簡析實驗教學中的探究

◇張招娣（江蘇：濱海縣天場鎮中心小學）

“水本無華，相蕩而生瀲滟。石孰有火？互擊而閃靈光！”工作23年，作為農村的兼職科學教師，經歷了多年的科學課程改革的洗禮，如今再來品味這句話多了些許感悟。從最初只讓學生知道書本表面知識到現在要注重素質教育的內涵，從讓學生自己看書或照本宣科，到今天根據教學內容，充分挖掘教材內涵，再聯系生活實際，去結合學生的年齡特點，繼而激發學生參與探究活動的積極性，提高學生的科學素養。我們的成長其實也是課改的成果。這些年我們跟著教改的風，乘著素質教育的船，周圍越來越多的教師認識到科學這門學科的重要性。

《義務教育科學課程標準》強調：應大力提倡探究性實驗，讓學生在科學教學中能經歷比較完整的科學探究過程。而在此過程中如何讓探究活動充分自主化呢？我認為，只有讓學生在探究中發現并敢于質疑、學習并樂于合作、敢于并學會辯論，才能有效提高課堂探究的質量，實現培養學生科學素養的最終目的。

一、因地制宜，尋找適合探究的實驗材料

在科學實驗教學中經常需要用到很多實驗材料，而很多時候材料的選擇同樣也是激發學生質疑的來源。農村小學條件有限，實驗室現有儀器設備很難實現人人動手操作。為克服這一困難，我們在利用好現有儀器設備的同時，大力提倡師生低成本實驗，學校經常組織師生就地取材，利用身邊的一切資源，很多時候還要自制教具、學具。同時我們也發現學生用自己設計制作的學具探究科學中未知的奧妙，興趣反而異常濃厚。

例如：用酒盒、牛奶盒、鞋盒等制作簡易望遠鏡，幫助學生理解望遠鏡的內部結構和工作原理；用廢舊的電熱絲做電熱切割器；利用廢舊的注射器也可以做“大氣壓力”或“壓縮空氣有彈性實驗”；用塑料吸管與紙巾摩擦后會吸引小泡沫，說明吸管帶了電；懸線掛起兩個吹足了氣的氣球，然后在衣服上摩擦幾次，會發現兩個氣球互相排斥，說明它們帶了同種電荷；飲料瓶灌滿水，上口插上玻璃管，可以做“液體熱脹冷縮實驗”“反沖”“水的壓力”等實驗；在“紫甘藍”水中分別加入白醋、檸檬水、糖水、蘇打水、洗衣粉水會發現它們呈現出不同的顏色，告訴學生紫甘藍中含有花青素，當它遇到酸堿性不同的物質時會發生不同的化學反應，變成不同的顏色，遇酸變紅、遇堿變藍、遇中性顯紫色；等等。

在教學過程中我驚喜地發現，學生運用自己身邊隨處可見的簡易材料做實驗，會涌現出許許多多奇思妙想。在此過程中，學生興趣盎然，不僅能體會到科學并不神秘，科學就在身邊，更能感受到無窮的創造潛能和魅力。

二、巧妙設疑，激發學生自主探究的欲望

好奇心是人生每一次前行的原動力。尊重并理解學生的好奇心是培養創造力的前提。而好奇心的產生可以來源于生活中常見的現象，或身邊一件簡單玩具的啟發，或偶爾不經意的猜測，都可以讓學生產生好奇、產生疑問。而傳統的科學實驗課教學，往往單純驗證性的課比較多，這種教學方式常常是教師把實驗目的、步驟、方法及注意點等在實驗前已經詳細而周密地交代清楚，有時害怕學生不會或者說不到點上，甚至是預先告訴學生結果，學生只需依“葫蘆畫瓢”，失去了探究性實驗的“光華”。為了增強學生的探究效果，激勵學生盡情地投入探索活動，為了使學生在不斷地質疑、改進、獲得答案中體驗到探究的樂趣和成功感，教師可以根據學生現有的知識基礎結合教材實際進行巧妙設疑，激發學生的探究熱情。

在五年級上冊“不同材料的導電性能”的實驗教學中，教師應該明白這節課不只是讓學生記住兩個抽象的概念——導體和絕緣體，而引領學生親身經歷、親身體驗這兩個概念的“誕生”的過程，才是重中之重。在教學時，教師先指導學生按照上節課連接簡單電路的方法連接好電路，使燈泡亮起來，然后以“有沒有物質可以來代替導線”為問題的切入點，讓學生利用所提供了材料盒、銅片、鐵片、鋁片、鹽水、木片、橡膠、塑料尺、橡皮等不同的材料，設計實驗的方案，探究不同物質的導電性能。學生以小組為單位帶著疑問，大膽假設，在尋找問題答案的過程中，設計出多種實驗方案。在活動中，學生很快發現：木片、橡膠、塑料尺、橡皮都不能導電，鋁片、銅片、鐵片能夠導電。在交流反饋時，有一個小組長跳起來說：老師，為什么我們的木片也能使燈泡亮起來呢？我走過去一看，確實燈泡亮起來了。我讓大家一起來觀察能導電的木片和不能導電的木片有何區別，發現導電的那根木片曾不小心掉進水里了，因為沒有其他木片所以他們組只能用濕的木片進行實驗。經過比較，學生就知道了，干的木片絕緣，但濕的木片卻是可以導電的。所謂導體和絕緣體都不是絕對的，在某些情況下，絕緣體也具有導電的性能。這個小意外讓我很驚喜，也像一道光激起學生的探究的熱情，教學效果不言而喻。再追問：你們覺得人體是導體還是絕緣體？大部分學生覺得是絕緣體，教師再利用“驗電球”來檢驗人體是不是導體，解釋生活中的“觸電”事件。課堂上有機融合了“安全用電”的思想教育，引導安全用電是對第一部分的理解和應用。可見，有時課堂上的一兩個小意外會讓教師擁有更神奇的教學資源。

