科學實驗是有效探究的靈魂

安粉粉

科學課程內容豐富，包羅萬象，上至宇宙星空，下至海洋生物；大到星球，小到細胞。可以說值得探究的問題太多太多。科學教學孕育著無窮的趣味性和生活性。新課程明確指出，“小學科學實驗是小學科學課的重要組成部分，自主探究能力是小學生綜合素質的必備要素，是創新思維和實踐能力的重要基礎。”現代教育的學生觀也要求“學生能獨立思考，有提出問題的能力。”那么，在小學科學實驗中怎樣才能培養起學生的自主探究能力呢？這就要發揮實驗在科學學習中的功能和作用，啟發學生通過認真觀察實驗，達到自行探求和應用知識的目的，深入研究教師演示實驗的有效性、學生實驗操作的有效性、課外實驗的有效性等三個方面，有助于提升科學探究的有效性，促進學生科學素養的提高。

一、教師演示實驗是有效探究的基礎

演示實驗是科學課堂實驗由于條件限制（如器材少）等原因而采用教師演示的方法進行科學探究活動。在這個探究活動中，學生不是觀眾，而是參與者。與傳統的演示實驗不同的是，學生不再模仿實驗操作，而是參與到科學探究活動中，完成觀察、記錄、分析等一系列探究活動。

演示實驗過程中，可見度要高。實驗中產生的現象要明顯，必須使全班每個學生，特別是最后一排學生都看得清楚。現象不明顯，學生看不到，必然影響課堂紀律，達不到應有的效果。在觀察實驗現象的過程中，讓學生更清楚的進行觀察現象。實驗現象出現后，教師引導提示讓學生分析說明，進一步明確實驗目的，實驗內容，思考該實驗設計的原理、方法及思路，從中有所啟迪，有所收獲。例如，“熱脹冷縮”的演示實驗，在演示實驗開始前先提出要求，認真觀察實驗操作的順序及方法，實驗現象如何變化？然后教師設疑，為什么老師的手捂住玻璃瓶，玻璃瓶上面的氣球就鼓起來了？氣球鼓起來與瓶中的空氣有什么關系？通過討論分析，提高學生注意力，在加深知識印象，提高課堂效率的同時，培養學生的觀察分析能力，促使學生的思維向深層發展。

演示實驗中，教師的一舉一動都會成為學生獨立操作的依據和榜樣，對學生的實驗技能起著示范作用。教師操作應按規定進行，在使用儀器、連接和裝配儀器及演示現象時動作要準確、有序。例如在使用托盤天平時，取用砝碼、移動游碼必須用鑷子而不能用手；點燃酒精燈后火柴簽不能隨手扔在地上，要放在專門的廢物杯中；電路的連接應先接線路后接電源，拆卸時先斷電源，后拆線路；導線兩端接頭不是鉤、拆時要注意導線在接線柱上的繞向應同螺母旋緊的方向一致等。

有效的演示實驗教學可以幫助學生提高科學思維能力、學習科學探究的正確方法，并能受到良好的實驗習慣的教育。所以在課堂實驗教學中，優化教師演示實驗，有利于提升科學探究的有效性。

二、學生實驗操作是有效探究的靈魂所在

小學科學是以實驗為基礎、探究為核心的學科，為提高學生科學實驗動手操作能力，在教學過程中，教師應根據小學生的認知特點和科學知識本身的特點，有意識地創設問題情境，設置學生動手操作的情境，如：三年級科學《空氣在哪里》一課我以謎語導入，猜謎語是學生們喜歡的一項活動，學生的興趣都被謎語調動了起來，都爭先恐后的急著說出自己的答案──空氣，我接著問空氣在哪里？導入本節課的研究主題。此環節不但激發了學生進行探究的興趣，使課堂研究直奔主題，而且為下一環節的動手探究提供了時間的保障。《空氣在哪里》一課中空氣占據空間這一知識點，比較抽象，對學生來說是一個難點。我設計了魔術表演來突破這個難點，激發學生的興趣。我首先表演了空氣占據空間的小魔術，《把紙放進水里不會濕》：杯底塞一張紙，杯子倒扣在水里，讓學生猜紙濕了沒？學生猜（濕了或沒濕），吊足了學生的胃口，然后揭秘。紙沒有濕，為什么？讓學生帶著問題自己動手實驗，達到事半功倍的效果。學生通過實驗、匯報交流，很快就找到了紙不濕的原因，總結出：紙和水之間隔著空氣，空氣占據空間，所以紙沒有濕。讓學生通過動手，動腦，動口，在寓教于樂的環境中學習。這樣把認識空氣的教學融入到良好的動手操作氛圍之中，從而在這過程中不斷暴露科學問題，又不斷的解決科學問題。課堂也因此煥發了生命力。因而，教師在科學課堂上要積極優化有結構和典型的材料，使學生的探究活動有序進行，進一步激發學生的認識沖突和探究熱情，并注重交流思辨，層層推進學生的科學探究活動，推進學生的思維發展，取得最佳的學習效果。

三、課外實驗是有效探究的催化劑

在教學中，如果教師善于把那些既源于課程內容，又能夠引起學生探究興趣的科學問題開發或實驗、或觀察、或探究、或實踐，則對于體現科學本來的科學面貌（實驗性）具有重要意義。

首先，開展課外實驗活動，有利于提高學生的科學素養。科學課程的核心理念是全面提高每一位學生的科學素養，科學教育是一個能動的過程，應當通過學生自主的探究活動來實現教學目標，發展學生的科學素養離不開科學的實踐過程，科學的核心在于探究，應該給學生提供充分的探究機會，讓學生通過手腦并用的探究活動，體驗探究過程的曲折與樂趣，科學是一個開放的系統，科學不僅僅局限于一部分人，不僅僅局限于課堂，開展課外實驗活動有助于學生從整體上認識自然與科學；有助于學生知識的遷移和學習能力的發展；有助于對學生科學探究能力的培養，使學生得到全面的科學方法的訓練；有助于學生較為全面的關注和分析與科學技術有關的社會生活問題，獲得對科學、技術與社會關系的理解，使學生的科學素養在主動學習的過程中得到。

其次，課外實驗活動的開展，有利于培養學生的學習興趣。課外實驗活動的開展，要求學生有一定的實驗設計、操作能力，這些方法和能力的培養需要學生有濃厚的興趣。比如學生利用一根木棒，可以制作天平，也可以研究杠桿的分類；一個雞蛋，可以研究物體的浮沉條件，可以驗證鹽的性質。由于學生親自設計與操作，理論與實際相結合，將課本知識生活化，學生在取得成功時可以產生一種滿足、快樂、自豪的積極情緒體驗，產生一種自我激勵，成為進一步學習的內部誘因，使學生對實驗原理理解更深，能夠成分激發學生的學習熱情。

總之，科學課要以實驗為基礎，探究為核心，注重學生的基本技能和思維的訓練，科學探究不僅僅是一個動手做的過程，更重要的是學生的動腦的過程。教學中應注意：要鼓勵、保護學生思維火花的產生。要教給學生善于捕捉思維的火花和理順的方法。要給學生實驗活動留出一定的時間和空間，允許學生將想法深入的研究探討。每個學生都具有創造的能力，有待我們去開發。