注重實驗探究 培養(yǎng)科學素養(yǎng)

尤慧雅

[摘要]科學教育的最終目標是培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。小學科學課是小學階段對學生進行科學啟蒙教育的基礎(chǔ)學科，對培養(yǎng)學生的科學態(tài)度、科學精神、科學能力、科學素養(yǎng)具有重要的意義。尤其在新課程改革的大背景下，科學探究被提到前所未有的重要位置，這就要求教師在小學科學教學中以科學探究為核心，讓學生通過親身參與實驗，增強愛科學的信心，提高用科學的能力，最終獲得科學知識和道理。

[關(guān)鍵詞]科學探究;實驗;科學素養(yǎng);三維目標

引導小學生參與科學活動、經(jīng)歷科學探究的過程，是教科版小學《科學》教材“科學性與教育性并重”的宗旨。《小學科學課程標準》提出：“科學教學要以探究為核心。”這就將科學探究、情感態(tài)度價值觀和科學知識三個領(lǐng)域的目標和內(nèi)容，通過科學實驗活動這一載體有效地融合在一起，達到提高學生科學素養(yǎng)的目的。

一、實驗探究對于科學素養(yǎng)的重要性

在小學科學教學中，實驗是進行科學探究的最基本方式，是對學生進行科學啟蒙教育，培養(yǎng)科學素養(yǎng)最有效的途徑。其重要性主要體現(xiàn)在：

1.實驗能激發(fā)學生的探究興趣

教師要利用小學生對新奇事物充滿興趣的這一特點，結(jié)合小學科學內(nèi)容豐富、生動的特點，激發(fā)他們愛科學、學科學、用科學的興趣，把他們的好奇心引導到科學探究中來，引導學生將科學理論與實踐相結(jié)合，在實驗中培養(yǎng)學生的科學精神，掌握一定的科學方法，進而培養(yǎng)科學素養(yǎng)。例如：教科版“辨別食物的營養(yǎng)成分” 教學中，教師可以事先讓學生準備實驗材料：花生米、瓜子、饅頭、土豆等。如做辨別脂肪的實驗，可以讓學生先將花生米的種皮或瓜子的皮去掉，把它們在白紙上擠壓、滑動，然后觀察，如果在白紙上留下油漬，說明含有脂肪。這樣的實驗能滿足學生的好奇心，調(diào)動學生學習的主動性和創(chuàng)造性，從而將興趣更好地轉(zhuǎn)化為探索科學知識的動力。

2.實驗是科學探究的基本形式

一切自然科學知識和經(jīng)驗的獲得，都來源于生產(chǎn)實踐和科學實驗。實驗探究是通過動手做實驗的方式來進行的。在小學科學探究課上，幾乎每一課都要求學生先進行觀察、實驗或調(diào)查，在了解和研究客觀事實的基礎(chǔ)上，進而總結(jié)、歸納出規(guī)律，在面對實際問題時，能很快地調(diào)動起自身的經(jīng)驗認知，靈活地運用科學知識解決問題。小學科學課程的特點，決定了科學教學要以實驗為探究的基本形式。因為小學科學教材的特點就是從問題出發(fā)，通過問題的探究和解決，指導學生在實驗中經(jīng)歷探究的過程，尋找自然科學的規(guī)律，最終得出結(jié)論。

3.實驗有助于學生掌握科學知識

實驗是科學課程的重要組成部分，它能揭示事物現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律，讓學生觀察科學現(xiàn)象產(chǎn)生的全過程，然后通過探究掌握一定的科學概念和規(guī)律，并內(nèi)化為自己的科學技能。因而，實驗能幫助學生主動探索知識，獲取科學知識，進而將這種知識遷移到生產(chǎn)和生活實踐中，形成基本的科學素養(yǎng)。例如：教科版“材料在水中的沉浮”實驗中，學生猜測物體的沉浮可能與物體的大小和輕重有關(guān)系，教師可給出木塊、石頭、泡沫塑料、回形針、牙簽、橡皮泥等材料，學生通過實驗，發(fā)現(xiàn)結(jié)論與自己猜想的不相符，即物體的沉浮與其大小、輕重可能沒有關(guān)系，產(chǎn)生認知的沖突。在學生疑惑時，教師再提供一組大小相同的鐵塊、鋁塊、塑料塊、木塊等材料，學生在實驗中獲得新知識 —— 輕的易浮重的易沉。接著，教師再提供重量相同、大小不同的物體：鋁塊、胡蘿卜塊、木塊、塑料塊等材料，學生發(fā)現(xiàn)在物體輕重相同的情況下，大的上浮、小的下沉。三組不同材料的實驗，理清了學生認識上的偏差，對實驗現(xiàn)象有了更深的理解，較好地掌握了科學知識。

4.實驗有助于養(yǎng)成科學的思維方式

科學思維是實踐活動的產(chǎn)物，是基于事實和邏輯基礎(chǔ)上的理性思考，即用科學的方法進行思維，是科學方法在個體思維過程中的具體表現(xiàn)。它形成于人的科學認識活動中，最終服務(wù)于科學和實踐。小學科學課程中的實驗探究，也是學生運用科學思維方式獲取知識的過程。例如：教科版“水能溶解一些物質(zhì)”的實驗中，教師提出如何能讓食鹽在水中溶解得更快，學生馬上聯(lián)系自己的經(jīng)驗出招：用筷子不停地攪拌，水的溫度要高，用兩個杯子來回折……基于生活情景的小實驗，讓學生經(jīng)歷了一個個思維發(fā)散的過程，教師通過引導學生對實驗的不同方法進行歸納，找到實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果的關(guān)系，養(yǎng)成用科學的思維方式進行思考的習慣。

