科学课中如何有效地开展探究性实验教学

李全奇

要想有效地开展探究性实验，科学教师应在实验前引导学生制定计划、明确实验目的，设计实验方法、对实验结果进行猜想与假设，而后进行实验探究。

科学课探究性实验学生科学素养小学科学课是一门承担着科学启蒙重任的课程，它以培养学生科学素养为目标，除了科学知识，还包括科学方法与技能的训练，科学能力的培养以及科学情感态度与价值观的养成。由于目标的多元性，决定了科学课要以探究为核心。探究是指学生构建知识，形成科学观念，领悟科学研究方法的各种活动。因此，科学课应为学生创造丰富的科学探究的机会和条件，引导学生亲历某些科学探究活动，在参与过程中产生体验、感悟，最终内化，从而全面培养学生科学素养。

大多数小学生知识经验的缺乏，他们在进行科学探究时需要依靠具体形象的支持，而实验正是学生开展探究活动的优质载体。但如何才能行之有效地开展探究性实验，就成为值得我们研究的课题。下面就如何有效地开展探究性实验教学，谈一些笔者在工作中不断反思所得到的点滴体会。

一、转变教育观念，坚定“以人为本”的指导思想，变“教教材”为“用教材教”

儿童具有对周围世界强烈的好奇心和求知欲，学习科学是他们主动参与和能动的过程。因此，作为科学教师的我们应该不断转变教育观念，本着一切为了学生的原则，站在学生的角度去看教材、用教材，以教材为基点，灵活的、创造性地开展实验教学，才能更有效地使实验成为探究的最好载体。

二、精心创造条件，促进实验过程探究化

还记得在传统的自然教学中，学生往往是严格地按照既定实验方法、步骤进行实验，得出结论。学生仅仅扮演了教师理念的执行者角色，缺乏主动探究的兴趣和热情，更谈不上主动构建知识、形成科学观念、领悟科学研究方法，最终实验只能成为验证结论的工具。

因此，我们在开展科学课的教学中一定要摒弃原有的自然学科的教学思路，别开洞天、精心创设条件，我们在备课中应该从材料到知识、从实验前的准备到实验结束后的信息整理，每一个细节都力争做到保证和推动实验过程的探究化。

1.借助有结构的材料，促使学生主动探究，发现新知

几年的科学教学工作中，我清楚地认识到，在我们科学课教学中实验材料的准备是非常重要的。引导学生进行探究性实验活动，我们一定要针对每节课构思好有结构的材料。有结构的材料是指教师经过精心设计的典型的教学材料的组合，既符合学生的年龄特点和认知水平，又能揭示与教学内容有关的一些现象。可见，有结构的材料是开展探究性实验的基础和保证。所以科学教师在实验前要认真分析教材，精心准备实验材料，使其成为有结构的材料，利用材料激发学生探究的欲望，引领学生主动地进行探究性实验，发现材料中蕴含的科学概念。

如在研究“沉与浮”时，学生大多认为铁块重所以沉在水底。此时给学生出示万吨巨轮的图片，和学生最初的经验发生冲突，强烈的对比激发学生进行主动探究的兴趣和欲望，同时也是向学生暗示通过改变橡皮泥的形状来改变物体的沉浮。

2.引导学生设计实验，猜想实验结果，使探究活动有的放矢

科学教师为学生提供了丰富的材料，但经常会看到学生随意地摆弄实验材料，不仅没有按照预想那样开展自主性探究，反而会干扰其他同学的活动，与自主探究、自我发展的主旨背道而驰。究其原因，是在于学生对于实验活动的目标不明确，缺乏指向性，学生不知道这些材料用来干什么、怎么用，最后只能是盲目地“玩”了半天，却没有发现材料里所隐含的科学概念，也就不会体验到探究的乐趣。

因此，要想有效地开展探究性实验，科学教师还应在实验前引导学生制定计划、明确实验目的，设计实验方法、对实验结果进行猜想与假设，再去进行实验探究。制定计划、设计方法和猜想结果的过程实际上就是学生对探究活动的思考而产生的模糊的、不确定的认识。这样再进行实验探究学生就能有针对性地开展实验探究，通过对材料的操作、研究和思考形成完整、清晰的形象，进而产生对事物的正确认识。

3.搭建知识平台，为开展探究性实验找准立足点

探究性实验的开展，不应是无源之水，而应是立足于一定的知识平台上，在此基础上通过探究重新构建新的知识体系和发展各种科学素养。这个知识平台包括学生已有的知识经验和自主开展探究性实验的基本要求和原则。

探究性实验应建立在学生已有的知识经验基础之上，学生能利用已有的知识经验展开对材料的研究，发现其内在规律，从而达到自主探究、自我发展的目标。如学生如果没有对“空气看不见，会流动”的已有认知，就不会想到要用物体密封住空气和想办法看到或感觉到空气的存在来研究“空气占据空间”；没有对“空气占据空间”的已有认知，就谈不上开展对“空气热胀冷缩”的研究。因此，科学教师一定要充分了解学生已有知识水平和以往经验，找准新旧知识的结合点，促进探究性实验的展开。

4.及时收集整理信息，得出结论，完成知识内化

真正的学习不是发生在学生的手上，而是发生在学生的头脑里。探究不仅强调动手做，但更强调动脑筋，也就是说，实验结束并不意味着探究的结束。在实验中学生会得到大量的新的信息，这些信息是散乱的、无序的，科学教师应引导学生及时地收集信息，进行加工整理，通过思考、分析，找到内在规律，完成新知识的构建和内化。

如在研究“怎样使杠杆保持平衡”时，学生在每一种杠杆（省力、费力、不省力也不费力）实验中都会有好多不同的数字组合，得到了丰富的实验数据，但这些数据对于学生来说仅仅是一堆丝毫没有意义的数字。而我们科学教师要做的是引导学生抽丝剥茧，比较用力的大小和当时的条件以及相同的特点，从数字中发现规律，最终认识杠杆的工作规律。在此过程中，学生也体验到了从猜想到实验、从实验到数据、从数据到结论，从結论到应用这样一个完整的探究过程，同时收获的还有探究的乐趣。

5.“四化”评价推动实验活动的探究化

与传统的只注重甄别、偏重于知识的教学评价相比，科学课程的教学评价更强调关注学生实际的学习过程和发展状况，以便改进教学、提高每个学生的科学素养。

评价主体多元化，引导学生和家长共同参与到评价中来；评价内容全面化，涵盖了科学素养的方方面面，从科学知识到科学技能，从情感态度到科学行为与习惯；评价方法多样化，引导学生重视探究知识的过程而不是结果；评价时机全程化，不断发现探究中的问题和偏差，可以及时纠正、指导学生的探究，同时也可以不断鼓励学生动手动脑。因此，科学教师还应及时、客观、公正地对学生的探究活动进行评价，督促或指导，推动实验活动探究化。