小學(xué)科學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生探究能力的策略

根據(jù)《關(guān)于加強新時代中小學(xué)科學(xué)教育工作的意見》，我們應(yīng)當(dāng)動員社會各界力量，完善學(xué)校、家庭、社會三位一體的協(xié)同育人體系，以期顯著提升科學(xué)教育的品質(zhì)。小學(xué)科學(xué)教育在整個教育體系中占據(jù)至關(guān)重要的地位。它不僅是學(xué)生獲取科學(xué)知識、形成科學(xué)思維、鍛煉實踐探究能力的主要渠道，更是由師資隊伍、教學(xué)資源、教育方法、課程設(shè)置、教材選用、評價反饋以及學(xué)校管理等多方面因素共同作用的結(jié)果。在這些因素中，師資隊伍建設(shè)，尤其是科學(xué)教師的專業(yè)成長，對提高校內(nèi)科學(xué)教育質(zhì)量具有決定性影響。

因此，學(xué)校必須加大宣傳力度，凸顯小學(xué)科學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)方面的重要作用，以此喚起家長和學(xué)校對科學(xué)教育的重視。同時，學(xué)校應(yīng)當(dāng)定期為科學(xué)教師提供專業(yè)培訓(xùn)，旨在提升他們的教學(xué)能力與職業(yè)認識，確保他們能夠以認真負責(zé)的態(tài)度對待每一堂科學(xué)課。結(jié)合實際調(diào)查，針對小學(xué)科學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀，教師應(yīng)當(dāng)重視培養(yǎng)小學(xué)生的探究能力，開展相應(yīng)的策略探究，以促進小學(xué)科學(xué)教育的全面發(fā)展。

首先，在學(xué)生進行有效的探究性學(xué)習(xí)中，教師要讓學(xué)生先提出問題，然后根據(jù)問題進行探究，這樣才能讓探究過程更連貫。其次，教師作出假設(shè)、制訂計劃，是為了通過實踐性教學(xué)分析、解決問題;而搜集證據(jù)、處理信息是在方案實施過程中對假設(shè)進行檢驗。最后，在小學(xué)科學(xué)研究活動中得出結(jié)論、表達交流和反思評價，是對有效探究策略進行的總結(jié)。小學(xué)科學(xué)探究學(xué)習(xí)是學(xué)生重要的學(xué)習(xí)目標，也是教師重要的教學(xué)方式，更是新課程改革和素質(zhì)教育不斷呼喚的小學(xué)科學(xué)教育活動。在此基礎(chǔ)上，作為一名身處教學(xué)一線的教師，我一直致力于研究在小學(xué)科學(xué)教育中培養(yǎng)學(xué)生探究能力的具體策略。我的目標是為小學(xué)科學(xué)教學(xué)提供一套行之有效的指導(dǎo)方案，旨在幫助學(xué)生建立起堅實的科學(xué)探究基礎(chǔ)，激發(fā)他們對科學(xué)的興趣，培養(yǎng)他們主動探索和解決問題的能力。通過這一研究，我希望能為提升小學(xué)科學(xué)教育的整體質(zhì)量作出貢獻，同時也為孩子們未來的學(xué)習(xí)和發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

《義務(wù)教育科學(xué)課程標準（2022年版）》提出：探究實踐是科學(xué)核心素養(yǎng)之一。那么，要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)就必須通過探究實踐來實現(xiàn)。因此，教師在科學(xué)課堂上要有意識地引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，以促進學(xué)生對科學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。在激發(fā)學(xué)生興趣后，后續(xù)的教學(xué)活動教師要圍繞提升學(xué)生的探究實踐能力進行設(shè)計，環(huán)環(huán)相扣、層層深入，這樣學(xué)生才能在獲取科學(xué)知識的同時提升探究能力。

科學(xué)的學(xué)習(xí)旅程應(yīng)以探究為引擎，科學(xué)課堂應(yīng)當(dāng)慷慨地向?qū)W生敞開探究的大門，讓他們在探索科學(xué)的旅途中，盡情地享受每一刻發(fā)現(xiàn)的喜悅，讓他們的科學(xué)探索技巧日益成熟，讓科學(xué)知識的種子在他們心中生根發(fā)芽，讓他們逐漸具有一種基于實證、勇于質(zhì)疑的科學(xué)精神。因此，在小學(xué)科學(xué)課堂，教師應(yīng)當(dāng)采用匠心獨運的教學(xué)手段，巧妙地運用各種策略，激發(fā)學(xué)生進行科學(xué)探究的熱情，提高他們作為小小探索者的能力。我覺得可以從以下五方面做起：

