讓學生經歷科學探究的過程

山東省棗莊市滕州市洪緒鎮中心小學

作為一種具有創造性的研究活動，科學探究是小學科學教學過程中不可或缺的一環，其不僅能夠提升學生的探究能力，培養學生的探究素養，還能為教師明晰科學教學現狀、優化教學設計、改善課堂實踐和提高教學質量提供助力。本文以青島版五年級下冊第四單元《電磁鐵》為例，通過案例分析和各種課程資源的開發利用，進一步探索在小學科學教學中應用探究活動的意義和有效策略，希望為教師深層次理解、融合、運用科學探究，培養學生的科學素養，推動科學教學活動長效進行提供參考。

一、科學探究在小學科學教學中應用的意義

（一）有利于拓展學生思維，提升綜合素養

在科學探究過程中學習科學知識，不僅能夠滿足學生的好奇心和探索欲，還能進一步拓展學生的思維深度與廣度，讓學生通過表面現象看到科學知識的本質，掌握運用科學知識解決實際問題的能力，從而提高科學素養。同時，在科學探究過程中，學生能夠有效地吸收理論知識，深層次理解并合理運用科學知識，從而達到知行合一，實現全面發展。隨著科學探究的不斷深入，學生的探究意識、探索能力和動手操作能力也會得到有效提升，這對學生習得科學知識、構建知識體系、培養科學素養具有積極的促進作用。以青島版五年級下冊《電磁鐵（一）》為例，教師積極組織科學探究活動，讓學生不斷探索、研究，這不僅有助于學生發現通電后大頭針被吸起，斷電后大頭針掉落這一現象，悟出“電可以產生磁性”的道理，還能使他們發現小磁針偏轉的現象，從而進一步發散思維，對其思維深度和廣度的拓展以及科學綜合素養的發展具有積極的促進作用。

（二）有利于創新教學形式，激發探究熱情

科學探究活動的融合應用能夠有效創新教學形式，在教學過程中更好地抓住學生眼球，提高學生的注意力，從而提升課堂教學的實效性。教師以科學探究和科學教學的有效結合創新教學形式，能夠為學生帶來不一樣的學習體驗，讓他們在經歷科學探究活動中體驗、在體驗中感悟，并逐步內化科學知識，培養科學素養。同時，科學探究作為一種極具邏輯性和思維性的探究活動，其在教學中的應用還能進一步推動學生在探究過程中形成科學、嚴謹的學習態度，培養其科學思維，提升其學習效率，繼而激發其自主探究的積極性，為打造高質量的科學探究課堂提供助力。例如，在青島版五年級下冊第四單元《電磁鐵》的教學中，科學教師利用科學探究活動讓學生經歷、體驗、感知，不僅對其創新教學形式，增加教學的趣味性具有顯著效果，而且對激發學生參與科學探究的積極性具有積極的促進作用。特別是動手實踐環節，更符合小學生活潑好動的天性，這對釋放其天性、發揮其主體作用和激發其探究熱情具有積極影響。

二、科學探究在小學科學教學中應用的策略

（一）創設情境，激趣導入

趣味多樣的教學情境更容易激發學生的科學探究興趣，對教師導入新課，開展科學探究活動具有積極影響。對此，小學科學教師可以利用多樣化的手段創設多元化的情境，讓學生在不同的情境中體驗、探究、分析、感悟，培養他們的探究思維，為打造高質量的科學探究課堂澆筑牢固的基石。例如，在青島版五年級下冊第四單元《電磁鐵》的科學探究中，首先，教師可以通過創設游戲情境的方式，改變學生對課程學習的認知，激發其學習興趣。如提前準備一些回形針和盒子，讓學生分組PK，比一比誰能以最快的速度將回形針放回盒子里。完成這一輪游戲之后，教師繼續組織下一輪游戲：在不碰回形針的前提下，誰能在最短的時間內將散落的回形針放回盒子里？通過游戲活動情境，學生能夠初步認識“電磁鐵”，為后續科學探究活動的順利開展做好鋪墊。其次，教師為學生播放一段磁鐵性質的微課視頻，通過問題情境引導學生思考問題：“電磁鐵是否和磁鐵一樣也有兩極且兩極固定不變呢？”在觀看微課視頻后，學生通過一段時間的自主思考得出自己的答案，并在課堂上分享。如有的學生認為電磁鐵也有南北兩極，有的學生認為電磁鐵是磁鐵的一種，應該和磁鐵一樣有兩極。教師根據學生的回答進行評價，并導入新課，引導學生自然而然進入科學實驗環節。最后，教師結合學生的實際生活創設生活化的情境，引導學生認識電磁鐵，激發其學習的興趣。如用學生熟悉的電動玩具汽車來舉例，引導學生從電動玩具汽車關聯到本課主題“電磁鐵”上，以此來激發學生思維，使其對生活中的“電磁鐵”產生好奇心，提高其課堂參與的積極性。

