简析实验教学中的探究

◇张招娣（江苏：滨海县天场镇中心小学）

“水本无华，相荡而生潋滟。石孰有火？互击而闪灵光！”工作23年，作为农村的兼职科学教师，经历了多年的科学课程改革的洗礼，如今再来品味这句话多了些许感悟。从最初只让学生知道书本表面知识到现在要注重素质教育的内涵，从让学生自己看书或照本宣科，到今天根据教学内容，充分挖掘教材内涵，再联系生活实际，去结合学生的年龄特点，继而激发学生参与探究活动的积极性，提高学生的科学素养。我们的成长其实也是课改的成果。这些年我们跟着教改的风，乘着素质教育的船，周围越来越多的教师认识到科学这门学科的重要性。

《义务教育科学课程标准》强调：应大力提倡探究性实验，让学生在科学教学中能经历比较完整的科学探究过程。而在此过程中如何让探究活动充分自主化呢？我认为，只有让学生在探究中发现并敢于质疑、学习并乐于合作、敢于并学会辩论，才能有效提高课堂探究的质量，实现培养学生科学素养的最终目的。

一、因地制宜，寻找适合探究的实验材料

在科学实验教学中经常需要用到很多实验材料，而很多时候材料的选择同样也是激发学生质疑的来源。农村小学条件有限，实验室现有仪器设备很难实现人人动手操作。为克服这一困难，我们在利用好现有仪器设备的同时，大力提倡师生低成本实验，学校经常组织师生就地取材，利用身边的一切资源，很多时候还要自制教具、学具。同时我们也发现学生用自己设计制作的学具探究科学中未知的奥妙，兴趣反而异常浓厚。

例如：用酒盒、牛奶盒、鞋盒等制作简易望远镜，帮助学生理解望远镜的内部结构和工作原理；用废旧的电热丝做电热切割器；利用废旧的注射器也可以做“大气压力”或“压缩空气有弹性实验”；用塑料吸管与纸巾摩擦后会吸引小泡沫，说明吸管带了电；悬线挂起两个吹足了气的气球，然后在衣服上摩擦几次，会发现两个气球互相排斥，说明它们带了同种电荷；饮料瓶灌满水，上口插上玻璃管，可以做“液体热胀冷缩实验”“反冲”“水的压力”等实验；在“紫甘蓝”水中分别加入白醋、柠檬水、糖水、苏打水、洗衣粉水会发现它们呈现出不同的颜色，告诉学生紫甘蓝中含有花青素，当它遇到酸碱性不同的物质时会发生不同的化学反应，变成不同的颜色，遇酸变红、遇碱变蓝、遇中性显紫色；等等。

在教学过程中我惊喜地发现，学生运用自己身边随处可见的简易材料做实验，会涌现出许许多多奇思妙想。在此过程中，学生兴趣盎然，不仅能体会到科学并不神秘，科学就在身边，更能感受到无穷的创造潜能和魅力。

二、巧妙设疑，激发学生自主探究的欲望

好奇心是人生每一次前行的原动力。尊重并理解学生的好奇心是培养创造力的前提。而好奇心的产生可以来源于生活中常见的现象，或身边一件简单玩具的启发，或偶尔不经意的猜测，都可以让学生产生好奇、产生疑问。而传统的科学实验课教学，往往单纯验证性的课比较多，这种教学方式常常是教师把实验目的、步骤、方法及注意点等在实验前已经详细而周密地交代清楚，有时害怕学生不会或者说不到点上，甚至是预先告诉学生结果，学生只需依“葫芦画瓢”，失去了探究性实验的“光华”。为了增强学生的探究效果，激励学生尽情地投入探索活动，为了使学生在不断地质疑、改进、获得答案中体验到探究的乐趣和成功感，教师可以根据学生现有的知识基础结合教材实际进行巧妙设疑，激发学生的探究热情。

在五年级上册“不同材料的导电性能”的实验教学中，教师应该明白这节课不只是让学生记住两个抽象的概念——导体和绝缘体，而引领学生亲身经历、亲身体验这两个概念的“诞生”的过程，才是重中之重。在教学时，教师先指导学生按照上节课连接简单电路的方法连接好电路，使灯泡亮起来，然后以“有没有物质可以来代替导线”为问题的切入点，让学生利用所提供了材料盒、铜片、铁片、铝片、盐水、木片、橡胶、塑料尺、橡皮等不同的材料，设计实验的方案，探究不同物质的导电性能。学生以小组为单位带着疑问，大胆假设，在寻找问题答案的过程中，设计出多种实验方案。在活动中，学生很快发现：木片、橡胶、塑料尺、橡皮都不能导电，铝片、铜片、铁片能够导电。在交流反馈时，有一个小组长跳起来说：老师，为什么我们的木片也能使灯泡亮起来呢？我走过去一看，确实灯泡亮起来了。我让大家一起来观察能导电的木片和不能导电的木片有何区别，发现导电的那根木片曾不小心掉进水里了，因为没有其他木片所以他们组只能用湿的木片进行实验。经过比较，学生就知道了，干的木片绝缘，但湿的木片却是可以导电的。所谓导体和绝缘体都不是绝对的，在某些情况下，绝缘体也具有导电的性能。这个小意外让我很惊喜，也像一道光激起学生的探究的热情，教学效果不言而喻。再追问：你们觉得人体是导体还是绝缘体？大部分学生觉得是绝缘体，教师再利用“验电球”来检验人体是不是导体，解释生活中的“触电”事件。课堂上有机融合了“安全用电”的思想教育，引导安全用电是对第一部分的理解和应用。可见，有时课堂上的一两个小意外会让教师拥有更神奇的教学资源。

