在實驗教學中培養科學探究精神

◇董洪鋒

科學課的實驗教學，關鍵是精心創設實驗的探究情境，讓每一個學生參與實驗任務，認真完成觀察、操作和討論、反思的探究過程。

《科學》課程是一門實驗科學，強調通過課堂實驗的方式開展概念、定理和規律的教學。不僅要讓學生掌握現代科學知識，更要激發探究興趣、培養學生創新精神。

一、精心創設實驗的探究情境

小學的科學課教材，從最初的偏重科學知識，到現在的重視完成科學探究過程，包含了很多科學教師嘔心瀝血的努力。教材安排的科學實驗，往往包含了發現問題，提出假設，然后設計實驗方案，最后分析討論的探究過程。由于課堂時間、環境、器材的限制，往往使得這樣的探究實驗難度非常大。因此，如何利用有限的課堂時間和條件，精心創設最適合小學生的探究情境，在科學課的實驗教學中就顯得十分重要了。有一次，我在教師的公開課上觀察小學生的實驗探究，發現小學生貪玩好動，實驗的有效性不盡人意。由于一個實驗做完，需要重新探究，再做另一個實驗，在實驗過程中，往往是一位同學操作，另三個學生旁觀，不能參與，一個實驗剛剛做出一點感覺，就被要求停止，又重新探究，匆忙開始做第二個實驗，明顯打擊了學生的探究積極性。比如《食鹽在水里溶解了》一課中，教材安排了三個實驗活動：第一個是觀察食鹽在水中的溶解，另外兩個是觀察面粉和高錳酸鉀、砂糖在水中的溶解。在實驗課上，教師嚴格按照教材要求開展實驗活動。第一個實驗任務，要求學生先將桌子上的教師預先準備的食鹽放入A杯子中，然后把原先準備的黃沙放入B杯子中。接著讓學生用清水灌進A杯子和B杯子，分別用力攪拌，再仔細觀察杯子中發生的現象。很快，同學們就發現A杯子里的食鹽看不見了，而B杯子里的沙子卻還是原來那個模樣。這樣做的目的，在于幫助學生觀察到“食鹽在水里很快會溶解”，但是“黃沙在水里時間再長也不會溶解”，從而獲得對溶解的初步感知。第二個實驗任務要求學生在C杯子里放入適量面粉，再用清水攪拌，使得C杯子很快就出現了乳白色的渾濁液。同學們驚喜地發現，過了一會兒C杯子的底部慢慢有沉淀物產生了。緊接著，用過濾實驗把面粉與水分離開來。第三個實驗比較復雜，要同時觀察高錳酸鉀和砂糖的溶解，這個四人實驗小組，對著兩個杯子，做做停停，花費了很長的時間，還有學生分神去玩桌上的實驗材料，教學效果很不理想。

二、讓每一位學生參與實驗探究

在實驗教學中，全班學生要真正做到“一個都不能少”。教師必須仔細安排每一位學生的實驗任務。教師在實驗課的教學設計中，必須仔細研究教材，抓住教學重點，巧妙安排分組實驗，確保每個學生參與探究，激發高昂的探究興趣和探究意識。比如，有位特級教師在四年級“溶解”這一單元的實驗教學中，就較好地做到了這一點。同樣是四人小組開展實驗，但是這位教師把教材上安排的多次探究內容，整合成一個綜合性的探究活動，然后，要求每一位學生都擔任具體的探究任務。使得學生在實驗探究中高度投入，教學效果特別好。我欣喜地發現，這位教師準備了A、B、C、D四個杯子，還準備了食鹽、沙子、砂糖、面粉這四種物質。接著，要求四個學生每人選擇一種物質，挑選一個杯子。分別在自己負責的杯子中放入所選擇的物質，再倒入水后攪拌，觀察有什么不同的現象。這樣做，使得人人動手，個個探究，每個學生都能既動手又觀察又匯報，非常投入。進入實驗的討論環節時，大家都能互相觀察、比較，交流自己的觀點。最后，教師引導總結說：鑒別物質是否溶解的一種有效方法，是觀察是否有沉淀。食鹽和砂糖沒有沉淀，是溶解了；沙子沉淀了，所以不溶解于水。馬上學生舉手說：老師，面粉也有沉淀呀，那是不是可以說面粉也溶解呢？只見教師不慌不忙地拿出過濾紙，說：我們可以做過濾實驗。學生發現面粉與水過濾后，面粉粘在過濾紙上了，水很清，所以面粉不能溶解。本次實驗的高潮就是教師拿出第五個裝著清水的杯子，倒入紫色的高錳酸鉀，讓大家進一步認識溶解現象：物質在水中顆粒會變小，均勻地分布在水中，直到肉眼看不見。

三、實驗探究要落實三個關注點

科學課的實驗教學，并不能僅僅為了簡單得出結論。比如，學習“溶解”這個單元知識，就要堅持“學以致用”的原則，幫助學生利用課堂上學到的知識點，運用到具體的生活情境中去。要達到學以致用，就必須在實驗教學中真正做到“三個關注”。

第一個關注點，是培養觀察能力。觀察是探索活動的起點。培養學生的觀察能力需要教師指導和傳授好的方法。如在觀察“水的沸騰”實驗時，要指導學生隨著水溫的升高，觀察水中發生了什么變化（水中氣泡的多少、大小、產生的部位及上升過程中的變化等），來加深對“水沸騰”的感性認識。

第二個關注點，是培養學生的想象力。因為想象力是最活躍的思維發展，在科學探究和創新活動中起著“形象設計”的作用。我們在實驗教學中經常對一個問題提出種種假設或對微觀事物通過想象加以理解，這就是培養學生想象力和探究創新能力的最好途徑。比如，在進行“磁感線”實驗時，撒在紙板上的鐵屑在磁場中會有規律地排列起來，此時，教師及時引導學生想象，磁場中是否確實存在這些線條呢？從而得出磁感線為什么用虛線表示的原因。

第三個關注點，是重視動手操作。實驗的關鍵是動手動腦相結合，操作是觀察、想象的基礎。在實驗教學中，只有充分的身體活動，才有大腦的活躍；只有大腦的活躍，才有思維的頓悟。例如，在“電路”教學中可以直接讓學生嘗試利用教師提供的桌面器材（導線、電池、燈泡、開關）使燈泡發亮來引入。然后讓學生合作實驗，連接之后，引導觀察、討論、交流，得出電路組成的四要素，同時也訓練了學生的動手操作能力。

總之，在科學課的實驗教學中，我們一定要高度重視培養學生的科學探究精神，一定要精心創設探究情境，確保每一位學生都動手動腦，堅持不斷“觀察—動手—探究—討論”，激發學生的科學探究意識，提高科學課實驗教學的有效性。