（二）問題驅動，探究研討

為了進一步激發學生的求知欲和探索欲，教師可以設置懸念，以問題驅動學生探究，激發其動手探究的意愿。例如，在青島版五年級下冊《電磁鐵（一）》的教學中，教師可以根據教學需求設計幾個問題：通過互聯網、書籍或請教他人等方式認識電磁鐵，了解電磁鐵的性質，并提出可探究的問題；如果讓你來制作電磁鐵，你會選擇怎樣的方式？用哪些材料？在青島版五年級下冊《電磁鐵（三）》教學中，教師可以讓學生探究電磁鐵磁性強弱與線圈匝數、電流大小的關系……在學生循序漸進地探索問題、解決問題的過程中，教師可以引導他們更深層次地探索電磁鐵相關知識，培養其科學觀念和科學思維。同時，教師可以將問題細化，降低問題理解難度，提高學生科學探究的積極性。如將探究電磁鐵磁力強弱的問題細化為這樣兩個問題：電磁鐵磁性強弱與線圈匝數的多少有什么關系？電磁鐵磁性的強弱與電流大小有什么關系？在這兩個問題的導向下，學生能夠更精準地探索科學知識，了解電磁鐵的結構、功能、變化等特點，為其進一步深入理解電磁鐵的工作原理和特性，掌握電磁鐵的應用方法奠定良好的基礎。在問題驅動下，學生還能從不同的方面了解電磁鐵知識，并提出假設，為科學探究提供方向。如學生可以根據問題提出假設：從線圈方面來分析，電磁鐵的磁性強弱與線圈的哪些因素有關？有什么關系，理由是什么？從鐵芯和電流方面來分析，電磁鐵的磁性強弱又與鐵芯、電流的哪些因素有關？有怎樣的關系？理由是什么？教師在學生假設的基礎上進行評價，并引導其自然而然過渡到制作探究計劃環節，推動科學探究活動順利進行。

（三）動手操作，感悟體驗

1.制定探究活動計劃

在對將要探究的問題有了初步認知以后，教師可以鼓勵學生合作制定科學探究活動計劃，使其逐步理清探究思路，增強對科學探究的自信心。例如，在《電磁鐵（三）》教學中，首先，教師可以根據前面的假設要素提出問題：“如何設計對比實驗，收集支持假設的證據？”學生在問題導向下制定計劃，探究自己的新構想，為后續探索做好準備。其次，教師可以通過設置學習任務單為學生提供指引，讓學生在學習任務單的輔助下掌握活動計劃制定要領，提高計劃的可行性。例如，教師可以設計這樣的學習任務單（如表1所示）。在制定探究計劃的過程中，教師可以根據學生遇到的問題，指引其從探究角度出發，積極思考、不斷實踐、不斷驗證，初步形成探究思路，為后續自主探究澆筑牢固的基石。

2.自主探究體驗過程

在探究活動中，學生可以根據其制定的探究計劃進行分工，明確各自的任務和目標，然后自主探究，體驗探究活動過程，培養實驗操作能力和創新思維，從而提升科學素養。如在《電磁鐵（三）》教學中，首先，教師組織學生觀看微課，了解自己所探究部分涉及的知識點和操作技巧，保障學生在自主探究的過程中順利完成學習任務。其次，教師引導學生仔細閱讀任務單，并根據需要針對性地查閱指導材料等，以此來鞏固理論知識，促進其對電磁鐵相關知識的內化。例如，在自主探究學習任務單（如表2

所示）的過程中，學生可以根據教師提供的教具以及所學的電磁鐵知識完成任務，這樣不僅能夠更好地幫助學生鞏固所學知識，還能讓學生在不斷的實踐體驗中逐漸內化知識，構建知識體系，提高學習成效。其間，教師可以在教室內巡回觀察，并根據學生的需要給予適當幫助，讓學生順利完成自主探索。

