小學科學學生實驗探究能力培養策略研究

張立輝

（河北省秦皇島市盧龍縣劉田各莊鎮魏官莊小學，河北 秦皇島 066403）

引言

實驗教學是小學科學教學的重要內容，實驗的開展重在動手操作，但是實際教學中，動手操作的往往是教師，學生們只能觀看，缺乏動手的機會，這樣的教學模式無法促進小學生的自主探究，不利于小學生科學思維的培養。因此，新課改背景下，小學科學實驗教學改革的第一步就是要發揮學生主體地位，給予學生親自操作實驗的機會，培養其動手能力。

一、小學科學中高年級培養學生探究能力的意義

（一）為學生的科學教育打下基礎

早期的科學教育對一個人的科學素養的形成具有十分重要的作用。通過小學科學課程的學習，能夠使學生體驗科學探究的過程，初步了解與小學生認知水平相適應的一些基本的科學知識；培養提問的習慣，初步學習觀察、調查、比較、分類、分析資料、得出結論等方法，能夠利用科學方法和科學知識初步理解身邊自然現象和解決某些簡單的實際問題；培養對自然的好奇心，以及批判和創新意識、環境保護意識、合作意識和社會責任感，為今后的學習、生活以及終身發展奠定良好的基礎。

（二）提高學生的科學實踐能力

探究活動是學生學習科學的重要方式。小學科學課程把探究活動作為學生學習科學的重要方式，強調從學生熟悉的日常生活出發，通過學生親身經歷動手動腦等實踐活動，了解科學探究的具體方法和技能，理解基本的科學知識，發現和提出生活實際中的簡單科學問題，并嘗試用科學方法和科學知識予以解決，在實踐中體驗和積累認知世界的經驗，提高科學能力，培養科學態度，學習與同伴的交流、交往與合作。

（三）培養學生運用知識的綜合能力

理解自然現象和解決實際問題需要綜合運用不同領域的知識和方法。小學科學課程針對學生身邊的現象，從物質科學、生命科學、地球和宇宙科學、技術與工程四個領域，綜合呈現科學知識和科學方法，強調這四個領域知識之間的相互滲透和相互聯系，注重自然世界的整體性，發揮不同知識領域的教育功能和思維培養功能；注重學習內容與已有經驗的結合、動手與動腦的結合、書本知識學習與社會實踐的結合、理解自然與解決問題的結合，著力提高學生的綜合能力；強調科學課程與并行開設的語文、數學等課程相互滲透，促進學生的全面發展。

二、小學中高年級培養學生探究能力的策略

（一）設計適宜的實驗情境

小學生在進行科學實驗時需要精力集中、有耐心、有興趣，但是小學生的性格卻是活潑好動、情緒不穩定、注意力容易分散，尤其易受周圍環境的影響。所以，在實驗教學中，教師就要優化教學情境為小學生營造良好的實驗環境，調動小學生參與實驗的積極性。對此，教師在設計實驗情境時要根據小學生的情感特點、生活經驗、認知能力、身心發展等方面來考慮[1]。以《磁鐵能吸引什么物體 》為例，教師先提問小學生：磁鐵只能吸鐵嗎？有的小學生說磁鐵也叫“吸鐵石”，只能吸鐵，有的小學生說不一定，在小學生意見不統一的時候，就會產生探究的欲望。此時，教師提出我們通過實驗來觀察，然后教師將學生分組，為每個小組提供了工具盤，其中包括了鋁片、木塊兒、紙片、塑料片、鐵釘、磁鐵以及鐵鑰匙、布條等等，讓小學生用磁鐵嘗試吸引其他的材料，將實驗的結果進行記錄，同時教師還可以讓學生從教室中找一些材料進行實驗。這樣的實驗情境可以促使小學生去嘗試、觀察、體驗，給予了小學生自由的探索空間，激發了小學生動手操作的興趣。

（二）明確實驗要素，加強操作指導

科學實驗的開展雖然要給予小學生一定的自由發揮與探索的空間，但是依然離不開教師的指導，一方面是為了保障實驗過程的安全，避免操作錯誤引發危險，一方面是幫助學生掌握正確的實驗操作方法。只不過教師給予學生的指導并非按部就班地告訴學生每一步如何，而是要明確實驗的要素，提醒一些注意事項，在有限的實驗時間內保證實驗效率，實現實驗目的，最大程度地發揮實驗教學價值[2]。對此，教師要盡量讓學生參與整體實驗過程，首先在實驗的準備階段，為了幫助學生熟悉實驗相關的要求以及材料的性質等重要內容，教師要與學生一起籌備實驗材料，確定實驗的方法，明確實驗的目的。其次實驗過程中，教師可以整體的實驗任務分步驟、分環節的層次化，以逐漸深化學生對實驗的感悟，對實驗操作的重點及注意事項予以明確。以《測量水的溫度》為例，這個實驗的操作重點是溫度計的正確使用，教師在學生操作前要先演示一遍溫度計的使用方法，并提醒學生注意一些容易犯的錯誤，比如拿溫度計時要捏住上端，當溫度計的下端浸在水中后，不要讓溫度計觸碰容器的底部或者內壁，要捏住溫度計使其下端完全進入并懸在水中，觀察液柱的變化，待液柱停止變化時再讀數，同時讀數時不要將溫度計取出，而且要平視液柱的平面。演示后，教師將學生們分組進行測量水溫的操作，小組內一個學生操作的時候，其他學生監督操作方法是否正確，并對其及時糾正。最后實驗結束階段，教師需要引導學生總結實驗過程與結果，分析在實驗操作中遇到了哪些問題，如何避免，以及從實驗結果中獲取了哪些知識等等。

