在實驗教學中培養(yǎng)科學探究精神

◇董洪鋒

科學課的實驗教學，關(guān)鍵是精心創(chuàng)設(shè)實驗的探究情境，讓每一個學生參與實驗任務(wù)，認真完成觀察、操作和討論、反思的探究過程。

《科學》課程是一門實驗科學，強調(diào)通過課堂實驗的方式開展概念、定理和規(guī)律的教學。不僅要讓學生掌握現(xiàn)代科學知識，更要激發(fā)探究興趣、培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神。

一、精心創(chuàng)設(shè)實驗的探究情境

小學的科學課教材，從最初的偏重科學知識，到現(xiàn)在的重視完成科學探究過程，包含了很多科學教師嘔心瀝血的努力。教材安排的科學實驗，往往包含了發(fā)現(xiàn)問題，提出假設(shè)，然后設(shè)計實驗方案，最后分析討論的探究過程。由于課堂時間、環(huán)境、器材的限制，往往使得這樣的探究實驗難度非常大。因此，如何利用有限的課堂時間和條件，精心創(chuàng)設(shè)最適合小學生的探究情境，在科學課的實驗教學中就顯得十分重要了。有一次，我在教師的公開課上觀察小學生的實驗探究，發(fā)現(xiàn)小學生貪玩好動，實驗的有效性不盡人意。由于一個實驗做完，需要重新探究，再做另一個實驗，在實驗過程中，往往是一位同學操作，另三個學生旁觀，不能參與，一個實驗剛剛做出一點感覺，就被要求停止，又重新探究，匆忙開始做第二個實驗，明顯打擊了學生的探究積極性。比如《食鹽在水里溶解了》一課中，教材安排了三個實驗活動：第一個是觀察食鹽在水中的溶解，另外兩個是觀察面粉和高錳酸鉀、砂糖在水中的溶解。在實驗課上，教師嚴格按照教材要求開展實驗活動。第一個實驗任務(wù)，要求學生先將桌子上的教師預先準備的食鹽放入A杯子中，然后把原先準備的黃沙放入B杯子中。接著讓學生用清水灌進A杯子和B杯子，分別用力攪拌，再仔細觀察杯子中發(fā)生的現(xiàn)象。很快，同學們就發(fā)現(xiàn)A杯子里的食鹽看不見了，而B杯子里的沙子卻還是原來那個模樣。這樣做的目的，在于幫助學生觀察到“食鹽在水里很快會溶解”，但是“黃沙在水里時間再長也不會溶解”，從而獲得對溶解的初步感知。第二個實驗任務(wù)要求學生在C杯子里放入適量面粉，再用清水攪拌，使得C杯子很快就出現(xiàn)了乳白色的渾濁液。同學們驚喜地發(fā)現(xiàn)，過了一會兒C杯子的底部慢慢有沉淀物產(chǎn)生了。緊接著，用過濾實驗把面粉與水分離開來。第三個實驗比較復雜，要同時觀察高錳酸鉀和砂糖的溶解，這個四人實驗小組，對著兩個杯子，做做停停，花費了很長的時間，還有學生分神去玩桌上的實驗材料，教學效果很不理想。

