培養(yǎng)學生實驗探究能力

李峰

〔摘? ? 要〕? 《義務教育科學課程標準》（2022年版）總目標中指出，“科學課程旨在培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)，為學生的終身發(fā)展奠定基礎”。探究活動在科學課實驗教學的每一個環(huán)節(jié)中都有體現(xiàn)，抓住日常生活情景提出問題，實施探究中有層次有目的進行有效指導以及在知識應用方面聯(lián)系實際拓展，就能讓學生養(yǎng)成大膽質疑的思維品質、一絲不茍的嚴謹態(tài)度、合作交流的學習習慣，還有勇于進行創(chuàng)新研究服務生活的責任態(tài)度。

〔關鍵詞〕? 小學科學；激發(fā)欲望；掌握方法；培養(yǎng)能力

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻標識碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號〕? 1674-6317? ? （2024）? 09? ? 070-072

《義務教育科學課程標準》（2022年版）總目標中指出，“科學課程旨在培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)，為學生的終身發(fā)展奠定基礎”?。

其中在探究實踐能力培養(yǎng)方面具體要求：“形成科學探究的意識，理解科學探究是探索和了解自然，獲得科學知識、解決科學問題的主要途徑，理解科學探究設計提出問題、做出假設、制定計劃、搜集證據、處理信息、得出結論、表達交流和反思評價等要素，具有初步的科學探究能力。能根據自身特點制定合理的學習計劃，監(jiān)控學習過程，反思學習過程與結果，具有初步的自主學習能力?！?/p>

面對信息來源日益多元化的今天，我們該怎樣讓孩子喜歡的科學課堂成為培養(yǎng)他們自主探究能力的主陣地，讓他們具備獨立進行適合他們年齡特點的科學探究活動的能力？本文結合日常的教學工作的觀察與思考，認真進行了梳理總結。

一、提出問題，猜想假設——創(chuàng)設情境，激發(fā)實驗探究欲望

一個獨立的人，在平平常常的生活中可獲取非常多的經驗。這些經驗包括運用不同的感覺器官獲得，比如，借助閱讀書籍獲取的文字常識，憑借實踐活動發(fā)現(xiàn)總結的經驗，在與團隊的互動交流中獲取的經驗。面對這些不同渠道的經驗，小學生對于科學知識也就有了最初的基礎經驗。但對于這些經驗的科學道理處于模糊狀態(tài)。所以，我們要培養(yǎng)學生學會提出問題，對這些經驗進行批判性思維。

所謂批判性思維，即對自己耳聞目睹的一切加以系統(tǒng)評價，然后做出回應。這些技能和態(tài)度都建立在一系列環(huán)環(huán)相扣的批判性問題的基礎之上。我們會一個一個地學習這些問題，而我們的最終目標是將這些問題融會貫通，從而找到可以做出的最佳決斷。

（一）一石激起千層浪——放置在課堂前端的“敲門磚”

學生學習效率的高低，取決于一堂課首次提問的參與率。首個問題的拋出，學生思維訓練就此開啟。我們一定要從學生的已有基礎和實際情況出發(fā)來設計問題。問題情境要源自學生的生活或者學生能夠涉及的領域。這樣就會引發(fā)每一個學生的思維訓練。例如，在教學《摩擦力的秘密》一課時，將課下同學們喜歡的游戲《拉小車》移植入課堂。雖然就是一個人蹲，一人拉動，在問及學生感受以后，學生對于這個游戲中遇到的現(xiàn)象就產生了質疑，學生就會產生一系列與摩擦力有關系的問題。在教學《蠟燭燃燒》一課時，師生可以進行點蠟燭比賽，教師點兩支，學生點一支，運用感覺器官觀察蠟燭，其實就是燃燒的現(xiàn)象，而后教師表演“隔空點蠟燭”。學生的目光被吸引了，頭腦風暴瞬間展開，學生對于蠟燭這種平常的物體產生了探究興趣，一堂課就在興趣的引領下開始了?？茖W來源于我們的實際生活，在習以為常的場景中就蘊含著豐富的科學道理，將課堂的第一塊“敲門磚”從學生所熟悉的常見的內容中提煉，會讓學生從每一次探究活動中養(yǎng)成尋找問題的良好思維品質，也會在興趣盎然中開啟每一次探究之旅。

