探究式學習策略在科學實驗教學中的應用芻論

崔高周

摘 要：探究式學習有利于培養(yǎng)學生的科學思維，有利于提升學生的實驗能力、動手操作能力和自主學習能力。在科學實驗教學中開展探究性學習，教師要結合教材內(nèi)容確定探究主題，借助師生互動引導學生探究，結合知識應用強調(diào)實驗過程，提高實驗教學效率和教學質(zhì)量，提升學生科學素養(yǎng)。

關鍵詞：小學科學;實驗教學;教學效率;教學質(zhì)量;科學素養(yǎng)

中圖分類號：G623.6 文獻標志碼：A文章編號：1008-3561（2021）06-0139-02

探究式學習是學生學習科學的重要方式，包括提出問題、制定方案、開展研究、得出結論等環(huán)節(jié)。提出適宜探究的問題，做好探究活動計劃，教給學生探究的方法，提高動手操作能力，做好科學記錄、表達、評價，多渠道整合課程資源，都是進行科學探究學習的有效策略。開展探究式學習，有利于全面提升學生的科學素養(yǎng)。探究是科學教學的本質(zhì)，也是科學學習的核心。本文論述探究式學習策略在科學實驗教學中的應用。

一、科學實驗教學存在的問題

在當前的實驗教學中，仍然存在著一些影響教學效果和教學效率的因素。首先，部分教師專業(yè)能力和素質(zhì)欠缺。教師專業(yè)能力和素質(zhì)欠缺會導致對實驗教學缺少深入的理解和認知，照搬其他學科的教學方法和路徑。在缺乏理解的情況下，教師簡單地照搬其他學科的教學方法，必然會導致教學過程流于形式，無法提高教學效果。其次，學生實驗理念存在偏差。學生實驗理念存在偏差，會導致在完成實驗的過程中將重點放在實驗操作上，而忽略對數(shù)據(jù)的記錄和對實驗現(xiàn)象的觀察，自然會導致對實驗結果的忽略。第三，教師忽略實驗操作的安全性。教師對正確操作的細節(jié)缺乏強調(diào)，導致學生在實驗過程中出現(xiàn)安全性問題，不僅會影響實驗結果，還會對學生人身安全造成威脅。

二、探究式學習策略在科學實驗教學中的應用

1.結合教材內(nèi)容確定探究主題

實驗是科學教學的重要內(nèi)容，能幫助學生實現(xiàn)由理論認知向?qū)嶋H應用的轉(zhuǎn)變。因此，關注科學實驗教學的有效性，構建高效的實驗課堂尤為重要。隨著教學改革的不斷深化，新的教學理念在教學中得以體現(xiàn)，課堂教學模式也隨之發(fā)生變化。在強調(diào)學生自主學習習慣和能力培養(yǎng)的背景下，探究式學習已成為科學實驗教學的新模式。這一課堂模式主要是學生根據(jù)教師提出的主題和要求，以個人或小組的形式自主完成實驗。教師在確定探究主題時，需要考慮的因素包括知識的運用、學生的參與度、實驗的可行性、操作的安全性。其中，知識的運用和學生的參與度是最重要的兩個因素。要確保實驗圍繞教學內(nèi)容來進行，教師在確定主題時就要參考和結合教材的單元設置，做好實驗和知識之間的整合。例如，在五年級上冊“生物與環(huán)境”這一單元中，教材中有種子發(fā)芽實驗、觀察綠豆芽生長、蚯蚓的選擇、做一個生態(tài)瓶和改變生態(tài)瓶等內(nèi)容，其中每項內(nèi)容都涉及一個觀察實驗，這些實驗之間存在著一定的聯(lián)系。因此，教師可對本單元的幾個實驗進行整合，將種子發(fā)芽實驗、觀察綠豆芽生長以及蚯蚓的選擇這三個實驗整合到一個探究主題之下，即生物生長對于環(huán)境的適應和選擇。在這一主題，學生可以分別進行以豆芽為代表的植物生長觀察實驗和以蚯蚓為代表的動物生長觀察實驗。在實驗課堂上，教師可將學生分組，讓學生以小組合作的形式進行實驗。此外，學生的興趣愛好、生活環(huán)境等也是教師在確定主題過程中應該考慮的重要因素。實驗主題符合學生的興趣愛好，才能吸引學生的注意力，調(diào)動學生參與實驗的積極性和主動性。

