小學科學探究性實驗的開展策略

☉蘇 醒

新課程標準中明確提出小學科學課是將學生的科學素質培養作為宗旨的一門義務教育的學科，而科學素質是義務教育中的重要任務。小學科學課開展探究性教學，主要是引導學生通過對探究過程進行體驗而對科學形成的認識，以實現學生的科學素養培養的目的。探究性實驗作為探究性教學的一種形式，其特點就是引導學生收集與獲取相關實驗數據與現象，通過實證的形式開展邏輯推理與思考，與自身的經驗與理論相聯系進行判斷與總結，經過討論、交流、辯論、再思考的過程，對科學的概念進行理解，而非僅依賴教師的講解學習與掌握科學知識。因此，在小學科學的教學中，需注重探究性實驗的有效性提高，以促使小學生的思維能力、創新能力、動手能力及科學語言的應用能力得到有效提升。

一、小學科學實驗教學中的問題

（一）科學課的重視度不足

目前，學校雖然已經認識到科學課的開展對于學生發展的重要影響，但依據教學成績的考慮，對科學課的教學缺乏重視度，這就影響到學生科學知識學習的積極性，且學習興趣也比較低，從而使學生在科學課上處于尷尬的境地。長此以往，學生受到理論課學習任務重及學習壓力大的影響，在學習科學知識的時候，其大腦通常處于休息的狀態。

（二）教學過于依賴課件

信息化背景下，科學教師通常會采取新媒體課件的方式開展教學。在具體教學時，因為科學課堂的教學氛圍不夠濃厚，致使科學教師只是對課件實施瀏覽教學，雖然用到了大量的網絡視頻、圖片開展科學實驗的結果展示，但沒有對科學實驗的全過程進行實踐，只是播放了視頻，學生都是機械地觀看，這就會對學生的動手操作力造成不利影響［1］。但教學課件是將實驗的全過程不通過探究而呈現給學生，會造成學生的想象與思維固化，并影響到教學目標的實現。

（三）忽略了科學思維的培養

小學科學的傳統化實驗教學都是教師先進行展示，得出相應的結果，學生則依據教師的動作，照貓畫虎地模仿，如果學生無法得出特定的結果，教師再實施相應的指導，以得出教材中的標準結果。在這種狀況下，學生對知識的掌握程度就是能否獨自獲得實驗的結果、評判標準的用時、成功率等，面對僵化的教學模式，不僅會影響到學生的科學探究思維培養，而且還會與科學教學目的相悖［2］。在新課改下，雖然科學實驗的教學逐漸靠攏于自主實驗，但受長期的教學和學習的習慣影響，致使學生在進行自主實驗的時候，存在著較高的失敗率，打擊了學生的學習自信心，此時，教師就需多加鼓勵，以促進學生學習自信心的提升。

二、小學科學探究性實驗的開展策略

（一）基于科學常規課的課堂行為規范

小學科學探究性實驗的教學中，科學教師需走進課堂，融入學生中，以實現人性化學習規范的構建，這通常對學習質量、學習效率的提高有著重要影響。新課改實施后，新型的教學理念下，教學方法與學習方法都出現了相應的變革，科學教師可將每個學生的成長都放于心上，同時激發每個學生在課堂學習的主動性、探究性、合作性。想要實現有效變革，就需注重科學教學的新常規構建，只有常規課落實到位，科學實驗課的開展才能得到保證。學習常規并非讓學生生硬地記憶與背誦條文，而是在理解之后，學生自覺的行動，以促使學生明白實驗課既不是活動課，也不是體育課。通過長期的監督約束，學生就能初步遵守，逐漸習慣了科學課知識的學習，在分組活動的時候，需注重音量控制，避免教室成了農貿市場。同時，大部分學生都想親自動手探究個明白。畢竟都是學生，教師需耐心教育，為其樹立適當的標桿，并加以督促提醒，以促使學生逐漸學會遵守課堂的行為規范，給予學生充分的信任。

（二）基于實驗設計原則的實驗開展

首先，實驗設計需與小學生自身的認知規律相符合。科學實驗探究活動開展的重要功能就是對小學生的科學思維進行鍛煉，因此，小學科學的探究性實驗需注重學生自身的思維特點，而小學生自身的思維發展特點就是將形象思維作為主要形式，逐漸過渡至抽象化邏輯思維，但這種抽象化邏輯思維仍舊是將感性與直接的經驗聯系，其絕大部分還是具體形象的。