5.實驗有助于提高動手操作能力

科學知識的獲得以動手、動腦能力為前提。學生的動手操作能力強，有助于實驗探究過程的順利進行，繼而為形成科學素養(yǎng)奠定基礎(chǔ)，這就要求教師要多讓學生動手做實驗，獨立進行探究和小組討論。實驗中，一些實驗材料來自生活或需要改造，這時教師可以指導學生自制實驗工具，提高他們的動手能力。例如：教科版“聲音的傳播”教學中，在學生掌握了聲音高低變化的規(guī)律后，利用發(fā)聲原理引導學生自制樂器，如用同樣大小的玻璃瓶，里面分別加入不同量的水，敲擊聽其發(fā)出聲音的高低;或用不同尺寸的銅片做成簡易的風鈴等，即變廢為寶，又對所學知識有了更深的了解。學生在動手操作過程中，學會了觀察、分析和思考，體會動手帶來的樂趣，強化了實驗操作意識。

二、實驗探究的基本步驟

小學科學課程中的實驗探究包括提出問題、建立假設(shè)、設(shè)計實驗方案、收集事實與證據(jù)、得出結(jié)論、合作與交流等步驟，但又不完全拘泥于此，教師應根據(jù)具體的科學探究確定實驗步驟。

1.科學問題的提出

實驗探究屬于典型任務(wù)驅(qū)動的教學模式，其關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一就是提出或發(fā)現(xiàn)一個中心問題，以此問題激發(fā)學生的探究欲望。因此，教師要創(chuàng)設(shè)一定的實驗情境，從中提出探究問題。例如：教科版“磁鐵”教學中，提出磁鐵的形狀是怎樣的，它具有哪些特殊性質(zhì)，這些性質(zhì)又是如何被廣泛應用等問題。

2.對問題作出猜想或假設(shè)

在實驗探究的過程中，教師要引導學生從自身已有的生活經(jīng)驗入手，讓學生進行大膽的猜想和假設(shè)。例如：教科版“杠桿的科學”教學中，教師拿出一盒鐵罐奶粉，讓學生根據(jù)已有的經(jīng)驗猜想怎樣打開更省力，大多數(shù)的學生會猜想用水果刀、螺絲刀撬開。

3.制定計劃

在學生猜想或假設(shè)的基礎(chǔ)上，師生共同討論、制定較詳細的實驗計劃，準備實驗材料，研究實驗方法。

4.開展實驗

根據(jù)教師所提問題和實驗計劃，開展觀測、實驗、調(diào)查、制作等實驗探究活動。如教科版“斜面的作用”教學中，教師可以讓學生自己動手搭建斜面，在不同的斜面上拉動小車進行實驗，然后觀察記錄，對數(shù)據(jù)進行分析，讓學生從實驗中了解斜面省力的特點。

5.科學分析

在觀察實驗等探究活動的基礎(chǔ)上，通過查閱文獻或上網(wǎng)、看相關(guān)視頻等形式對相關(guān)知識進行鞏固和延伸，對所搜集的信息進行篩選、歸類、統(tǒng)計和列表，驗證已知的科學結(jié)論。

6.總結(jié)交流

通過小組發(fā)言、個人口頭表達、撰寫小報告等形式，學生間交流、分享實驗探究結(jié)果，對于實驗中的不正確操作進行反思，吸取他人科學的實驗方法，提高實驗操作能力。例如：教科版“陽光下的影子”教學中，以校園的旗桿為實驗對象，讓學生觀察、分析、統(tǒng)計一天中太陽的位置變化及校園旗桿影子的位置變化，交流匯報陽光下影子的變化。

三、實驗探究應注意的問題

實驗探究強調(diào)的是科學知識、科學思想和科學方法的融合與滲透，需要教師注意以下問題。

1.注重學生的探究

實驗探究式的核心是探究，重在學生對探究過程的體驗、感悟，以及學習方法的積累運用。因此，教師要選擇適宜的實驗內(nèi)容，從學生已有的知識經(jīng)驗出發(fā)，引導學生觀察、探究自然現(xiàn)象和事物，讓他們親歷完整的科學探究過程，而不是教師代替學生探究。

2.重視合作交流

小組實驗探究是常用的教學形式，這就要求教師要分組制定實驗計劃，開展分組實驗，學生分組觀察、調(diào)查，最后合作交流實驗結(jié)果，有助于學生發(fā)現(xiàn)實驗中問題的不同側(cè)面，對自己或他人的觀點進行反思或批判，加深對科學知識的理解，增強彼此間的合作意識，形成集體主義精神。

3.注重實驗探究的開放性

小學科學教學不應以傳授科學知識為唯一目的，應該把科學素養(yǎng)的培養(yǎng)放在首位，這就要求教師所設(shè)計的實驗要具有開放性。這種開放性表現(xiàn)為實驗的內(nèi)容、組織、場地、形式都有供學生選擇和創(chuàng)新的空間，以滿足不同個性差異的學生的科學需求。例如：“光的反射” 教學中，用幻燈機的燈光作光源替代陽光做彩虹實驗，比在太陽光下的效果要好。這種不拘泥于實驗地點的教學，更適合學生觀察探究，學生也興趣盎然。

總之，培養(yǎng)小學生的科學素養(yǎng)是全面實施素質(zhì)教育的要求，是時代和民族發(fā)展、科學技術(shù)飛速發(fā)展對未來人才素質(zhì)的需要。教師要以新課程改革為契機，發(fā)揮課堂教學主渠道的作用，認真準備，認真上課，認真實驗，創(chuàng)新小學科學實驗教學，讓科學課變得更加生動和精彩。

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