预设科学实验环节让探究更精彩

马春华

科学探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。通过科学探究可以让学生体验学习科学的乐趣，增长科学探究能力，发现科学规律，获得科学知识。小学科学探究许多是通过科学实验来进行的，而目前在小学科学教材中展示给教师与学生的基本上都是直接的实验操作图示或过程，学生按部就班地进行操作就可以了，缺乏必要的针对学生实验前的预设与铺垫，学生只为做实验而做实验，这极不利于对学生科学思维能力的培养。因此加强对学生科学实验的预设，直接关系到学生探究活动的成效及学生科学素养与品质的培养。在实际教学中，为了提高学生科学探究活动效率，笔者对实验环节进行了适当的预设与铺垫，使得科学实验更贴近学生的实际，因材施教，培养学生的科学素养。下面笔者就以科教版小学科学教材为例谈谈自己的实践。

一、预设实验过渡，在理解中进行科学探究

小学生受年龄、知识、经验的影响，其科学思维能力是跳跃式，且以感性思维为主，因此我们在组织学生开展科学实验探究活动时，要注意设置必要实验过渡来引导学生、启发学生。例如科教版小学科学五年级下冊第三单元第3课《用水测量时间》，教材设计了“同样瓶子，同样水量（300毫升水）流出和滴出i00毫升水所用的时间”探究活动，让学生明白流水或滴水可以模糊计时。但学生对于为什么要用流水计时到滴水计时不能理解。既由于水位的不同，水流速度在不断变化，计时就相对不准确了。为了让学生了解由于水位的不同，水流速度在不断变化，我设计了让学生测量从250毫升水中流完i00毫升的水所需要的时间这一探究环节。待学生测量完后，我引导学生把测量数据与前面的数据（从300毫升水中流完100毫升的水需要的时间）进行比较、分析，从而得出由于水位不同，流完相同量的水所用的时间是不一样的。接着让学生进行思考：古人是怎样解决这个问题的。最后通过让学生观察古人制作的受水型水钟，了解古人是怎样保持水以固定的速度往下流，从而引发学生对古人的聪明才智表达由衷的赞叹。接下来再来引导学生来探究“滴水计时”就水到渠成了。

二、预设实验装置，在操作中得出实验数据

“工欲善其事，必先利其器”，可见科学实验教学的成功与否，首先取决于实验器材的准备情况，它是探究实验精彩和绝妙的前提与基础。为了保证课堂教学的成功，对实验探究的材料要进行预设。例如科教版小学科学五年级下册第三单元第6课《摆的研究》，教材只要求学生在课堂上完成“摆的快慢与摆锤的轻重、摆绳的长短的关系”，但对于“摆的快慢与摆幅的关系”没有做要求，但在做前两个实验时，“摆幅”这个变量的控制是必须要解决的。我们知道对比试验是小学科学一种实验类型，其特点是要严格控制实验变量，即只能有一个实验条件不同，其余条件都必须相同。为了解决这个问题，我设计了一个等腰梯形的PC板，并以其轴对称线对准摆线，固定在立柱上。这样学生每次进行操作，要求摆线都以梯形的两边为准，从而避免了“摆幅”这一变量对实验的影响，同时这个等腰梯形的PC板也有利于学生在操作时对摆线要求与立柱平行也有了一个参照的平面，学生在玩摆时就不会让摆碰着立柱而重新开始，从而正确得出实验数据。可见，教师在开展科学实验时，有意识地对实验装置进行改装，可以有效避免实验过程中其他因素对学生的干扰，从而保证学生实验有序进行和实验结论的唯一性。

三、预设实验体验，在情境中理解科学原理

学生是科学探究活动的主体，因此我们的探究活动要充分预设学生的感知体验，在探究活动前应帮助学生建立起相应的操作体验，这样，学生才能顺利完成科学实验活动。

例如科教版小学科学四年级上册第三单元第2课《声音是怎样产生的》一课，为了让学生理解“物体发声必须具备对其用力且使其作来回（上下）运动两个条件”，我在教学时预设了以下教学环节：

师（出示了一把吉他）：谁来说说要使吉他发声必须具备什么条件？

学生：要使吉他（琴弦）发出声音必须要对琴弦用力，而且琴弦要运动起来。

师：你有办法让吉他发出声音来吗？你准备怎么做？（指名一位学生上来拨动琴弦，并要求其他学生认真地听，仔细地观察，让我们一起静静地来感受这个声音的发生过程，琴弦有什么变化。）

交流：琴弦有什么变化？谁能用动作来描述琴弦的变化？（板书：琴弦来回运动）

小结板书：当我们拨动琴弦（也就是对琴弦用力），琴弦作来回运动，琴弦就会发出声音来。

通过以上的预设实验体验，学生就会正确地实验研究队鼓、钢尺、橡皮筋的发声现象，并得出声音发生的科学原理。

四、预设实验对比，在推理中得出科学结论

在科学探究活动中培养学生的科学推理与判断能力是我们科学教师必须重视的内容，因此我们必须在学生实验过程中为学生预设进行分析判断的条件，让学生进行科学推理。例如科教版小学科学六年级上册第三单元第1课《电和磁》。这课的教学重点是做通电直导线和通电线圈使指南针偏转的实验，能够通过分析建立解释，体验科学史上发现电产生磁的过程。但学生对于是由电使指南针发生偏转（既由电产生磁）没有感官认识与直接体验，为了解决这个实验难点，在教学时我预设了这样一个教学环节：课始，我出示一个旋转式指南针，问学生不碰指南针，有没有办法让指南针发生偏转。学生说到了磁铁、铁，我把预先准备好的这两样物体慢慢接近磁针（不接触），果然磁针发生了偏转。接着我用铜、木条、橡胶棒试试，小学生发现磁针没有偏转，从而得出磁铁、铁的物质可以让指南针（磁针）发生偏转。接下来组织学生做电产生磁的实验。在学生发现指南针（磁针）偏转，引导学生用排除法思考是什么原因指南针（磁针）偏转？在这一教学环节我主要围绕以下两个问题引导学生进行分析、推理、判断：一是电路中有磁铁或铁的物质吗？二是导线中的铜和橡胶皮能使指南针发生偏转吗？在学生发现以上条件都排除后，最后把注意力都集中到电流上，感悟到是电流通过导线才使得指南针（磁针）发生偏转，从而得出“电产生磁”这一科学结论。

总之，在学生科学实验中对实验细节进行有效预设，既可以保证学生实验的有效进行，又可以培养学生的科学思维能力，让学生的探究活动更加精彩。

【作者单位：苏州吴江区北门小学江苏】endprint