小学科学学生实验探究能力培养策略研究

张立辉

（河北省秦皇岛市卢龙县刘田各庄镇魏官庄小学，河北 秦皇岛 066403）

引言

实验教学是小学科学教学的重要内容，实验的开展重在动手操作，但是实际教学中，动手操作的往往是教师，学生们只能观看，缺乏动手的机会，这样的教学模式无法促进小学生的自主探究，不利于小学生科学思维的培养。因此，新课改背景下，小学科学实验教学改革的第一步就是要发挥学生主体地位，给予学生亲自操作实验的机会，培养其动手能力。

一、小学科学中高年级培养学生探究能力的意义

（一）为学生的科学教育打下基础

早期的科学教育对一个人的科学素养的形成具有十分重要的作用。通过小学科学课程的学习，能够使学生体验科学探究的过程，初步了解与小学生认知水平相适应的一些基本的科学知识；培养提问的习惯，初步学习观察、调查、比较、分类、分析资料、得出结论等方法，能够利用科学方法和科学知识初步理解身边自然现象和解决某些简单的实际问题；培养对自然的好奇心，以及批判和创新意识、环境保护意识、合作意识和社会责任感，为今后的学习、生活以及终身发展奠定良好的基础。

（二）提高学生的科学实践能力

探究活动是学生学习科学的重要方式。小学科学课程把探究活动作为学生学习科学的重要方式，强调从学生熟悉的日常生活出发，通过学生亲身经历动手动脑等实践活动，了解科学探究的具体方法和技能，理解基本的科学知识，发现和提出生活实际中的简单科学问题，并尝试用科学方法和科学知识予以解决，在实践中体验和积累认知世界的经验，提高科学能力，培养科学态度，学习与同伴的交流、交往与合作。

（三）培养学生运用知识的综合能力

理解自然现象和解决实际问题需要综合运用不同领域的知识和方法。小学科学课程针对学生身边的现象，从物质科学、生命科学、地球和宇宙科学、技术与工程四个领域，综合呈现科学知识和科学方法，强调这四个领域知识之间的相互渗透和相互联系，注重自然世界的整体性，发挥不同知识领域的教育功能和思维培养功能；注重学习内容与已有经验的结合、动手与动脑的结合、书本知识学习与社会实践的结合、理解自然与解决问题的结合，着力提高学生的综合能力；强调科学课程与并行开设的语文、数学等课程相互渗透，促进学生的全面发展。

二、小学中高年级培养学生探究能力的策略

（一）设计适宜的实验情境

小学生在进行科学实验时需要精力集中、有耐心、有兴趣，但是小学生的性格却是活泼好动、情绪不稳定、注意力容易分散，尤其易受周围环境的影响。所以，在实验教学中，教师就要优化教学情境为小学生营造良好的实验环境，调动小学生参与实验的积极性。对此，教师在设计实验情境时要根据小学生的情感特点、生活经验、认知能力、身心发展等方面来考虑[1]。以《磁铁能吸引什么物体 》为例，教师先提问小学生：磁铁只能吸铁吗？有的小学生说磁铁也叫“吸铁石”，只能吸铁，有的小学生说不一定，在小学生意见不统一的时候，就会产生探究的欲望。此时，教师提出我们通过实验来观察，然后教师将学生分组，为每个小组提供了工具盘，其中包括了铝片、木块儿、纸片、塑料片、铁钉、磁铁以及铁钥匙、布条等等，让小学生用磁铁尝试吸引其他的材料，将实验的结果进行记录，同时教师还可以让学生从教室中找一些材料进行实验。这样的实验情境可以促使小学生去尝试、观察、体验，给予了小学生自由的探索空间，激发了小学生动手操作的兴趣。

（二）明确实验要素，加强操作指导

科学实验的开展虽然要给予小学生一定的自由发挥与探索的空间，但是依然离不开教师的指导，一方面是为了保障实验过程的安全，避免操作错误引发危险，一方面是帮助学生掌握正确的实验操作方法。只不过教师给予学生的指导并非按部就班地告诉学生每一步如何，而是要明确实验的要素，提醒一些注意事项，在有限的实验时间内保证实验效率，实现实验目的，最大程度地发挥实验教学价值[2]。对此，教师要尽量让学生参与整体实验过程，首先在实验的准备阶段，为了帮助学生熟悉实验相关的要求以及材料的性质等重要内容，教师要与学生一起筹备实验材料，确定实验的方法，明确实验的目的。其次实验过程中，教师可以整体的实验任务分步骤、分环节的层次化，以逐渐深化学生对实验的感悟，对实验操作的重点及注意事项予以明确。以《测量水的温度》为例，这个实验的操作重点是温度计的正确使用，教师在学生操作前要先演示一遍温度计的使用方法，并提醒学生注意一些容易犯的错误，比如拿温度计时要捏住上端，当温度计的下端浸在水中后，不要让温度计触碰容器的底部或者内壁，要捏住温度计使其下端完全进入并悬在水中，观察液柱的变化，待液柱停止变化时再读数，同时读数时不要将温度计取出，而且要平视液柱的平面。演示后，教师将学生们分组进行测量水温的操作，小组内一个学生操作的时候，其他学生监督操作方法是否正确，并对其及时纠正。最后实验结束阶段，教师需要引导学生总结实验过程与结果，分析在实验操作中遇到了哪些问题，如何避免，以及从实验结果中获取了哪些知识等等。

