小學(xué)科學(xué)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力培養(yǎng)策略研究

張立輝

（河北省秦皇島市盧龍縣劉田各莊鎮(zhèn)魏官莊小學(xué)，河北 秦皇島 066403）

引言

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是小學(xué)科學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展重在動(dòng)手操作，但是實(shí)際教學(xué)中，動(dòng)手操作的往往是教師，學(xué)生們只能觀看，缺乏動(dòng)手的機(jī)會(huì)，這樣的教學(xué)模式無(wú)法促進(jìn)小學(xué)生的自主探究，不利于小學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)。因此，新課改背景下，小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的第一步就是要發(fā)揮學(xué)生主體地位，給予學(xué)生親自操作實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，培養(yǎng)其動(dòng)手能力。

一、小學(xué)科學(xué)中高年級(jí)培養(yǎng)學(xué)生探究能力的意義

（一）為學(xué)生的科學(xué)教育打下基礎(chǔ)

早期的科學(xué)教育對(duì)一個(gè)人的科學(xué)素養(yǎng)的形成具有十分重要的作用。通過(guò)小學(xué)科學(xué)課程的學(xué)習(xí)，能夠使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程，初步了解與小學(xué)生認(rèn)知水平相適應(yīng)的一些基本的科學(xué)知識(shí)；培養(yǎng)提問(wèn)的習(xí)慣，初步學(xué)習(xí)觀察、調(diào)查、比較、分類(lèi)、分析資料、得出結(jié)論等方法，能夠利用科學(xué)方法和科學(xué)知識(shí)初步理解身邊自然現(xiàn)象和解決某些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題；培養(yǎng)對(duì)自然的好奇心，以及批判和創(chuàng)新意識(shí)、環(huán)境保護(hù)意識(shí)、合作意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感，為今后的學(xué)習(xí)、生活以及終身發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

（二）提高學(xué)生的科學(xué)實(shí)踐能力

探究活動(dòng)是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的重要方式。小學(xué)科學(xué)課程把探究活動(dòng)作為學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的重要方式，強(qiáng)調(diào)從學(xué)生熟悉的日常生活出發(fā)，通過(guò)學(xué)生親身經(jīng)歷動(dòng)手動(dòng)腦等實(shí)踐活動(dòng)，了解科學(xué)探究的具體方法和技能，理解基本的科學(xué)知識(shí)，發(fā)現(xiàn)和提出生活實(shí)際中的簡(jiǎn)單科學(xué)問(wèn)題，并嘗試用科學(xué)方法和科學(xué)知識(shí)予以解決，在實(shí)踐中體驗(yàn)和積累認(rèn)知世界的經(jīng)驗(yàn)，提高科學(xué)能力，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度，學(xué)習(xí)與同伴的交流、交往與合作。

（三）培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的綜合能力

理解自然現(xiàn)象和解決實(shí)際問(wèn)題需要綜合運(yùn)用不同領(lǐng)域的知識(shí)和方法。小學(xué)科學(xué)課程針對(duì)學(xué)生身邊的現(xiàn)象，從物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球和宇宙科學(xué)、技術(shù)與工程四個(gè)領(lǐng)域，綜合呈現(xiàn)科學(xué)知識(shí)和科學(xué)方法，強(qiáng)調(diào)這四個(gè)領(lǐng)域知識(shí)之間的相互滲透和相互聯(lián)系，注重自然世界的整體性，發(fā)揮不同知識(shí)領(lǐng)域的教育功能和思維培養(yǎng)功能；注重學(xué)習(xí)內(nèi)容與已有經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合、動(dòng)手與動(dòng)腦的結(jié)合、書(shū)本知識(shí)學(xué)習(xí)與社會(huì)實(shí)踐的結(jié)合、理解自然與解決問(wèn)題的結(jié)合，著力提高學(xué)生的綜合能力；強(qiáng)調(diào)科學(xué)課程與并行開(kāi)設(shè)的語(yǔ)文、數(shù)學(xué)等課程相互滲透，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