（二）于無聲處聽驚雷——安插在教學過程中的“爆破筒”

一節(jié)科學課堂教學的過程中，要遵循兒童注意力集中的時間規(guī)律。教育學家指出，小學生注意力的集中時間最長25分鐘。教學內容要做好統(tǒng)籌安排，讓科學課堂上實現(xiàn)學生注意力集中的延長和有效。這就需要教師在課堂教學中合理設計猜想環(huán)節(jié)，調動學生的思維，使其得到培養(yǎng)和訓練。例如，在教學《把固體放入水中》，當學生們完成了一組常見物品的沉浮現(xiàn)象實驗之后，得到了固體放到水里，有的沉下去，有的浮上來的結論。再抓住一片蘋果是浮起來了巧妙設疑，一個蘋果放到水里會出現(xiàn)什么情況？同學們的學習熱情一發(fā)而不可收，不斷地涌現(xiàn)出不同的想法。課堂教學的難點成功突破。再如在教學《摩擦力的秘密》時，同學們非常認真地完成了如何減小固體中的摩擦力的實驗探究，課堂教學已經進行了大約25分鐘，教師拋出一段《海豚在海洋中跳躍》的視頻，然后問大家：“你發(fā)現(xiàn)了什么？有什么想問的問題？”同學們各抒己見，有的同學就說到了海豚身體表面光滑，就跟我們?yōu)闇p小固體之間摩擦力，就涂抹潤滑油一樣。抓住這一點，教師引導他們看海豚的體型，會不會與體形有關呢？把橡皮泥捏成四種不同形體，分別是正方體、三棱錐、圓柱體、流線體，讓他們做出猜測。這樣的教學設計的的確確在課堂教學中段會起到“爆破筒”的效果，學生會在興趣的指引下完成又一次實實在在的科學探究。

二、制定方案，實施探究——有效指導，掌握實驗探究方法

《義務教育科學課程標準》（2022年版）課程實施板塊的教學建議中“3.以學生為主體進行教學設計”中指出“自主合作交流。根據探究問題引導學生自主設計方案，明確探究任務，注重激活學生的認知、情感和行為，激發(fā)學生自主參與、動手動腦、經歷探究的過程，既要考慮學生自主獨立的學習，還要考慮學生之間的合作學習?！?/p>

（一）制定方案，選擇有價值問題進行探究

一次成功的科學研究需要合理的方案設計，嚴密的步驟安排及科學的人員分工。當學生面對一個需要研究的問題，就需要群策群力，讓大家能夠在思維碰撞中完善研究方案。如在教學《把固體放在水里》時，將蘋果、粉筆、硬幣、塑料棒等物品放在學生的實驗桌上，在讓學生觀察后問：“你想知道什么？”學生提出：“我想知道哪些物體下沉，哪些物體不沉？這是為什么？”?“哪種固體下沉得快？?為什么？”?“是不是所有的固體都下沉？”……學生在問題面前顯得異常興奮。教師問大家該如何來解決這些問題？學生陷入沉思，學生的思維能力開始彰顯。短時間內，大家的小手就舉起來了。怎樣才能有最多的收獲呢？讓學生把自己的想法說給本組同學，把自己小組的實驗方案制定好。全班交流，在質疑中思考，在碰撞中完善，方案不斷成熟，確保科學研究達到良好的效果。

（二）實施探究，培養(yǎng)合作能力和實踐能力

我們在課堂上是無法實現(xiàn)嚴密的真正意義上的科學探究活動，我們需要讓學生在有限的條件中，展開我們的科學研究活動，通過研究，讓學生養(yǎng)成科學實驗室里進行科研的合作交流、一絲不茍、態(tài)度嚴謹?shù)攘晳T。只有在一次次的研究中，這些科學家具備的素養(yǎng)才能逐漸根植于學生的素養(yǎng)中，從而實現(xiàn)科學素養(yǎng)的提升。例如在教學《搭橋》一課時，學生對于廊橋的搭建一無所知，在完成了一系列前置活動后，就需要小組內分工協(xié)作。這個時候會發(fā)現(xiàn)，有的小組分工明確，井然有序，有條不紊；有的小組分工與設計具有創(chuàng)新性，所以操作過程非常順利；有的小組則是一片混亂，在操作中總是一次次失敗，沒有過多的思考與反省。當出現(xiàn)這種情況時，恰恰才是學生學習的最佳時機，引導他們互相學習，互相借鑒，互幫互助，學生的科學研究愿望得到實現(xiàn)，大家的科學素養(yǎng)就會不斷提升。