（三）拓展實驗素材與空間

小學科學涉及的知識領域十分廣泛，但是教材中的實驗素材以及動手空間有限，這樣不足以讓小學生的動手能力得到充分的鍛煉與發展。為此，教師可以針對一項教學內容來設計多種實驗形式，同時結合生活經驗，加強對實驗素材的開發與整合，以豐富實驗素材，給予學生更多的探究機會和更廣闊的動手空間。以“空氣占據空間嗎？”為例，教師帶領學生們開展“在水中將杯子倒扣”的實驗，通過觀察水在杯中占據的體積來得出空氣占據空間的結論。接下來，教師可以幫助學生準備一些材料，比如塑料袋、水瓶、水杯、注射器等，讓學生們自己選擇素材設計實驗。有的小學生讓空氣填充滿塑料袋，然后講塑料袋口封好，發現塑料袋的形狀是鼓鼓的，說明里面有空氣存在，空氣占據著空間。還有的小學生講注射器的推手拉至頂端，然后用手指堵住底端的小口，再用另一只手推壓注射器的推手，發現推不動，也說明了空氣占據空間這一科學現象。對實驗素材及動手空間的拓展，能夠促使學生從多個角度來認知事物，全面的構建科學知識體系。

（四）合理設計引導性問題

小學科學教學的主要目的就是培養并發展小學生的探究意識與創新精神，因而教師要對多種教學模式加以探索，凸顯學生的主體地位，開展教學活動，使學生對自然與科學始終保持探究的熱情，且能夠自主思考。在教學實踐中，教師應傳授給學生正確的學習思路，引導學習方法，確保學生在探究與思考中不斷增強自信心。以“有趣的食物鏈”一課教學為例，為讓學生理解食物鏈被破壞所帶來的危害，教師可以應用多媒體技術，為學生播放視頻：“美麗的大草原上，狼對鹿產生了威脅，農民為了保護鹿，對草原中的狼大量捕殺。”然后提問學生：“結果如何呢？”學生通過自主思考后做出回答：食物鏈中任一個環節被破壞，都會影響其他環節，進而嚴重破壞生態平衡。這樣一來，學生就能夠對科學理論形成更為深入且系統的認知，同時能夠激發探索精神。

（五）合理創設生活情境

小學科學學科內容廣泛，探究性、趣味性明顯，為激發學生學習興趣、優化教學效果提供了必要保障。然而教材中也涉及一些復雜的科學知識，因而教師要耐心加以講解和分析，使教學內容更加直觀且有趣，盡可能地降低學生理解的難度，激發學生的學習熱情。以“有趣的食物鏈”一課教學為例，教師可對學生加以引導和啟發，使其充分結合個人生活經驗，有效代入學習過程，對知識點快速理解，像“貓和老鼠”“水稻－老鼠－貓”等。此時教師即可引出有關食物鏈的定義：通過吃與被吃的關系，像鏈條式地緊密聯系生物。教師運用合理的課堂導入方式，可使學生調動個人生活經驗，對所學知識形成極強的好奇心，不斷提高自主探究與解決問題的能力。

三、結束語

《小學科學課程標準》指出：探究活動是學生學習科學的重要方式。小學科學課程把探究活動作為學生學習科學的重要方式，強調從學生熟悉的日常生活出發，通過學生親身經歷動手動腦等實踐活動，了解科學探究的具體方法和技能，理解基本的科學知識，發現和提出生活實際中的簡單科學問題，并嘗試用科學方法和科學知識予以解決，在實踐中體驗和積累認知世界的經驗，提高科學能力，培養科學態度，學習與同伴的交流、交往與合作。

科學知識是研究學者們經過長期的學習與探究、通過無數的實驗所總結出的經驗、規律，能夠幫助人們正確的認知生活、自然、社會的現象與本質，構建理性的思維。實驗是探究科學、認知科學的過程，培養小學生動手能力，可以把幫助小學生掌握探究科學的正確途徑，引導小學生正確的認知科學現象，提升小學生科學素養。以核心素養為基礎的小學科學教學，需要對學生認知、掌握基本科學理論的情況給予必要關注，同時促進學生實踐操作能力的提升，使學生在實驗的過程中對科學現象進行驗證，幫助其通過表面現象了解事物本質，實現學生綜合科學素養的全面提升。在教學實踐中，為全面推進小學科學教學目標的落實，教師要對核心素養予以準確把握，根據學生的狀況不斷探索并貫徹落實多元化教學模式，從多個角度提高學生的能力、素養與品格。