3.合作探究完成任務

經過自主探究，學生對《電磁鐵》科學探究活動有了各自的看法。此時，科學教師可以根據學生自主探究結果的反饋開展合作探究活動，進一步拓展學生的探究深度，提高探究效果，實現有效教學。例如，在青島版五年級下冊《電磁鐵（二）》一課教學中，教師可以以“探究線圈纏繞方向對電磁鐵磁極的影響”為主題，設計合作探究活動，讓學生以小組為單位進行交流。為了更好地保障合作探究效果，讓學生真正經歷科學探究的過程，體驗科學世界的奧妙，教師可以提前準備一些材料，如電源（開關）、干電池、粗細長短不同的鐵釘、小磁針、漆包線等，讓學生在微課的輔助下選擇合適的材料，合作完成探究活動，得出結論。為了更好地引導學生合作探究，教師還可以制作一些實驗報告單，讓學生在實驗報告單的引導下更好地完成探究（如表3所示）。

4.展示成果小組競賽

展示成果是科學探究活動的重要一環，對保持學生的探究熱情、激活學生的探究興趣、強化教學成果具有重要影響。科學教師可以鼓勵學生匯總各自小組的實驗數據，并在課堂上進行展示，分享探究心得，完善設計。如學生可以就“驗證電磁鐵磁極”過程中遇到的難題、解決方法、收獲與感悟進行分享，其他小組學生認真聆聽，并提出不同的見解或者補充說明。如有的小組學生在認真聆聽后提出問題：“可以用普通磁鐵驗證電磁鐵磁極嗎？”“還有其他驗證電磁鐵磁極的方法嗎？”在合作探究的過程中，教師以學生的認知基礎為起點，從問題和探究任務出發，引導學生以小組合作的方式進行實踐、大膽創新，不僅有助于加深學生對探究活動的體驗與感悟，還能進一步推動科學探究活動的開展，為打造高效率、高質量的科學探究課堂提供保障。為了進一步強化教學成果，提高學生的探究效果，教師可以利用小組游戲競賽的方式，激發學生的活力，提高其合作探究的積極性。如在學生完成電磁鐵作品后，教師可以開展小組磁力大比拼活動，并利用信息技術手段將比拼過程錄制下來，上傳到多媒體，展示給學生，讓學生更深層次地了解各小組在探究過程中的表現，從而進一步鞏固學習成果。

（四）總結延伸，學以致用

單純的課堂探究活動并不能真正滿足學生的學習需求，對此，科學教師可以將探究活動延伸到課下，通過反思總結了解學生在科學探究活動中的表現，從而掌握教學效果，為后續探究活動更好地開展提供參考。首先，教師可以根據學生在課堂上的表現和學習成果提出總結性的問題：“在今天的探究活動中，我們經歷了哪些研究過程？有哪些問題和不足？暢所欲言，談一談你今天的收獲。”在教師的引導下，學生可以總結自己在科學探究過程中的表現，并對所學知識點進行歸納與總結，形成清晰的知識結構。為了更好地梳理所學知識，解決問題，教師還可以引導學生繪制圖表，以思維可視化的方式將本課所學知識直觀地呈現出來，從而強化學生思維，增強學生對探究過程的直觀體驗。其次，教師可以結合學生的生活實際，將所學知識延伸到生活中。如教師可以提出這樣的問題：“你知道電磁鐵在我們的生活中有哪些應用嗎？請舉例說明電磁鐵在我們生活中的作用。”學生通過互聯網、書籍或請教他人的方式了解電磁鐵在生活中的應用情況，以此來拓展思維、開闊視野，從而更好地體驗電磁鐵在生活中的應用以及科學學科在生活中的作用。最后，教師以“電磁起重機磁性強”為拓展話題，引導學生在課后查閱資料，了解電磁起重機磁性強的原因。這樣的反思過程不僅能夠更好地培養學生的科學探究能力，還能促使學生遷移運用所學知識來解決實際問題，提高科學素養。

三、結語

新形勢催生新理念，新需求呼喚新教學。站在教學的新起點，小學科學教師應立足新階段，結合新的教學趨勢，以“新課標”為導向，不斷打造科學教學新樣態，推動小學科學探究活動高質量、可持續發展。同時，教師應錨定完善科學探究活動、提高教學質量、培養學生科學素養的目標，堅持目標導向與問題導向相結合，積極思考，不斷實踐、驗證、總結、反思，全面深化教學改革，解決教學創新過程中存在的問題，為小學科學教學高質量發展注入強勁動力。