试谈培养学生科学探究能力的有效策略

马玉辉

摘要：在小学阶段，科学教师要针对学生的年龄特点，有的放矢地培养学生的科学探究能力。在具体教学实践中，教师要为学生精心推荐阅读材料，激发学生的探究欲望。教师要为学生创设真实的实践体验，引导学生寻找科学奥秘，例如微视频制作、实践基地探秘、主题实践体验等。同时，教师还要引导学生进行科学写作，让学生对科学探究进行理论提升。

关键词：小学科学;探究能力;策略

《义务教育小学科学课程标准（2017年版）》中明确指出：小学科学课程是以探究为核心，以培养学生科学素养为宗旨的科学启蒙课程。那么，在小学阶段如何针对学生的年龄特点和学校的实际情况，有的放矢地培养学生的科学探究能力？我将结合近几年的实践与思考，试谈培养学生科学探究能力的有效策略。

阅读是智慧的分享，是心与文本的对话。在学生实验探究之前，教师要引导学生阅读与活动主题相关的科学资料、绘本故事等，这样不仅可以开启学生的认知天窗，还可以激发学生的探究欲望，让学生掌握科学的探究方法。为此，在开展每个科学主题实践活动之前，我都会精心为学生推荐3～5本与研究主题相关的科普读物。

（一）阅读科普绘本，增强直观感知

绘本是一种图文配合、尤其强调用形象生动的图画来讲述故事的书。经典的绘本是一流的画作与一流的文字的结合，是由简练生动的语言和精致优美的绘画紧密搭配而成的书籍，图画精致，文字精简，“图”“文”一体，互识互释。由于低年级学生的认知发展水平有限，他们对抽象的科学概念和原理很难理解透彻，因此让学生阅读带有图文互释的绘本可以让学生在阅读中增强直观感知。色彩鲜艳、夸张而又生动的图画可以引导学生对文字展开想象，加深学生对科学的理解，让他们对未知的科学知识产生强烈的好奇心。如在开展“奇妙的菌世界”主题活动之前，我就引导学生阅读《菌儿自传》《菌类和藻类》《你身边的特种部队.——真菌与人类》等绘本。

在教育教学实践中，我能够从学生的实验报告记录中、学生与专家的对话中，看到他们的变化。如有的学生在“生活中的科学”主题活动报告册“我的阅读收获与疑问”中这样写道：我阅读《菌类与藻类》一书之后发现，菌类的世界真是神奇，它的种类超过6万种，小到肉眼看不到的酵母菌，大到长达1米的大型多孔菌，真让我眼界大开。阅读让我改变了对菌类的看法，原来菌类是一群有细胞壁却不含叶绿素，也不能进行光合作用，构造比细菌还要复杂的生物。菌类对人类发展还有哪些帮助和应用是我迫切想知道的，在以后的学习中我一定会多多关注这方面的知识。

（二）阅读科普读物，拓宽学生视野

利用有限的课内知识，学生不能完全解释身边遇到的科学现象和解决生活中遇到的问题。如果教师能够向学生推荐合适的课外科普读物，这样既可以填充学生头脑中科学知识的空白，又可以使學生好奇、探索欲望得到满足。学生通过科普读物可以在仰望星空、探索宇宙、剖析生物中开拓视野，还可以学习科学解决问题的思维方法，增长探索解决问题的能力。基于这样的认识，我带领科学教师，以科学课程中的物质科学、生命科学、地球科学、设计与技术四大领域为核心，精心编写了小学低、中、高年段科普阅读推荐书单。学生能够充分利用课余时间阅读这些科普读物，《神奇校车》《十万个为什么》《昆虫记》《少儿百科全书》等都成为了学生爱不释手的宝贝。

如在“走进运河、保护绿色生态水系”活动中，我引导学生在活动前阅读《地球上的水》《生命之源——冰》《水先生的奇妙之旅》等科普读物，让学生对地球上的水资源现状、水的特征、水的来源及各国水质的差异等相关知识有所了解，为接下来的相关主题活动奠定了很好的知识基础。同时，学生对家乡北运河的生态环境、水质特点等问题也产生了浓厚的兴趣，这也成为接下来学生实地检测北运河水质、真正了解北运河水系特点的“源头活水”。

由此看出，一本小小的科普读物不仅让学生在动手实践前储备了相关的科学知识，拓展了学生的科学视野，还让学生对即将开展的科学实验产生了有理有据的猜想和探究欲望，可谓一举多得。

霍姆林斯基说：“在人的心灵深处，都有一种根深蒂固的需要，就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者。在儿童的精神世界中，这种需要特别强烈。”实践是满足学生此种心理需求的有效路径。学生只有充分发挥探究的自主性和创造性，才能在活动中获取科学的奥秘。在教学实践中，我倡导要让学生在玩中做，在做中学，在学中悟，并精心为学生设计了形式各异的实践活动。