在每一次的小組研究中，不可缺少的就是實踐活動。比如動手實驗操作、深入實地進行觀察記錄等，這些都需要學生運用雙手和感覺器官來完成。在經歷操作、觀察、記錄、分析等活動的過程中，伴隨著出現(xiàn)的是一次次意想不到的問題火花，同時也會引發(fā)一個個值得繼續(xù)研究的問題。比如在教學《蠟燭燃燒》這一課時，學生們準備實驗器材，為了讓學生成功學會收集氣體，我問道：“大家打算怎樣收集這種氣體？”有的同學說用塑料袋兜住，有的同學說用個瓶子兜住，有的說用集氣瓶，但沒有及時封口。在此基礎上，引導大家學習收集二氧化碳的方法，也就成功突破了本節(jié)課的難點，教學效果非常理想。由于結論建立在學生自己動手實踐的基礎上，因此學生學到的不僅僅是簡單的結論，更重要的是掌握了得出結論的過程和方法。

三、匯報交流，拓展創(chuàng)新——聯(lián)系實際，培養(yǎng)實驗探究能力

科學研究過程中的實踐活動中，大量的現(xiàn)象被學生發(fā)現(xiàn)，而且也逐漸對這些現(xiàn)象有了自己最淺顯的分析。這些發(fā)現(xiàn)和思考，就像一條條小溪，需要匯集在一起，形成一個具有更大能量的湖泊。要想達到最理想的狀態(tài)，兩個層次的匯報交流顯得更為重要。一次是單個研究小組內部的匯報交流，形成本組的觀點，總結本組的質疑；一次就是所有研究小組的交流，匯報中有質疑的小組，也會出現(xiàn)答惑的小組，有交流發(fā)現(xiàn)收獲的小組，也會出現(xiàn)及時補充的小組，最終實現(xiàn)本次科學研究的最佳效果。例如在教學《研究磁鐵》時，通過實施探究，學生直觀感性地看到了有關磁鐵的種種現(xiàn)象，但沒有得出探究的結論，教師適時提出問題：“通過這些現(xiàn)象，你們小組得出哪些結論呢？”小組成員之間進行討論和意見整合，最后進行全班交流，然后在對其他小組的觀點進行思考后，得出了有關磁鐵的各種知識。

拓展創(chuàng)新，培養(yǎng)學生的實驗探究能力，也是學生社會實踐的重要因素。不難發(fā)現(xiàn)，當我們有了收獲之后，無論是知識類還是實踐類，第一層反應就是去尋找這些收獲在生活中的存在或應用。在此基礎上，就會產生一種思維的沖動，這就是第二層，用這些知識來進行大膽設計，這就是拓展創(chuàng)新。我們面對思維活躍、表現(xiàn)力強的小學生，需要為他們創(chuàng)設有效的多層次的創(chuàng)新機會。當然，由于條件限制，我們的拓展創(chuàng)新環(huán)節(jié)可以設計為說一說、畫一畫、模型制作等多種形式，完成地點也不拘泥于課堂，課下任何時間完成都可以。如在教學《把固體放在水里》時，在這節(jié)課的最后教師設計了這樣一個拓展題：“小明做家務時不小心把鹽灑在了芝麻上，他該怎么把它們分開呢，誰能幫幫他？”問題的提出，又一次激發(fā)了學生探究的興趣，每個小組成員都積極地發(fā)表自己的想法，使這節(jié)課又出現(xiàn)了一個小的高潮。學生回答后，讓學生回家去親自試驗，得出可行的方法。

總之，探究在科學課實驗教學的每一個環(huán)節(jié)中都有體現(xiàn)，抓住日常生活情景提出問題，實施探究中有層次有目的地進行有效指導以及在知識應用方面聯(lián)系實際拓展，就能夠讓學生養(yǎng)成大膽質疑的思維品質、一絲不茍的嚴謹態(tài)度、合作交流的學習習慣，還有勇于進行創(chuàng)新研究服務生活的責任態(tài)度，這樣，科學課的探究活動的組織就是成功的。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.義務教育科學課程標準[M].北京：北京師范大學出版社，2022