一、主動發(fā)現(xiàn)問題，激發(fā)探究欲望

在我們的日常自然景觀與生活場景中，小學(xué)科學(xué)問題隨處可見。當(dāng)學(xué)生開展科學(xué)研究時，教師需充當(dāng)好引導(dǎo)者的角色，激勵學(xué)生通過觀察身邊的世界，主動探尋問題，在認知沖突中催生問題，并在探究過程中解決疑問。杜威認為，知識絕非固定、永恒不變的，它只是作為一個探究流程的起始點，始終需要再度考察、檢驗與證實，恰似人們總會遭遇新的不明晰的困難狀況一般。在教授“空氣能占據(jù)空間嗎”時，教師提問：（展示塑料杯）若將紙團粘貼在杯子底部，把杯子豎直倒扣入水中，且水要沒過杯底，里面的紙團會濕嗎？你如此預(yù)測的依據(jù)是什么？教師依據(jù)學(xué)生回答在黑板上記錄觀點。那杯底的紙團究竟會不會濕呢？我們又該如何證明呢？

1.教師指引實驗操作：接下來我們通過實驗來探究杯底的紙團是否會濕，并將實驗中觀察到的現(xiàn)象記錄下來。

（1）把紙揉成團，粘在杯底

（2）豎直倒扣，使水沒過杯底

（3）在杯中水面處，畫線做記錄

（4）拿起杯子，擦干后進行觀察

（5）每人操作一遍，同時思考并記錄

“空氣能占據(jù)空間嗎”學(xué)習(xí)單

第 組

（一）壓杯入水

▲我會觀察：①當(dāng)把塑料杯壓至水槽底部時，杯子里的水面有無變化？

請你在圖1和圖2的杯子中用線條畫出水面的位置。

②杯底的紙團是否潮濕？

▲我會思考：思考一下，你觀察到的這些現(xiàn)象表明了什么？

2.學(xué)生領(lǐng)取材料，開始實驗，教師予以指導(dǎo)。

3.小組進行匯報交流。

（1）當(dāng)把塑料杯壓到水槽底部時，杯子內(nèi)的水面有無產(chǎn)生變化？

（預(yù)設(shè)：未變）

（2）杯子底部的紙團情況如何？（預(yù)設(shè)：沒濕）

（3）紙團未濕，杯中水面未變，這意味著水槽里的水是否進入到杯子內(nèi)部？（沒有）

（4）水為何進不去呢？（預(yù)設(shè)：杯子里存在空氣，空氣占據(jù)了杯中的空間，水就無法進入了）

（5）小結(jié)：此種現(xiàn)象表明空氣能夠占據(jù)一定的空間。

（6）分析紙團潮濕的原因：哪個小組杯底的紙團是濕的？為何你們的紙團會濕呢？

（預(yù)設(shè)：杯子下壓時傾斜了，空氣泄漏，水進入杯子，紙團就濕了）通過這一過程，學(xué)生再次運用了發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)、實驗驗證、得出結(jié)論的科學(xué)探究方法來研究空氣能占據(jù)空間的現(xiàn)象。

所以，教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生靈活運用所學(xué)知識，并鼓勵他們將課堂中獲取的理論知識延伸遷移至實際生活中，達成學(xué)以致用的教學(xué)目標，進而促使學(xué)生對科學(xué)這門課程一直持有學(xué)習(xí)的熱忱和興趣;同時也能增強學(xué)生對科學(xué)現(xiàn)象的敏感度。

如夏季時我為學(xué)生布置課后家庭作業(yè)，讓他們仔細觀察“長時間放置在外面的饅頭是如何發(fā)霉的”，并讓學(xué)生探尋饅頭發(fā)霉的原因。如有的學(xué)生將饅頭放置在塑料袋中，再放入密封的容器內(nèi)，一定時間后發(fā)現(xiàn)饅頭發(fā)霉了;有的學(xué)生直接將饅頭放在餐桌上的碗里，第二天早晨就發(fā)現(xiàn)饅頭開始發(fā)霉了。這是因為我們生活的環(huán)境中微生物無處不在，食物極易被微生物污染，而且這些微生物只要在適宜溫度的條件下就會迅速生長，分解食物中的營養(yǎng)素，破壞食物中的蛋白質(zhì)，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，致使饅頭發(fā)霉。這樣的實驗不僅培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力和觀察事物的能力，還培養(yǎng)了學(xué)生的探究意識。