（一）微视频制作，实现知行合一

认知心理学认为：思维产生于动作。人的知识从实践中获得，能力也通过实践磨炼而来。让学生掌握科学的方法，有效的途径是放手让学生独立进行观察、实验。因此，教师要不失时机地为学生提供实践探究的机会。在教学实践中，我将探究实践活动与信息技术手段进行有效融合，让学生回家后利用日常生活中随处可见的小道具开展科学实验探究，并把自己的实践经历和探究发现以视频的形式记录下来。

通过视频，可以看到学生利用生活中的鸡蛋、牛奶、可乐等动手做起了“燃烧的纸船”“变色白菜”“开水养鱼”“神秘的药水”等科学实验。为了发挥科学微视频的科普作用，彰显“校园科普小老师”的风范，我们将学生的科学实验小视频在学校走廊中的电子屏幕、班级中的电子班牌上进行了展示播放。学生惊叹的神情、专注的眼神、羡慕的目光，让每一名演示者都成为了校园中的“小小科学家”。学生在观看中分享，在鉴赏中收获着科学的奥秘与乐趣。

（二）实践基地探秘，实现课内外对接

学生天然具有好玩心、好奇心和好胜心。教师可以利用学生的好玩心，精心设计活动，寓教于乐;利用学生的好奇心，激发学生实践欲望，提升学生认知水平;利用学生的好胜心，对学生进行正向激励，使他们不断超越自我。基于学生的认知特点，我引导学生利用博物馆资源在真实情境中进行开放学习，并通过自主、合作、探究等学习方式，调动学生的内心体验，让其不断提出新问题以实现深度学习。

例如，在每年的寒暑假期间，我为学生设计“岐乐伴我去探秘”活动。我秉持将课堂还给学生，让学生自己去探索、去发现的理念，通过学校微信公众平台、班级微信群等多种渠道，为学生推荐了沈阳市博物馆、科技馆等多个场馆。同时，我还鼓励学生利用假期，邀请爸爸、妈妈一起到博物馆参观、体验、探秘。

某学生在参观科技馆后兴奋地与父母分享：今天我在讲解员阿姨的指导下，亲自做了一个小实验一我拿起一种合金材料做成的弹簧，弹簧的一端绑着一只小毛绒鸭子，然后给弹簧加温，弹簧渐渐变直，成为一根直的铁丝。温度下降后，弹簧仍是直的，回不到原位。我再次给它加温，弹簧又一点儿一点儿地缩回原位。原来这种现象叫作“单向记忆”。这是我在课本上没有接触到的，今天的实践体验太有趣了，收获真大。

（三）主题实践体验，品味探究乐趣

知识从实践中获得，教师应及时引导学生掌握科学的探究方法并鼓励学生独立进行观察实验。学生在实践操作中积极探索，当学生成功地完成实验时，他们的心情会无比激动，学习兴趣也会倍增。这种实践体验无疑增强了学生自主探究问题的能力。通过实践活动，学生能够明确自己是发现者、研究者和探索者的角色认知，学生还能够体验到实践的快乐，从中养成良好的学习习惯，提高自主探究能力。

1.举办“走进运河，保护绿色生态水系”主题实践活动

在“走进运河，保护绿色生态水系”主题实践活动中，我校与辽宁省环保志愿者联合会、沈阳市环保志愿者协会、沈阳市运河风景管理处、共青团皇姑区委员会联合，为学生精心设计了一系列的实践活动。

沈阳运河风景管理科科长姜昊夫以“沈阳市环城水系概况介绍”为题，为学生细致地讲解了沈城水环境概貌，并通过《魅力运河》视频展示，为学生介绍了身边运河的自然概况、水质特点、污染治理等科学知识。视频通过今昔图片对比，生动的视觉感知，让学生真切地感受到打造绿色生态水系的重要性。

为了让学生真正了解运河水质特征，学校邀请沈阳市环保志愿者带领学生亲临运河取水样、與学生一起进行水质测试实验，结合测试结果，志愿者现场解答了学生的疑惑。此后，学校的环保志愿者纷纷走进各个班级，为学生宣讲保护运河的重要性和保护运河、治理运河的方法，并向全体学生倡导：从保护身边的运河做起，保护绿色生态水系。

2.开展“奇妙的菌世界”主题实践活动

在开展“奇妙的菌世界”主题实践活动过程中，我们邀请了中国科学院沈阳应用生态研究所东北生物标本馆袁海生馆长、中国科学院沈阳应用生态研究所赵曼如两位专家，让专家带领学生走进多彩的“真菌世界”，共同探寻“真菌世界”神奇的奥秘。