二、小學(xué)中高年級(jí)培養(yǎng)學(xué)生探究能力的策略

（一）設(shè)計(jì)適宜的實(shí)驗(yàn)情境

小學(xué)生在進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)需要精力集中、有耐心、有興趣，但是小學(xué)生的性格卻是活潑好動(dòng)、情緒不穩(wěn)定、注意力容易分散，尤其易受周?chē)h(huán)境的影響。所以，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師就要優(yōu)化教學(xué)情境為小學(xué)生營(yíng)造良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，調(diào)動(dòng)小學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性。對(duì)此，教師在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)情境時(shí)要根據(jù)小學(xué)生的情感特點(diǎn)、生活經(jīng)驗(yàn)、認(rèn)知能力、身心發(fā)展等方面來(lái)考慮[1]。以《磁鐵能吸引什么物體 》為例，教師先提問(wèn)小學(xué)生：磁鐵只能吸鐵嗎？有的小學(xué)生說(shuō)磁鐵也叫“吸鐵石”，只能吸鐵，有的小學(xué)生說(shuō)不一定，在小學(xué)生意見(jiàn)不統(tǒng)一的時(shí)候，就會(huì)產(chǎn)生探究的欲望。此時(shí)，教師提出我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)觀察，然后教師將學(xué)生分組，為每個(gè)小組提供了工具盤(pán)，其中包括了鋁片、木塊兒、紙片、塑料片、鐵釘、磁鐵以及鐵鑰匙、布條等等，讓小學(xué)生用磁鐵嘗試吸引其他的材料，將實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行記錄，同時(shí)教師還可以讓學(xué)生從教室中找一些材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這樣的實(shí)驗(yàn)情境可以促使小學(xué)生去嘗試、觀察、體驗(yàn)，給予了小學(xué)生自由的探索空間，激發(fā)了小學(xué)生動(dòng)手操作的興趣。

（二）明確實(shí)驗(yàn)要素，加強(qiáng)操作指導(dǎo)

科學(xué)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展雖然要給予小學(xué)生一定的自由發(fā)揮與探索的空間，但是依然離不開(kāi)教師的指導(dǎo)，一方面是為了保障實(shí)驗(yàn)過(guò)程的安全，避免操作錯(cuò)誤引發(fā)危險(xiǎn)，一方面是幫助學(xué)生掌握正確的實(shí)驗(yàn)操作方法。只不過(guò)教師給予學(xué)生的指導(dǎo)并非按部就班地告訴學(xué)生每一步如何，而是要明確實(shí)驗(yàn)的要素，提醒一些注意事項(xiàng)，在有限的實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)保證實(shí)驗(yàn)效率，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，最大程度地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)價(jià)值[2]。對(duì)此，教師要盡量讓學(xué)生參與整體實(shí)驗(yàn)過(guò)程，首先在實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備階段，為了幫助學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)相關(guān)的要求以及材料的性質(zhì)等重要內(nèi)容，教師要與學(xué)生一起籌備實(shí)驗(yàn)材料，確定實(shí)驗(yàn)的方法，明確實(shí)驗(yàn)的目的。其次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師可以整體的實(shí)驗(yàn)任務(wù)分步驟、分環(huán)節(jié)的層次化，以逐漸深化學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的感悟，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的重點(diǎn)及注意事項(xiàng)予以明確。以《測(cè)量水的溫度》為例，這個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作重點(diǎn)是溫度計(jì)的正確使用，教師在學(xué)生操作前要先演示一遍溫度計(jì)的使用方法，并提醒學(xué)生注意一些容易犯的錯(cuò)誤，比如拿溫度計(jì)時(shí)要捏住上端，當(dāng)溫度計(jì)的下端浸在水中后，不要讓溫度計(jì)觸碰容器的底部或者內(nèi)壁，要捏住溫度計(jì)使其下端完全進(jìn)入并懸在水中，觀察液柱的變化，待液柱停止變化時(shí)再讀數(shù)，同時(shí)讀數(shù)時(shí)不要將溫度計(jì)取出，而且要平視液柱的平面。演示后，教師將學(xué)生們分組進(jìn)行測(cè)量水溫的操作，小組內(nèi)一個(gè)學(xué)生操作的時(shí)候，其他學(xué)生監(jiān)督操作方法是否正確，并對(duì)其及時(shí)糾正。最后實(shí)驗(yàn)結(jié)束階段，教師需要引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)實(shí)驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果，分析在實(shí)驗(yàn)操作中遇到了哪些問(wèn)題，如何避免，以及從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中獲取了哪些知識(shí)等等。