二、將實際科學(xué)知識與生活緊密相連，拓寬視野

科學(xué)知識具有一定的復(fù)雜性和廣泛性，小學(xué)科學(xué)教師若要強化學(xué)生對科學(xué)知識的理解，做到學(xué)以致用，就要將科學(xué)知識與學(xué)生的實際生活相結(jié)合。同時，因為科學(xué)與人們的現(xiàn)實生活緊密相關(guān)，所以小學(xué)科學(xué)教師可以鼓勵學(xué)生仔細觀察日常生活中的事物，讓學(xué)生在具體的觀察中發(fā)現(xiàn)問題并理解問題。這樣不但能培養(yǎng)學(xué)生觀察事物的能力，還能有效提升學(xué)生對相關(guān)事物的認知能力，使學(xué)生認識到科學(xué)知識在生活中的重要性。教師還可以讓學(xué)生對具體的問題和科學(xué)知識進行思考，然后運用所學(xué)及自己對生活知識的理解去解決這些問題。這樣不僅能夠加強學(xué)生的探究能力，還能讓學(xué)生重視科學(xué)這門學(xué)科。

以“擺的研究”為例，學(xué)生了解了擺的等時性，但不同的擺是否都以相同的速度擺動呢？我引導(dǎo)學(xué)生通過團隊合作，設(shè)計實驗來探究擺的速度與擺錘重量之間的關(guān)系，進而發(fā)現(xiàn)擺的速度僅與擺線的長度相關(guān)。學(xué)生在這一過程中可以學(xué)習(xí)如何分析、推理實驗中的變量關(guān)系，并掌握如何設(shè)計控制單一變量的實驗。經(jīng)過幾輪實驗，學(xué)生觀察到擺動速度與擺線長度的關(guān)系：擺線越短，擺動越快;擺線越長，擺動越慢。通過這一過程，學(xué)生再次應(yīng)用了發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)、實驗驗證、得出結(jié)論的科學(xué)探究方法。這些過程不僅讓學(xué)生找到了解決問題的方法，還對具體的科學(xué)問題進行了研究。

又如，學(xué)習(xí)“聲音的強與弱”時，教師要根據(jù)教材內(nèi)容，結(jié)合生活中的一些情境，讓學(xué)生明白生活中一些聲音的強與弱;最后結(jié)合生活中噪聲污染的情況給學(xué)生舉例，從而對學(xué)生進行道德上的熏陶，讓學(xué)生的印象更加深刻。同時，因為談?wù)摿爽F(xiàn)實生活中一些噪聲污染的情況，能讓學(xué)生認識到在日常生活中要做一個有道德、有素質(zhì)的人，盡量不要制造噪聲打擾周圍的人。

學(xué)生學(xué)完這一課后，課堂氛圍好了很多，許多學(xué)生基本都不會在課堂上發(fā)出干擾他人的噪聲了，整體素質(zhì)得到了很大提升，這說明通過學(xué)習(xí)在一定程度上也培養(yǎng)了學(xué)生不制造噪聲的道德意識。因此，在小學(xué)科學(xué)的教學(xué)過程中，教師不僅要依據(jù)學(xué)生的發(fā)展需求進行教學(xué)，還要將教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的實際生活相結(jié)合，讓學(xué)生在生活中發(fā)現(xiàn)問題，在促進學(xué)生自主探究發(fā)展的同時，進一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，拓寬學(xué)生的視野。

三、大膽質(zhì)疑，勇于作出假設(shè)并進行驗證

小學(xué)科學(xué)教師要意識到學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的主體性，積極轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)理念和教學(xué)方法，學(xué)會在教學(xué)實踐中尊重學(xué)生的主體地位，給予學(xué)生充足的學(xué)習(xí)空間進行實踐思考、質(zhì)疑和探索。