其次，小學生的年齡相對較小，容易出現注意力不集中的現象，僅依賴于一時的興趣進行學習，不僅學習不穩定，而且無法抓住事物的主要特征。因此，科學教師在進行實驗設計時，需采取各種方式，激發學生的感官意識，讓學生直接地觀察事物［3］。例如，在進行“植物的葉”的科學實驗設計時，可引導學生觀察具有代表性的材料，如植物的葉子：銀杏葉、楓葉、雪松、竹葉，通過引導學生比較、觀察，歸納總結得出：大自然中相同品種的樹葉有著相同的特征，不同種類的樹葉大小、顏色、形狀等都各有不同。

（三）基于自制器材的實驗有效性提高

小學科學課必用的道具是實驗器材，科學教師在開展實驗教學時，可引導小學生自制相關實驗器材，促進師生彼此的良好發展。這不僅使學生對實驗原理有預先性認識，而且還能促進學生參與實驗探究的興趣，從而深化學生對科學原理的理解與掌握。同時，在實驗器材的制作中，科學教師需加以引導。

首先，科學教師需注重課前預習，對實驗所需的器材種類、內容概況、實驗原理等實施講解，在內容比較簡單的狀況下，讓學生自主設計相關實驗工具。在科學實驗中，失敗是無法避免的，科學教師可和學生一起找出失敗的原因，鼓勵學生再次實施實驗器材的制作。通過探究實驗器材的制作，促使學生對科學原理有更深層的理解，從而在實現科學效用發揮的同時，有效解決實際生活中的問題。比如，“認識液體性質”的教學中，科學教師可引導小學生親自參與到液體流動管子的制作，以強化學生的探究性學習。

（四）基于情景化的探究性實驗教學

將科學教材的知識和實際生活情境相結合，是各科目教學的常見形式。在小學科學的教學中，也需注重情景化教學。小學科學的教學目的就是應用，在科學課堂上開展情景化教學，不僅能促進學生自身的探究興趣，而且還能在興趣當中，深化對科學知識的理解，以促使學生積極面對新生活中的問題，并轉變學生的科學思維，有效解決實際生活中的難題。例如，“氣候與季節”的課堂教學中，科學教師可讓小學生帶上自己的衣物，衣物需種類不一、厚度不均，在教師報出季節的時候，學生可拿出其在該季節穿的衣物，并讓小學生對衣服種類的劃分原因實施分析，從而學習到氣候和季節之間的關系，從而使學生明白穿衣雖然是常見的小事，也是有相應的科學道理，并通過科學知識明白了怎樣合理地進行穿衣與吃飯，從而使學生解決實際問題的能力得到顯著提高。

（五）基于發現、假設、驗證的探究性實驗教學

學生的科學思維培養通常是科學實驗教學的重要目的。生活現象的本質就是從發現起始，并實施可能的原因和原理假設，在實驗驗證的時候，依據人類的發展史，明白基本真理的產生過程，如麥克斯韋方程、牛頓定律等。在發現、假設、驗證的探究學習中，可引導學生形成科學、嚴謹的思維方式，這通常對學生未來的學習及生活有著重要影響。例如，“火苗的燃燒”實驗教學中，教師可準備大小不同的三個罐子與三根蠟燭，把蠟燭點燃之后分別置于罐子當中，讓學生對蠟燭燃燒的狀況進行觀察。學生通過觀察會發現，有的蠟燭燃燒時間比較長，有的蠟燭燃燒時間則比較短，此時，教師可引導學生提出自身的假設與觀點，即蠟燭的燃燒既與蠟燭自身有關，還和其他的因素有關。然后，對蠟燭的燃燒條件進行驗證，先在罐中放塊冰塊，降低罐子的溫度，當發現了蠟燭和溫度無關，再抽空罐子中的空氣，學生就會發現，蠟燭沒有空氣不能燃燒，因此，蠟燭的燃燒和空氣具有密切關聯，通過該過程，由發現現象、提出假設到一步步驗證，則能使學生形成科學思維。

綜上所述，小學科學的探究性實驗教學當中，學生是能動性學習的人，因此，在科學實驗的探究中，科學教師需通過適當的方向進行指導，并在不危害學生安全不損壞儀器的狀況下，讓學生放手去“玩”，去“做”，從而使學生通過科學實驗的探究，感受到科學的樂趣。