袁海生馆长为学生做了“多彩的真菌世界”科普知识讲座。在讲座中，袁馆长以精彩的图片和视频为学生讲解了真菌的起源、真菌的分类、真菌的形态用途以及养殖方法。活动后，学生在袁馆长的指导下，亲身实践，自己培育了“榆黄蘑”。学生通过一周的精心培育，细致观察、见证了“榆黄蘑”的成长，并把一周的观察心得认真记录在学校精心为其设计的“生活中的科学主题活动报告册”中。以下是几则学生的观察日记：

【日记一】2017年6月29日 星期四 天气晴 尹春霖

今天我们在学校多功能教室上了一堂生动的科学课——“多彩的真菌世界”，还收到了一份奇特的礼物——茵包。放学后，我回到家里，迫不及待地把菌包上面的塑料膜撕开，小心翼翼地用剪刀在侧面划了一个十字形的小口。然后把它轻轻放在了我家洗手间的一个塑料盆里，因为袁馆长说它喜欢阴暗潮湿、通风性好的地方。最后，我用小喷壶给它的上面和侧面都喷些水，让它始终保持湿润。它到底能不能长出蘑菇？长出的蘑菇是什么样的呢？我真的很期待。

【日记二】2017年7月1日星期六天气晴杨正

这几天，我都盼着早点放学回家，看看我的“榆黄蘑”长出来没有。我每天早晨、晚上都按时给它喷水，白天不在家怕它干枯，还特意嘱咐奶奶中午给它喷一次水。可是我的小蘑菇太“无情”了，把我的苦心当成“耳边风”。我每天晚上入睡时，还不停祈祷：小黄磨，快快发芽，让我看看你的“庐山真面目”。有时，我还梦见它冒出了嫩黄的小芽，可是一早醒来，却是空欢喜一场，让我真是着急。哎，都三天了！我的小黄磨，你何时才能发芽呢？

【日记三】2017年7月4日 星期二 天气晴 刘明熙

清晨睁开双眼，我赶紧从床上跃起，飞奔向书桌，轻轻捧起我那可爱的榆黄蘑。哈哈，一晚不见，小家伙长大了不少，昨晚还只是几朵高低不平的白色的“云朵”，今早就变成了一堆堆的“小黄帽”，鹅黄色的外衣让它显得那么娇嫩。晚上放学回来，更是让我惊奇，一堆堆的“小黄帽”瞬间变成了一簇簇高低不平、绵延起伏的“黄珊瑚”，远看就像是一盆经过精心修剪的“艺术瑰宝”，漂亮极了！

一次小小的科学实践，让学生收获了精心培育后的惊喜，掌握了科学探究的方法，他们的科学体验也因一次次“探究之旅”变得更加精彩。

如果说科学阅读让学生有了探究的思想和兴趣，科学实践让他们在实践中体验探究的思维与方法，那么科学写作则让学生梳理科学探究思路、领悟科学方法、探知科学道理。这种深刻的觉醒是学生对探究行动的一种理解，一种领悟，一种创造，更是他们未来成长与发展的“助推器”。

在教学实践中，我注重引导学生撰写“难忘的一次科学探究实验”“小课题研究报告”“实验报告”等书面作业，让学生在写中思，在写中悟。如五年级某学生带领小伙伴申报并承担了“碳酸饮料的分类与危害”小课题研究。在她的组织策划下，学生群策群力，制定了实验计划并分工合作，如有的负责收集碳酸饮料瓶，有的负责到超市调查收集数据，有的负责上网查阅资料，有的负责询问调查学生平时饮用水的喜好等。经过一个假期的调查、数据分析、查阅资料，他们共同分析了现有碳酸饮料的类别、成分以及长期饮用碳酸饮料对身体造成的危害，并撰写了《关于碳酸饮料危害的调查与解决对策实验研究报告》。

一群群合作的小伙伴在做小课题研究的过程中，阅读、观察、实践、调查，自觉运用知识、获取知识，在解决问题的过程中认真观察生活现象，提高科学探究能力。学生的生活态度、价值观能够在写作过程中不知不觉地得到改变与提升，通过写作学生也能真正体会科学探究的魅力所在。

列夫·托尔斯泰说：“如果学生在学校里的结果是使自己什么也不会创造，那他一生将永远是模仿的抄袭。”随着科技与时代的迅猛发展，未来需要的是创新型人才，身为教育者的我们重任在肩。为此，我们应不遗余力地从小培养学生的科学探究兴趣、科学探究思维能力和科学探究精神等基本素养，为培养创新型人才奠基。