三、優化形式，提高學生合作探究的效率

“真理越辯越明”，沒有激烈的討論，就不會有科學真理的誕生。而討論首先要積極參與并合作，如果我們不注意引導，就會發現好多所謂的小組合作，就是優等生做給其他人看，組長發言大家聽，使得小組合作形式化，大部分學生并沒有參與。沒有參與就沒有話語權，探究活動中，在強調協作重要性的同時，教師一定要引導學生優化活動的形式，提高探究活動的效率。

比如在教學《食鹽在水里溶解了》這一課時，我讓學生互相協作，先觀察沙子和食鹽在水中的變化，初步建立“溶解”的概念。再逐步設置疑問：水里可以無限溶解食鹽嗎？如何使水里溶解更多的食鹽？100 毫升水里最多可以溶解多少食鹽？找到使更多的鹽溶解的方法。在實驗操作之前，教師讓小組討論如何分配小組成員，明確各小組成員的職責，并且提出注意事項，教師再適時補充，然后進行實驗。正是在小組學生共同的合作探究下，得出水里不可以無限溶解食鹽，可以用攪拌、加熱加速溶解，還有學生通過家里媽媽把冰糖塊敲碎使冰糖更快溶解，想到把食鹽研磨粉碎應該也可以加速其溶解。當然，在這節課上，還要提醒學生很多實驗規范和細節，比如：100 毫升水的量取時滴管的使用，攪拌棒和酒精燈的正確使用及注意事項，等等。讓學生在觀察實驗現象的同時也要學習實驗操作的規范性。整堂課的氣氛和諧而快樂，效果顯著。

四、創造條件，提高學生自發探究的能力

如在教學四年級上冊“簡單電路”單元《點亮小燈泡》一課時，我大膽地放開，不斷地創造探究的條件，讓學生獨立探究，激勵他們自己找“路”，讓他們親身體驗到成功與失敗的酸甜苦辣。課前用一個猜測——手電筒為切入點，讓學生通過對手電筒內部結構進行猜測，引發學生對“小燈泡是怎樣亮起來的”這一問題的思考，來開啟對簡單電路的學習之旅。我問：關于小燈泡你們有什么要問的？學生有的問：小燈泡是誰發明的？小燈泡外面的金屬是什么做的？里面的燈絲是什么做的？外面的玻璃可以換成別的嗎？等等。由于他們并不一定了解電路的真正意義，所以先讓學生了解小燈泡的結構很重要，學生分組坐好，課上教師先提供一節干電池、兩根兩端有部分金屬露出來的導線和一顆小電珠，要求試著自己接亮小電珠，并嘗試畫出示意圖。這時，有個別組出現小電珠不亮的現象，我不忙于指導，而是激勵學生反復探究嘗試、小組討論、再嘗試，直至接亮為止。再比較各種不同的連接方法，以此讓學生知道一個閉合電路的共同特點，即需要形成一個能通過小燈泡的電流的閉合回路。然后，我聽到有學生抱怨“想讓小燈泡亮著就需要一直按著導線。可是一直按著的話手好酸”的時候，借機提出：想想有沒有什么辦法解決這個難題呢？學生討論后有的提出要有一個開關才好呢！有的說導線的兩端設計成像家里的插座那種才安全呢；有的說那電池的兩端也要設計成有孔的樣子，這樣才能把導線插進去……教師借機出示電池盒和開關。最后，放手讓學生用若干根導線、幾只干電池、兩個開關,把兩顆小電珠同時接亮，還可以再放開……學生在學習和探究活動中領略到成功的喜悅，同時增長了探究的能力。

五、激勵評價，樹立學生學探究的信心

沒有評價的科學課，是不完整的。激勵性評價是指在教學過程中，教師通過語言情感和恰當的教學方式，不失時機地從不同角度給不同層次的學生以充分的肯定、鼓勵和贊揚，做出激勵性評價。方方面面的認可、贊揚，或鼓勵的積極性評價，能讓學生在正確看待自己的同時賞識自我、揚長避短，開啟原創性的科學思維，保護學生的好奇心和求知欲，增強學生對科學這門學科學習的興趣與信心。

例如：在《觀測風》這一課的教學中，教師課前導入說：“風，我們再熟悉不過了。”接著教師問：“每個季節都會有風，那夏天和冬天的風，又有什么不一樣呢？”這時有學生回答：“夏天的風清涼舒爽，冬天的風透徹心扉。”教師評價：“這位同學回答得非常好，用詞準確，有善于觀察的眼睛和善于感受的心靈。”之后教師大膽鼓勵學生用他們學過的詞語描述風的現象，并引入本課。通過觀察生活中常見的彩旗飄揚、樹枝擺動等現象，學生感受到風的存在。教師又讓學生動手制作小風旗，通過探究小風旗的飄揚方向和小風旗的飄揚程度來感受不同的風向、風速及其區別。學生在探究和研討中發現：原來風吹來的方向就是風向，氣象學家還對風速做了詳細的等級區分。

小學科學的探究活動主要是以實驗課為載體的，而學生學習科學的主要途徑除了教師教授一些科學知識以外，更多的是讓學生經歷以探究為主的實驗學習活動。敢質疑、有討論、有失敗的課堂更真實、更精彩。同中求異的瞬間往往更能綻放出科學課的光芒。科學實驗探究需要教師有計劃、有耐心，才能將教學的可能性變成現實性，使學生獲得積極的、深層次的體驗，促進學生的主動發展，形成科學素養，為提高科學教學水平邁上新臺階盡一份力。