二、讓每一位學生參與實驗探究

在實驗教學中，全班學生要真正做到“一個都不能少”。教師必須仔細安排每一位學生的實驗任務(wù)。教師在實驗課的教學設(shè)計中，必須仔細研究教材，抓住教學重點，巧妙安排分組實驗，確保每個學生參與探究，激發(fā)高昂的探究興趣和探究意識。比如，有位特級教師在四年級“溶解”這一單元的實驗教學中，就較好地做到了這一點。同樣是四人小組開展實驗，但是這位教師把教材上安排的多次探究內(nèi)容，整合成一個綜合性的探究活動，然后，要求每一位學生都擔任具體的探究任務(wù)。使得學生在實驗探究中高度投入，教學效果特別好。我欣喜地發(fā)現(xiàn)，這位教師準備了A、B、C、D四個杯子，還準備了食鹽、沙子、砂糖、面粉這四種物質(zhì)。接著，要求四個學生每人選擇一種物質(zhì)，挑選一個杯子。分別在自己負責的杯子中放入所選擇的物質(zhì)，再倒入水后攪拌，觀察有什么不同的現(xiàn)象。這樣做，使得人人動手，個個探究，每個學生都能既動手又觀察又匯報，非常投入。進入實驗的討論環(huán)節(jié)時，大家都能互相觀察、比較，交流自己的觀點。最后，教師引導總結(jié)說：鑒別物質(zhì)是否溶解的一種有效方法，是觀察是否有沉淀。食鹽和砂糖沒有沉淀，是溶解了；沙子沉淀了，所以不溶解于水。馬上學生舉手說：老師，面粉也有沉淀呀，那是不是可以說面粉也溶解呢？只見教師不慌不忙地拿出過濾紙，說：我們可以做過濾實驗。學生發(fā)現(xiàn)面粉與水過濾后，面粉粘在過濾紙上了，水很清，所以面粉不能溶解。本次實驗的高潮就是教師拿出第五個裝著清水的杯子，倒入紫色的高錳酸鉀，讓大家進一步認識溶解現(xiàn)象：物質(zhì)在水中顆粒會變小，均勻地分布在水中，直到肉眼看不見。

三、實驗探究要落實三個關(guān)注點

科學課的實驗教學，并不能僅僅為了簡單得出結(jié)論。比如，學習“溶解”這個單元知識，就要堅持“學以致用”的原則，幫助學生利用課堂上學到的知識點，運用到具體的生活情境中去。要達到學以致用，就必須在實驗教學中真正做到“三個關(guān)注”。

第一個關(guān)注點，是培養(yǎng)觀察能力。觀察是探索活動的起點。培養(yǎng)學生的觀察能力需要教師指導和傳授好的方法。如在觀察“水的沸騰”實驗時，要指導學生隨著水溫的升高，觀察水中發(fā)生了什么變化（水中氣泡的多少、大小、產(chǎn)生的部位及上升過程中的變化等），來加深對“水沸騰”的感性認識。

第二個關(guān)注點，是培養(yǎng)學生的想象力。因為想象力是最活躍的思維發(fā)展，在科學探究和創(chuàng)新活動中起著“形象設(shè)計”的作用。我們在實驗教學中經(jīng)常對一個問題提出種種假設(shè)或?qū)ξ⒂^事物通過想象加以理解，這就是培養(yǎng)學生想象力和探究創(chuàng)新能力的最好途徑。比如，在進行“磁感線”實驗時，撒在紙板上的鐵屑在磁場中會有規(guī)律地排列起來，此時，教師及時引導學生想象，磁場中是否確實存在這些線條呢？從而得出磁感線為什么用虛線表示的原因。

第三個關(guān)注點，是重視動手操作。實驗的關(guān)鍵是動手動腦相結(jié)合，操作是觀察、想象的基礎(chǔ)。在實驗教學中，只有充分的身體活動，才有大腦的活躍；只有大腦的活躍，才有思維的頓悟。例如，在“電路”教學中可以直接讓學生嘗試利用教師提供的桌面器材（導線、電池、燈泡、開關(guān)）使燈泡發(fā)亮來引入。然后讓學生合作實驗，連接之后，引導觀察、討論、交流，得出電路組成的四要素，同時也訓練了學生的動手操作能力。

總之，在科學課的實驗教學中，我們一定要高度重視培養(yǎng)學生的科學探究精神，一定要精心創(chuàng)設(shè)探究情境，確保每一位學生都動手動腦，堅持不斷“觀察—動手—探究—討論”，激發(fā)學生的科學探究意識，提高科學課實驗教學的有效性。