（三）拓展实验素材与空间

小学科学涉及的知识领域十分广泛，但是教材中的实验素材以及动手空间有限，这样不足以让小学生的动手能力得到充分的锻炼与发展。为此，教师可以针对一项教学内容来设计多种实验形式，同时结合生活经验，加强对实验素材的开发与整合，以丰富实验素材，给予学生更多的探究机会和更广阔的动手空间。以“空气占据空间吗？”为例，教师带领学生们开展“在水中将杯子倒扣”的实验，通过观察水在杯中占据的体积来得出空气占据空间的结论。接下来，教师可以帮助学生准备一些材料，比如塑料袋、水瓶、水杯、注射器等，让学生们自己选择素材设计实验。有的小学生让空气填充满塑料袋，然后讲塑料袋口封好，发现塑料袋的形状是鼓鼓的，说明里面有空气存在，空气占据着空间。还有的小学生讲注射器的推手拉至顶端，然后用手指堵住底端的小口，再用另一只手推压注射器的推手，发现推不动，也说明了空气占据空间这一科学现象。对实验素材及动手空间的拓展，能够促使学生从多个角度来认知事物，全面的构建科学知识体系。

（四）合理设计引导性问题

小学科学教学的主要目的就是培养并发展小学生的探究意识与创新精神，因而教师要对多种教学模式加以探索，凸显学生的主体地位，开展教学活动，使学生对自然与科学始终保持探究的热情，且能够自主思考。在教学实践中，教师应传授给学生正确的学习思路，引导学习方法，确保学生在探究与思考中不断增强自信心。以“有趣的食物链”一课教学为例，为让学生理解食物链被破坏所带来的危害，教师可以应用多媒体技术，为学生播放视频：“美丽的大草原上，狼对鹿产生了威胁，农民为了保护鹿，对草原中的狼大量捕杀。”然后提问学生：“结果如何呢？”学生通过自主思考后做出回答：食物链中任一个环节被破坏，都会影响其他环节，进而严重破坏生态平衡。这样一来，学生就能够对科学理论形成更为深入且系统的认知，同时能够激发探索精神。

（五）合理创设生活情境

小学科学学科内容广泛，探究性、趣味性明显，为激发学生学习兴趣、优化教学效果提供了必要保障。然而教材中也涉及一些复杂的科学知识，因而教师要耐心加以讲解和分析，使教学内容更加直观且有趣，尽可能地降低学生理解的难度，激发学生的学习热情。以“有趣的食物链”一课教学为例，教师可对学生加以引导和启发，使其充分结合个人生活经验，有效代入学习过程，对知识点快速理解，像“猫和老鼠”“水稻－老鼠－猫”等。此时教师即可引出有关食物链的定义：通过吃与被吃的关系，像链条式地紧密联系生物。教师运用合理的课堂导入方式，可使学生调动个人生活经验，对所学知识形成极强的好奇心，不断提高自主探究与解决问题的能力。

三、结束语

《小学科学课程标准》指出：探究活动是学生学习科学的重要方式。小学科学课程把探究活动作为学生学习科学的重要方式，强调从学生熟悉的日常生活出发，通过学生亲身经历动手动脑等实践活动，了解科学探究的具体方法和技能，理解基本的科学知识，发现和提出生活实际中的简单科学问题，并尝试用科学方法和科学知识予以解决，在实践中体验和积累认知世界的经验，提高科学能力，培养科学态度，学习与同伴的交流、交往与合作。

科学知识是研究学者们经过长期的学习与探究、通过无数的实验所总结出的经验、规律，能够帮助人们正确的认知生活、自然、社会的现象与本质，构建理性的思维。实验是探究科学、认知科学的过程，培养小学生动手能力，可以把帮助小学生掌握探究科学的正确途径，引导小学生正确的认知科学现象，提升小学生科学素养。以核心素养为基础的小学科学教学，需要对学生认知、掌握基本科学理论的情况给予必要关注，同时促进学生实践操作能力的提升，使学生在实验的过程中对科学现象进行验证，帮助其通过表面现象了解事物本质，实现学生综合科学素养的全面提升。在教学实践中，为全面推进小学科学教学目标的落实，教师要对核心素养予以准确把握，根据学生的状况不断探索并贯彻落实多元化教学模式，从多个角度提高学生的能力、素养与品格。