如在教授“溫度計”的過程中，我先讓學(xué)生自己測量水溫，待學(xué)生報告各杯水的溫度后，再引發(fā)后續(xù)的“怎樣使用溫度計最為合理”的討論。其間，學(xué)生可能會產(chǎn)生一些問題：如未將溫度計放置在液體中央;未等到溫度上升穩(wěn)定就進行讀數(shù);眼睛未對齊刻度;未讀取液面凹下部分的刻度;將溫度計拿出水面來讀數(shù)等。讓學(xué)生根據(jù)已出現(xiàn)的問題，作出假設(shè)并進行驗證。在科學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)遵循陶行知的六大解放思想，特別是在培養(yǎng)學(xué)生探究能力的過程中，要大力拓展小學(xué)生的思考研究空間，讓學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識進行獨立思考與小組探究，得出完整的結(jié)論，實現(xiàn)思維的拓展與探究等學(xué)習(xí)能力的提升。學(xué)生的觀察與思考角度各異，對教學(xué)內(nèi)容會有更多不同的想法與疑問，為鼓勵學(xué)生質(zhì)疑，教師可以采取小組合作學(xué)習(xí)的方式，讓學(xué)生在輕松的氛圍中不斷提出新的觀點，通過相互幫助實現(xiàn)問題的快速、正確解決。

再如，教授“磁鐵的兩極”時，采用問題—猜想—驗證—結(jié)論的教學(xué)流程，讓學(xué)生在實驗探究中進行設(shè)想與驗證，從而加深理解和記憶。在進行實驗時，我將小鐵珠放置在磁鐵的中間，讓學(xué)生猜想會出現(xiàn)何種現(xiàn)象。學(xué)生面對小鐵珠往兩邊跑的實驗現(xiàn)象，提出了“可能是磁鐵兩端磁力較大的原因”與“可能是磁鐵各部分吸鐵的本領(lǐng)不同”等想法。讓學(xué)生圍繞“磁鐵什么地方磁力最大”的探究話題展開獨立思考，然后根據(jù)教師提供的回形針與條形磁鐵等實驗器材，通過小組討論后設(shè)計出實驗方案。在實驗過程中，我鼓勵學(xué)生大膽提出自己的疑問與想法，通過動手操作驗證自己的猜想。學(xué)生的好奇心強，各小組會根據(jù)提出的問題與質(zhì)疑開展各種形式的實驗操作。這樣學(xué)生對科學(xué)概念等知識的理解會更為全面和深入;猜想與質(zhì)疑得到驗證，也會更加激發(fā)學(xué)生的表現(xiàn)欲、探究欲和成功欲，使其對學(xué)科內(nèi)容的學(xué)習(xí)持續(xù)保持較高的興趣，從而實現(xiàn)教學(xué)效率的不斷提升。

又如，在學(xué)習(xí)“溶解”現(xiàn)象時，學(xué)生結(jié)合學(xué)科知識和生活經(jīng)驗形成大膽的假設(shè)，小組制訂實驗計劃并進行探究實踐。我通過讓學(xué)生大膽思考和探索，激發(fā)了學(xué)生的科學(xué)探究意識，從而提升了學(xué)生的科學(xué)探究能力。在營造良好探究氛圍的同時，教師要積極與學(xué)生進行交流和溝通，結(jié)合食鹽、沙子、面粉的溶解問題進行交流和分享，促使學(xué)生更加積極主動地參與到科學(xué)探究活動中，讓學(xué)生根據(jù)已經(jīng)提出的問題。作出假設(shè)并進行驗證，并能在教師的指導(dǎo)下對探究活動進行過程性反思，學(xué)會及時調(diào)整，對探究活動進行總結(jié)性評價，及時完善探究報告。

四、重視科學(xué)探究活動，解決科學(xué)探究問題

在科學(xué)探究實踐活動中，教師要指導(dǎo)學(xué)生注重實踐，始終堅持“實踐是檢驗真理的唯一標準”的指導(dǎo)思想，通過科學(xué)的探究過程找到解決問題的方法。另外，教師也要引導(dǎo)學(xué)生彈性設(shè)計教學(xué)過程，處理信息，并搜集相關(guān)證據(jù)，證明或推翻假設(shè)，最終形成正確的結(jié)論。科學(xué)研究活動的完成靠的不是學(xué)生一時的熱情和沖動，而是深思熟慮后的高屋建瓴和堅持不懈。