（三）拓展實(shí)驗(yàn)素材與空間

小學(xué)科學(xué)涉及的知識(shí)領(lǐng)域十分廣泛，但是教材中的實(shí)驗(yàn)素材以及動(dòng)手空間有限，這樣不足以讓小學(xué)生的動(dòng)手能力得到充分的鍛煉與發(fā)展。為此，教師可以針對(duì)一項(xiàng)教學(xué)內(nèi)容來(lái)設(shè)計(jì)多種實(shí)驗(yàn)形式，同時(shí)結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)素材的開(kāi)發(fā)與整合，以豐富實(shí)驗(yàn)素材，給予學(xué)生更多的探究機(jī)會(huì)和更廣闊的動(dòng)手空間。以“空氣占據(jù)空間嗎？”為例，教師帶領(lǐng)學(xué)生們開(kāi)展“在水中將杯子倒扣”的實(shí)驗(yàn)，通過(guò)觀察水在杯中占據(jù)的體積來(lái)得出空氣占據(jù)空間的結(jié)論。接下來(lái)，教師可以幫助學(xué)生準(zhǔn)備一些材料，比如塑料袋、水瓶、水杯、注射器等，讓學(xué)生們自己選擇素材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。有的小學(xué)生讓空氣填充滿塑料袋，然后講塑料袋口封好，發(fā)現(xiàn)塑料袋的形狀是鼓鼓的，說(shuō)明里面有空氣存在，空氣占據(jù)著空間。還有的小學(xué)生講注射器的推手拉至頂端，然后用手指堵住底端的小口，再用另一只手推壓注射器的推手，發(fā)現(xiàn)推不動(dòng)，也說(shuō)明了空氣占據(jù)空間這一科學(xué)現(xiàn)象。對(duì)實(shí)驗(yàn)素材及動(dòng)手空間的拓展，能夠促使學(xué)生從多個(gè)角度來(lái)認(rèn)知事物，全面的構(gòu)建科學(xué)知識(shí)體系。

（四）合理設(shè)計(jì)引導(dǎo)性問(wèn)題

小學(xué)科學(xué)教學(xué)的主要目的就是培養(yǎng)并發(fā)展小學(xué)生的探究意識(shí)與創(chuàng)新精神，因而教師要對(duì)多種教學(xué)模式加以探索，凸顯學(xué)生的主體地位，開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，使學(xué)生對(duì)自然與科學(xué)始終保持探究的熱情，且能夠自主思考。在教學(xué)實(shí)踐中，教師應(yīng)傳授給學(xué)生正確的學(xué)習(xí)思路，引導(dǎo)學(xué)習(xí)方法，確保學(xué)生在探究與思考中不斷增強(qiáng)自信心。以“有趣的食物鏈”一課教學(xué)為例，為讓學(xué)生理解食物鏈被破壞所帶來(lái)的危害，教師可以應(yīng)用多媒體技術(shù)，為學(xué)生播放視頻：“美麗的大草原上，狼對(duì)鹿產(chǎn)生了威脅，農(nóng)民為了保護(hù)鹿，對(duì)草原中的狼大量捕殺?！比缓筇釂?wèn)學(xué)生：“結(jié)果如何呢？”學(xué)生通過(guò)自主思考后做出回答：食物鏈中任一個(gè)環(huán)節(jié)被破壞，都會(huì)影響其他環(huán)節(jié)，進(jìn)而嚴(yán)重破壞生態(tài)平衡。這樣一來(lái)，學(xué)生就能夠?qū)茖W(xué)理論形成更為深入且系統(tǒng)的認(rèn)知，同時(shí)能夠激發(fā)探索精神。