2.借助師生互動引導學生探究

在以往的實驗教學中，教師所采用的教學方式是：教師示范、學生按照教師的步驟完成實驗，進行總結。這種教學方式一方面考慮實驗的安全性，另一方面考慮提高課堂教學效率。但這種實驗教學方式并不利于學生科學思維和操作能力的培養(yǎng)。教師在示范實驗的過程中，不可避免地會從自己的角度出發(fā)。學生按部就班地完成實驗操作過程，很少會主動思考這些現(xiàn)象發(fā)生的原因，這不利于科學思維、批判思維的形成，同時也降低了實驗的趣味性和吸引力。而探究式學習更適合于科學實驗課堂。在組織和開展探究學習的過程中，教師除了要注重探究主題的確定之外，還要關注學生的探究過程。具體來說，教師在確定好主題、提出具體要求之后，讓學生結合教材內(nèi)容開展探究性實驗。教材上的知識內(nèi)容偏向于抽象性和理論性，學生在完成探究實驗的過程中會遇到問題和障礙。在學生遇到問題時，教師應轉(zhuǎn)變親自示范的教學方式，通過與學生進行互動交流，引導學生自主發(fā)現(xiàn)實驗過程中的關鍵因素和操作過程中需要注意的地方，避免在操作上出現(xiàn)錯誤。由此可見，在探究性的實驗課堂中，師生之間及時有效的互動交流是非常必要的，是構建高效實驗課堂的關鍵。要增強師生之間的互動交流，教師就要創(chuàng)設輕松愉悅的課堂氛圍，激發(fā)學生學習興趣，調(diào)動學生學習的積極性和主動性，活躍學生思維，幫助學生樹立交流意識，養(yǎng)成良好的學習習慣。這樣，學生在探究性的實驗課堂上就能夠積極主動地與教師進行互動交流，有效完成相關的科學實驗。

3.結合知識應用強調(diào)實驗過程

對于實驗教學來說，雖然主題和教師的教學方式都會對教學效果產(chǎn)生很大的影響，但是歸根結底還在于實驗本身，也就是學生通過探究完成實驗的過程。因此，激發(fā)和培養(yǎng)學生的好奇心和興趣，調(diào)動學生參與實驗的積極性，對于科學實驗非常重要。只有這樣，學生才能積極主動地參與到實驗過程中。但是，只有這些還不夠，因為實驗課堂的最終目的是讓學生掌握實驗的操作方法，通過觀察實驗過程和結果發(fā)現(xiàn)、總結其原理，掌握其最終的應用。因此，教師在探究式的實驗課堂上，需要重點關注和強調(diào)實驗的操作過程和步驟，讓學生清楚每一步實驗操作的原因和體現(xiàn)的原理。教師要科學合理地設計實驗內(nèi)容，并結合現(xiàn)實生活中的應用情境確定實驗的形式。例如，在完成水的加熱和熱脹冷縮原理的實驗時，教師可以聯(lián)系生活中的實際應用場景構建實驗過程，激發(fā)學生實驗興趣。學生可以嘗試通過家庭中和實驗室中的不同方法對水進行加熱，觀察這一過程中水的變化情況，并且進行對比，從而總結實驗結果和原理。實驗過程中涉及酒精燈加熱，學生如果操作方法不當，就容易出現(xiàn)危險。因此，在實驗活動開展之前，教師要對學生進行指導，讓學生掌握正確的操作方法，降低實驗風險，確保實驗活動的順利開展。這樣的實驗活動能更好地實現(xiàn)學生的自主探究，讓學生將關注點回歸到實驗本身，真正以探究其結果和原理的態(tài)度來完成實驗過程，而不是僅僅出于興趣和好奇。在實驗過程中，教師需要認真觀察學生的操作過程，以給予及時指導，避免學生因為操作不當而出現(xiàn)安全問題。教師關注實驗過程，強調(diào)每一步的實驗操作，是探究式實驗能夠取得好的教學效果的重點和關鍵。

三、結語

總之，科學教學以培養(yǎng)學生科學思維為宗旨，同時也要鍛煉和培養(yǎng)學生實驗能力和動手操作能力。探究式學習能培養(yǎng)學生科學思維，提升學生實驗能力、動手操作能力和自主學習能力。在科學實驗教學中開展探究式學習，教師要結合教材內(nèi)容確定探究主題，借助師生互動引導學生探究，結合知識應用強調(diào)實驗過程，提高實驗教學效率和教學質(zhì)量，提升學生科學素養(yǎng)。

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