科學課中如何有效地開展探究性實驗教學

李全奇

要想有效地開展探究性實驗，科學教師應在實驗前引導學生制定計劃、明確實驗目的，設計實驗方法、對實驗結果進行猜想與假設，而后進行實驗探究。

科學課探究性實驗學生科學素養小學科學課是一門承擔著科學啟蒙重任的課程，它以培養學生科學素養為目標，除了科學知識，還包括科學方法與技能的訓練，科學能力的培養以及科學情感態度與價值觀的養成。由于目標的多元性，決定了科學課要以探究為核心。探究是指學生構建知識，形成科學觀念，領悟科學研究方法的各種活動。因此，科學課應為學生創造豐富的科學探究的機會和條件，引導學生親歷某些科學探究活動，在參與過程中產生體驗、感悟，最終內化，從而全面培養學生科學素養。

大多數小學生知識經驗的缺乏，他們在進行科學探究時需要依靠具體形象的支持，而實驗正是學生開展探究活動的優質載體。但如何才能行之有效地開展探究性實驗，就成為值得我們研究的課題。下面就如何有效地開展探究性實驗教學，談一些筆者在工作中不斷反思所得到的點滴體會。

一、轉變教育觀念，堅定“以人為本”的指導思想，變“教教材”為“用教材教”

兒童具有對周圍世界強烈的好奇心和求知欲，學習科學是他們主動參與和能動的過程。因此，作為科學教師的我們應該不斷轉變教育觀念，本著一切為了學生的原則，站在學生的角度去看教材、用教材，以教材為基點，靈活的、創造性地開展實驗教學，才能更有效地使實驗成為探究的最好載體。

二、精心創造條件，促進實驗過程探究化

還記得在傳統的自然教學中，學生往往是嚴格地按照既定實驗方法、步驟進行實驗，得出結論。學生僅僅扮演了教師理念的執行者角色，缺乏主動探究的興趣和熱情，更談不上主動構建知識、形成科學觀念、領悟科學研究方法，最終實驗只能成為驗證結論的工具。

因此，我們在開展科學課的教學中一定要摒棄原有的自然學科的教學思路，別開洞天、精心創設條件，我們在備課中應該從材料到知識、從實驗前的準備到實驗結束后的信息整理，每一個細節都力爭做到保證和推動實驗過程的探究化。

1.借助有結構的材料，促使學生主動探究，發現新知

幾年的科學教學工作中，我清楚地認識到，在我們科學課教學中實驗材料的準備是非常重要的。引導學生進行探究性實驗活動，我們一定要針對每節課構思好有結構的材料。有結構的材料是指教師經過精心設計的典型的教學材料的組合，既符合學生的年齡特點和認知水平，又能揭示與教學內容有關的一些現象。可見，有結構的材料是開展探究性實驗的基礎和保證。所以科學教師在實驗前要認真分析教材，精心準備實驗材料，使其成為有結構的材料，利用材料激發學生探究的欲望，引領學生主動地進行探究性實驗，發現材料中蘊含的科學概念。

如在研究“沉與浮”時，學生大多認為鐵塊重所以沉在水底。此時給學生出示萬噸巨輪的圖片，和學生最初的經驗發生沖突，強烈的對比激發學生進行主動探究的興趣和欲望，同時也是向學生暗示通過改變橡皮泥的形狀來改變物體的沉浮。

2.引導學生設計實驗，猜想實驗結果，使探究活動有的放矢

科學教師為學生提供了豐富的材料，但經常會看到學生隨意地擺弄實驗材料，不僅沒有按照預想那樣開展自主性探究，反而會干擾其他同學的活動，與自主探究、自我發展的主旨背道而馳。究其原因，是在于學生對于實驗活動的目標不明確，缺乏指向性，學生不知道這些材料用來干什么、怎么用，最后只能是盲目地“玩”了半天，卻沒有發現材料里所隱含的科學概念，也就不會體驗到探究的樂趣。

因此，要想有效地開展探究性實驗，科學教師還應在實驗前引導學生制定計劃、明確實驗目的，設計實驗方法、對實驗結果進行猜想與假設，再去進行實驗探究。制定計劃、設計方法和猜想結果的過程實際上就是學生對探究活動的思考而產生的模糊的、不確定的認識。這樣再進行實驗探究學生就能有針對性地開展實驗探究，通過對材料的操作、研究和思考形成完整、清晰的形象，進而產生對事物的正確認識。

3.搭建知識平臺，為開展探究性實驗找準立足點

探究性實驗的開展，不應是無源之水，而應是立足于一定的知識平臺上，在此基礎上通過探究重新構建新的知識體系和發展各種科學素養。這個知識平臺包括學生已有的知識經驗和自主開展探究性實驗的基本要求和原則。

探究性實驗應建立在學生已有的知識經驗基礎之上，學生能利用已有的知識經驗展開對材料的研究，發現其內在規律，從而達到自主探究、自我發展的目標。如學生如果沒有對“空氣看不見，會流動”的已有認知，就不會想到要用物體密封住空氣和想辦法看到或感覺到空氣的存在來研究“空氣占據空間”；沒有對“空氣占據空間”的已有認知，就談不上開展對“空氣熱脹冷縮”的研究。因此，科學教師一定要充分了解學生已有知識水平和以往經驗，找準新舊知識的結合點，促進探究性實驗的展開。

4.及時收集整理信息，得出結論，完成知識內化

真正的學習不是發生在學生的手上，而是發生在學生的頭腦里。探究不僅強調動手做，但更強調動腦筋，也就是說，實驗結束并不意味著探究的結束。在實驗中學生會得到大量的新的信息，這些信息是散亂的、無序的，科學教師應引導學生及時地收集信息，進行加工整理，通過思考、分析，找到內在規律，完成新知識的構建和內化。

如在研究“怎樣使杠桿保持平衡”時，學生在每一種杠桿（省力、費力、不省力也不費力）實驗中都會有好多不同的數字組合，得到了豐富的實驗數據，但這些數據對于學生來說僅僅是一堆絲毫沒有意義的數字。而我們科學教師要做的是引導學生抽絲剝繭，比較用力的大小和當時的條件以及相同的特點，從數字中發現規律，最終認識杠桿的工作規律。在此過程中，學生也體驗到了從猜想到實驗、從實驗到數據、從數據到結論，從結論到應用這樣一個完整的探究過程，同時收獲的還有探究的樂趣。

5.“四化”評價推動實驗活動的探究化

與傳統的只注重甄別、偏重于知識的教學評價相比，科學課程的教學評價更強調關注學生實際的學習過程和發展狀況，以便改進教學、提高每個學生的科學素養。

評價主體多元化，引導學生和家長共同參與到評價中來；評價內容全面化，涵蓋了科學素養的方方面面，從科學知識到科學技能，從情感態度到科學行為與習慣；評價方法多樣化，引導學生重視探究知識的過程而不是結果；評價時機全程化，不斷發現探究中的問題和偏差，可以及時糾正、指導學生的探究，同時也可以不斷鼓勵學生動手動腦。因此，科學教師還應及時、客觀、公正地對學生的探究活動進行評價，督促或指導，推動實驗活動探究化。