（五）合理創(chuàng)設(shè)生活情境

小學(xué)科學(xué)學(xué)科內(nèi)容廣泛，探究性、趣味性明顯，為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、優(yōu)化教學(xué)效果提供了必要保障。然而教材中也涉及一些復(fù)雜的科學(xué)知識(shí)，因而教師要耐心加以講解和分析，使教學(xué)內(nèi)容更加直觀且有趣，盡可能地降低學(xué)生理解的難度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。以“有趣的食物鏈”一課教學(xué)為例，教師可對(duì)學(xué)生加以引導(dǎo)和啟發(fā)，使其充分結(jié)合個(gè)人生活經(jīng)驗(yàn)，有效代入學(xué)習(xí)過(guò)程，對(duì)知識(shí)點(diǎn)快速理解，像“貓和老鼠”“水稻－老鼠－貓”等。此時(shí)教師即可引出有關(guān)食物鏈的定義：通過(guò)吃與被吃的關(guān)系，像鏈條式地緊密聯(lián)系生物。教師運(yùn)用合理的課堂導(dǎo)入方式，可使學(xué)生調(diào)動(dòng)個(gè)人生活經(jīng)驗(yàn)，對(duì)所學(xué)知識(shí)形成極強(qiáng)的好奇心，不斷提高自主探究與解決問(wèn)題的能力。

三、結(jié)束語(yǔ)

《小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：探究活動(dòng)是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的重要方式。小學(xué)科學(xué)課程把探究活動(dòng)作為學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的重要方式，強(qiáng)調(diào)從學(xué)生熟悉的日常生活出發(fā)，通過(guò)學(xué)生親身經(jīng)歷動(dòng)手動(dòng)腦等實(shí)踐活動(dòng)，了解科學(xué)探究的具體方法和技能，理解基本的科學(xué)知識(shí)，發(fā)現(xiàn)和提出生活實(shí)際中的簡(jiǎn)單科學(xué)問(wèn)題，并嘗試用科學(xué)方法和科學(xué)知識(shí)予以解決，在實(shí)踐中體驗(yàn)和積累認(rèn)知世界的經(jīng)驗(yàn)，提高科學(xué)能力，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度，學(xué)習(xí)與同伴的交流、交往與合作。

科學(xué)知識(shí)是研究學(xué)者們經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的學(xué)習(xí)與探究、通過(guò)無(wú)數(shù)的實(shí)驗(yàn)所總結(jié)出的經(jīng)驗(yàn)、規(guī)律，能夠幫助人們正確的認(rèn)知生活、自然、社會(huì)的現(xiàn)象與本質(zhì)，構(gòu)建理性的思維。實(shí)驗(yàn)是探究科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)的過(guò)程，培養(yǎng)小學(xué)生動(dòng)手能力，可以把幫助小學(xué)生掌握探究科學(xué)的正確途徑，引導(dǎo)小學(xué)生正確的認(rèn)知科學(xué)現(xiàn)象，提升小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。以核心素養(yǎng)為基礎(chǔ)的小學(xué)科學(xué)教學(xué)，需要對(duì)學(xué)生認(rèn)知、掌握基本科學(xué)理論的情況給予必要關(guān)注，同時(shí)促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐操作能力的提升，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中對(duì)科學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行驗(yàn)證，幫助其通過(guò)表面現(xiàn)象了解事物本質(zhì)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生綜合科學(xué)素養(yǎng)的全面提升。在教學(xué)實(shí)踐中，為全面推進(jìn)小學(xué)科學(xué)教學(xué)目標(biāo)的落實(shí)，教師要對(duì)核心素養(yǎng)予以準(zhǔn)確把握，根據(jù)學(xué)生的狀況不斷探索并貫徹落實(shí)多元化教學(xué)模式，從多個(gè)角度提高學(xué)生的能力、素養(yǎng)與品格。