三、优化形式，提高学生合作探究的效率

“真理越辩越明”，没有激烈的讨论，就不会有科学真理的诞生。而讨论首先要积极参与并合作，如果我们不注意引导，就会发现好多所谓的小组合作，就是优等生做给其他人看，组长发言大家听，使得小组合作形式化，大部分学生并没有参与。没有参与就没有话语权，探究活动中，在强调协作重要性的同时，教师一定要引导学生优化活动的形式，提高探究活动的效率。

比如在教学《食盐在水里溶解了》这一课时，我让学生互相协作，先观察沙子和食盐在水中的变化，初步建立“溶解”的概念。再逐步设置疑问：水里可以无限溶解食盐吗？如何使水里溶解更多的食盐？100 毫升水里最多可以溶解多少食盐？找到使更多的盐溶解的方法。在实验操作之前，教师让小组讨论如何分配小组成员，明确各小组成员的职责，并且提出注意事项，教师再适时补充，然后进行实验。正是在小组学生共同的合作探究下，得出水里不可以无限溶解食盐，可以用搅拌、加热加速溶解，还有学生通过家里妈妈把冰糖块敲碎使冰糖更快溶解，想到把食盐研磨粉碎应该也可以加速其溶解。当然，在这节课上，还要提醒学生很多实验规范和细节，比如：100 毫升水的量取时滴管的使用，搅拌棒和酒精灯的正确使用及注意事项，等等。让学生在观察实验现象的同时也要学习实验操作的规范性。整堂课的气氛和谐而快乐，效果显著。

四、创造条件，提高学生自发探究的能力

如在教学四年级上册“简单电路”单元《点亮小灯泡》一课时，我大胆地放开，不断地创造探究的条件，让学生独立探究，激励他们自己找“路”，让他们亲身体验到成功与失败的酸甜苦辣。课前用一个猜测——手电筒为切入点，让学生通过对手电筒内部结构进行猜测，引发学生对“小灯泡是怎样亮起来的”这一问题的思考，来开启对简单电路的学习之旅。我问：关于小灯泡你们有什么要问的？学生有的问：小灯泡是谁发明的？小灯泡外面的金属是什么做的？里面的灯丝是什么做的？外面的玻璃可以换成别的吗？等等。由于他们并不一定了解电路的真正意义，所以先让学生了解小灯泡的结构很重要，学生分组坐好，课上教师先提供一节干电池、两根两端有部分金属露出来的导线和一颗小电珠，要求试着自己接亮小电珠，并尝试画出示意图。这时，有个别组出现小电珠不亮的现象，我不忙于指导，而是激励学生反复探究尝试、小组讨论、再尝试，直至接亮为止。再比较各种不同的连接方法，以此让学生知道一个闭合电路的共同特点，即需要形成一个能通过小灯泡的电流的闭合回路。然后，我听到有学生抱怨“想让小灯泡亮着就需要一直按着导线。可是一直按着的话手好酸”的时候，借机提出：想想有没有什么办法解决这个难题呢？学生讨论后有的提出要有一个开关才好呢！有的说导线的两端设计成像家里的插座那种才安全呢；有的说那电池的两端也要设计成有孔的样子，这样才能把导线插进去……教师借机出示电池盒和开关。最后，放手让学生用若干根导线、几只干电池、两个开关,把两颗小电珠同时接亮，还可以再放开……学生在学习和探究活动中领略到成功的喜悦，同时增长了探究的能力。

五、激励评价，树立学生学探究的信心

没有评价的科学课，是不完整的。激励性评价是指在教学过程中，教师通过语言情感和恰当的教学方式，不失时机地从不同角度给不同层次的学生以充分的肯定、鼓励和赞扬，做出激励性评价。方方面面的认可、赞扬，或鼓励的积极性评价，能让学生在正确看待自己的同时赏识自我、扬长避短，开启原创性的科学思维，保护学生的好奇心和求知欲，增强学生对科学这门学科学习的兴趣与信心。

例如：在《观测风》这一课的教学中，教师课前导入说：“风，我们再熟悉不过了。”接着教师问：“每个季节都会有风，那夏天和冬天的风，又有什么不一样呢？”这时有学生回答：“夏天的风清凉舒爽，冬天的风透彻心扉。”教师评价：“这位同学回答得非常好，用词准确，有善于观察的眼睛和善于感受的心灵。”之后教师大胆鼓励学生用他们学过的词语描述风的现象，并引入本课。通过观察生活中常见的彩旗飘扬、树枝摆动等现象，学生感受到风的存在。教师又让学生动手制作小风旗，通过探究小风旗的飘扬方向和小风旗的飘扬程度来感受不同的风向、风速及其区别。学生在探究和研讨中发现：原来风吹来的方向就是风向，气象学家还对风速做了详细的等级区分。

小学科学的探究活动主要是以实验课为载体的，而学生学习科学的主要途径除了教师教授一些科学知识以外，更多的是让学生经历以探究为主的实验学习活动。敢质疑、有讨论、有失败的课堂更真实、更精彩。同中求异的瞬间往往更能绽放出科学课的光芒。科学实验探究需要教师有计划、有耐心，才能将教学的可能性变成现实性，使学生获得积极的、深层次的体验，促进学生的主动发展，形成科学素养，为提高科学教学水平迈上新台阶尽一份力。