師要鼓勵學生大膽猜想，并指導學生設計實驗進行驗證，以滿足學生的求知欲和好奇心，進而為高效實驗課堂的實現打下堅實的基礎。

例如，在教學《小車的運動》時，由于本節課的教學目標是讓學生知道小車的運動快慢與哪些因素有關；認識到控制變量是一種搜集證據的重要方法。所以，在授課的時候，我首先引導學生回憶了載重汽車的速度和哪些因素有關系。之后，引導學生提出假設：（1）改變小車的拉力會影響小車的速度。（2）小車的載重量也是影響速度的因素之一。接著，引導學生利用控制變量法證明小車的拉力與載重量與小車速度之間的關系。并讓學生完成實驗記錄課。得出實驗最后的結論。在其他條件不變的情況下，載重量越大，小車運動的速度越慢，拉力越大，小車速度越快。

猜想和假設是學生進行自主實驗的開始，它有助于發揮學生的主體性，而且在以猜想為導向的實驗設計中，可以激發學生的學習熱情，培養自主學習的意識，從而使學生從“我學會”變成“我會學”。進而促使學生獲得更大空間的發展。

三、完善實驗記錄表并進行分析

實驗記錄單是制定實驗設計的重要環節，我校實驗記錄表的設計主要有三種形式：（1）課后活動記錄；（2）自己設計實驗記錄單；（3）學生準備一本空白記錄本。三者之間各有優缺點，其中自己設計實驗記錄單，能夠結合實際教學進行設計、記錄內容較有針對性，能夠提高實驗的效率。而自備空白記錄本，可以提高學生的記錄能力、發揮學生的想象力、創造力和各種表達能力。但是，缺點便是記錄費時，教師工作量增加。所以，教師在指導學生設計實驗記錄表時，要根據實驗的內容設計不同的實驗記錄表，正確做到既方便自己記錄，又可以提高實驗效率。

還以《小車的運動》為例進行簡單介紹。針對四年級的學生，教師還是要“扶”。如果在教師指導完如何設計實驗后只發給學生一張空空的白紙，我相信很多學生還是設計不出一個比較完整的可實施的方案出來。教師在實驗設計單上留幾個空位讓學生補充，主要讓學生對“對比實驗”中保持不變的因素和需要改變的因素加深理解，還有如何對改變的因素進行設計，完善學生的思維。具體的實驗記錄表如下：

這樣的記錄單設計既簡單又清楚明了，學生通過數據之間的對比就可以得出載重量是否與小車運動的快慢有關，最后得出結論，在其他條件不變的情況下，載重量越大，小車運動的速度越慢。

簡單的設計，只是為了讓學生能夠清楚明了地得出結論，這樣既可以加深學生的印象，又可以鍛煉學生的動手操作能力，從而為學生制定有效的實驗方案打下堅實的基礎。

總之，兒童對周圍世界有著強烈的好奇心和探究欲望，他們樂于動手操作具體形象的物體，這一時期是培養科學興趣、體驗科學過程、發展科學精神的重要時期。所以，在新課程理念的不斷深入下，教師要培養學生自主制定實驗計劃的能力，使學生從小養成良好的動手實驗的習慣，以促使學生獲得健康全面的發展。

參考文獻：

[1]朱銀山.淺談小學生在科學探究中的“制訂計劃”[J].科學課，2005（05）.

[2]朱建華.引導學生設計實驗方案[J].科學課，2010（05）.

（作者單位 福建省廈門市東渡第二小學）