如在學(xué)習(xí)“點亮小燈泡”時，我向?qū)W生提出問題：學(xué)習(xí)了小燈泡一課后，你能試著用一根導(dǎo)線、一節(jié)電池來“點亮”小燈泡嗎？分組實驗后，學(xué)生按小組向我匯報實驗情況，并通過分析比較，發(fā)現(xiàn)了連接方法的共同點，找到點亮燈泡的規(guī)律。“為什么燈泡有時會不亮呢？”學(xué)生發(fā)現(xiàn)，像這樣把電池兩端用導(dǎo)線直接連起來時，就會發(fā)生“短路”，短路時小燈泡不僅不會亮還會損壞電池電線，像這樣的情況稱為“斷路”。另外，學(xué)生還學(xué)會了結(jié)合“回路”來分析判斷更多的電路連接方法。

學(xué)生的研究，經(jīng)歷了一個從失敗到成功的過程，真正的科學(xué)家在進行研究時也是這樣的。總之，學(xué)生通過探究實踐開闊了思維，有效提升了科學(xué)探究能力。

五、培養(yǎng)合作交流意識，開展探究總結(jié)反思

科學(xué)探究活動完成后，教師要為學(xué)生預(yù)留合作交流和討論的時間，促使學(xué)生在交流中結(jié)合科學(xué)探究活動進行有效的總結(jié)和反思：總結(jié)探究經(jīng)驗，反思存在的問題，并進行及時的改進，保證科學(xué)探究活動的科學(xué)性和可行性。

如我在教學(xué)“模擬制造環(huán)形山”時，提問：同學(xué)們整理的月球小檔案很詳細，包含了月球的年齡、大小、與地球的距離等基本信息，也有很多同學(xué)都提到了月球表面的環(huán)形山，它有什么特點呢？學(xué)生預(yù)設(shè)：環(huán)形山數(shù)量很多，大小不一，有的深有的淺，有的中間還有凸起的山峰。接著我又提問：那它是怎樣形成的呢？學(xué)生馬上設(shè)想、質(zhì)疑。我從中引導(dǎo)：目前有兩種關(guān)于環(huán)形山形成的學(xué)說，隕石撞擊說是目前公認的形成環(huán)形山的原因。科學(xué)家在解決天文問題時，由于條件和技術(shù)的限制，一般會用模擬實驗來證明。請同學(xué)們閱讀這些材料，想想我們?nèi)绾蝸砟M環(huán)形山的形成。我們可以用面粉、托盤、大小不同的球，這些材料分別用來模擬月球表面和大小不同的隕石。學(xué)生聽后開始模擬實驗。實驗結(jié)束后，學(xué)生分享實驗心得：月球的表面有很多環(huán)形山。

學(xué)生在總結(jié)反思中要將科學(xué)理論知識和實踐相結(jié)合，這樣才能加深學(xué)生對科學(xué)知識的理解，大力促進學(xué)生科學(xué)探究能力的提升。

如在觀察和學(xué)習(xí)“種子里孕育著新生命”的過程中，教師要充分發(fā)揮教書育人的積極作用，制訂多元化小學(xué)科學(xué)探究評價標準，從學(xué)生探究活動的參與積極性、研究的任務(wù)、解決問題的能力以及總結(jié)反思等情況進行公正、積極的評價，以取得良好的教學(xué)效果，促進學(xué)生的自主發(fā)展。同時，教師引導(dǎo)學(xué)生在收集各種植物種子時，引導(dǎo)學(xué)生認真觀察并描述它們的外部特征，綜合運用各種感官，并用比較的方法觀察種子更多的特征，了解綠色開花植物大部分是從種子開始生發(fā)的。讓學(xué)生透過觀察生命現(xiàn)象活動，建立起對生命的科學(xué)認知。

綜上所述，小學(xué)科學(xué)教師要高度重視小學(xué)科學(xué)探究活動的有效開展和學(xué)生探究能力的培養(yǎng)，在實踐中引導(dǎo)學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，鼓勵學(xué)生大膽質(zhì)疑，敢于作出假設(shè)，巧妙利用科學(xué)探究活動解決科學(xué)研究問題，大力培養(yǎng)學(xué)生的合作交流意識。

教師不僅要培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、思維能力、實踐能力和創(chuàng)新能力，還要培養(yǎng)學(xué)生運用科學(xué)語言與他人交流和溝通的能力，最終達到培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)的目的。

編輯：蔚慧敏

作者簡介：鄺熾宏（1979—），男，漢族，廣東從化人，本科，中小學(xué)一級教師，研究方向：小學(xué)科學(xué)教育。