培养探究能力让学生成为实验教学的主人

◇潘明志 苗 晋（江苏：句容市石狮小学）

科学实验对于小学科学这门课的重要性，每一位科学教师都很清楚。在科学实验中探究的必要性是不言而喻的，所以我们要让每位学生投入实验中，亲身经历过的科学实验更具说服力。我们应该有计划地安排科学实验课，充分做好课前准备，从实际出发，让学生投入科学实验过程，尽可能让学生多观看、多思考、多动手、多讨论、多记录，使科学实验在课堂上的作用得以充分发挥。让学生成为课堂实验的小主人，提高科学实验课的质量，培养学生的科学探究能力，提升学生的科学素养。

科学实验中真正培养学生的探究能力是在课堂上。通过科学实验激发学生的实验兴趣，增强他们的发散思维，提升学生的智力，增强实际动手操作等方面的能力。下面，笔者通过具体的课堂教学实例，谈一谈如何增强学生的科学素养能力。

一、创新设计实验教学

创新和科学实验本就是不可分割的一体。钱学森教授在谈到培养科技创新人才时，提出了“科学精神最重要的就是创新”这样的观点。身为科学教师一定要具有创新精神和能力，并敢于创造新的科学实验。在五年级上册科学书上第二单元的第一课《光的行进》这一课中，要做一个小孔成像的模拟操作。根据书上的步骤进行操作，最后的结果不尽如人意，可能是受到光线强弱的影响。因为有了这样的问题，再加上照相机的启发，才有了下面改良版的实验设计。

首先，实验装置的主结构由一个盒子改成了两个盒子。

大的盒子上面开个孔，并挂上活动纸板，方便选择大小不同的孔，然后通过改变活动纸板的位置，获得不一样的小孔成像，得出孔径与成像效果之间的关系。

通过选小盒子的活动，改变成像屏与小孔之间的距离，更方便看到最好的答案。

成像屏在小盒子的前面，盒子下面的另一端是观察口，使用时眼睛贴着观察口，和小盒子的盒体组成一个封闭的盒子。

这个实验经过改进后，无论是清晰度还是亮度都得到很大提高，而且能改变像的大小。

但是这样的结构让学生做是有点难度的，特别是两个盒子之间想连接紧密，很难做到。恰好一次上课过程中，一个学生没有带盒子，而是用了个圆筒，这让我茅塞顿开。我将结构修改为两个圆筒的套嵌。先准备一个圆筒，小筒就用卡纸依着圆筒的内径去卷，这样就容易多了。课后全班学生都顺利制作好了改进后的小孔成像装置。大家还兴致勃勃地交流制作经验，比谁的成像效果最好。见此情形，我立刻在五年级平行班内组织了“小孔成像”制作比赛，进一步激发了学生的制作热情，促使学生把探究活动继续下去。虽然第一次实验还有瑕疵，但是经过改进后，不管是实验过程中学生的状态还是实验结果，都很好。由此可知，我们进行科学实验的创新，要灵活，随机应变，及时调整实验方案，坚持到底，一定会让付出有所回报。

二、提前准备实验器材

科学实验一定要让学生自己动手操作。小学科学的内容很烦琐，实验器材也是各种各样。目前科学专职教师的配备又十分不足，一个学校能有一到两个专职教师就不错了，就是这一两个人常常还要兼任其他各种职务。在完成自己教学任务之后，还有多少时间去提前准备实验器材呢？可用这几个方法来准备实验器材和装置。

首先，每个学校每学期要有专人负责仪器、易耗物品以及器材的维护保养。更重要的是，教师要有创造性想法，而不是什么也不想，就一句话“学校没有”，然后就放弃了。面对困难，尤其是乡村学校，要想办法克服。除了器材，还有一些教师连最简单的操作都不会。这就不是器材缺乏的问题了，而是教师缺乏终身学习的愿望和习惯。在有器材的基础上整合课程的资源，学生可以根据自己的想法设计或者开发实验小器材。自己设计开发的器材一定比学校提供的器材针对性更强，更能增强学生学习的兴趣。鼓励学生或者家长自发带一些不用的，或者小的消耗品作为实验器材，让他们当实验的主人。这样还可为学校节约一定的经费，同时减轻教师的工作量，是一举多得的有效举措。当然，在和家长、学生沟通时，一定要注意方式方法，要让家长和学生明白，一定是家里不用的消耗品，千万不能让家长认为是学校为了节省经费，而让家长出钱买各种实验器材。

三、有序开展实验教学

记得刚刚开始接触科学的时候，那时不叫科学，叫自然，最难的就是如何有序地开展课堂实验活动。因为很有可能遇到的情况是：完全放开，学生就乱哄哄；如果教师干预过多，很多学生会放不开手脚，脑子更不愿意动，等待教师给予，不利于学生的发展。不知道经过多少次实践，我终于知道如何有序开展课堂实验活动了。

（一）角色分配，确定职责

首先，由教师根据学生的特点进行角色分配，然后定好每个人的实验任务，再由学生自发选出小组长、记录员、观察员、材料员等，这样大家明确自己的职责及各自的分工，做起实验来，就很有序。当然，为了提高学生的体验感和积极性，每一学期或者每一个实验结束后，学生都可以向教师申请角色互换。教师也会根据每个人在实验中的具体表现，安排其更合适的角色。慢慢地，学生各方面能力都会得到提高，积极性也会大大增强。

（二）确定实验目的，制订方案

很多时候，教师会因为个人或者其他事，在做实验前没有好好地研究方案，导致实验的时候完全跟着实验方案走，而不能随机处理实验中出现的意外。虽然学生才是课堂的主人，但是教师不能忽视课堂教学，甚至是只当课堂的过客，这是不可取的。教师应该在实验过程中，在学生质疑的时候，能够成竹在胸地回答他们的问题，能够及时解决他们的问题，让他们没有后顾之忧，成为学生实验的保障。

其次，实验器材是很重要的，不能做完实验就不管它们了，随手丢在了实验桌上，很多时候再想找这些器材，已找不到了。所以实验器材在使用后要有序回收摆放，这样才能增加使用时间。例如，在教学《简单电路》这课时，我是这样发放器材的：一个大塑料整理盒，里面放上两个信封，信封上标上序号。桌上只有一个电池、一截导线、一个小电珠。学生先完成让电珠亮起来的实验后，进行第二个实验时，才能打开信封一，取得进行下一步实验所需的器材。同样，开始第三个实验时，才能打开第二个信封，拿到实验器材。每个实验完成后，都要将器材放回整理盒内，以备下次再使用。

（三）教师巡视、指导

学生在实验的时候，教师并不是闲聊，甚至是休息的状态。他们应该巡视每个实验小组的实验情况，看看有没有错误，或者不恰当的地方，若有，要及时指出来，指导他们用正确的实验方法操作。同时还要注意实验的安全提醒，这样才有利于实验的安全开展，有利于实验课堂教学的正确生成。

四、注重课外延续深化

科学教师经常碰到这个老大难的问题：在仅有的一节课内想完成自然科学实验中的观察、科学种植、收集有用信息和记录等其他多方面需要时间来验证的问题，很难。面对这一难题，有些教师会随机处理，减少课堂的教学内容，还有的教师会加快课堂教学节奏，导致最后的教学效果不尽如人意。很显然，这是矛盾的。但是我们可以利用课堂上的40分钟去引导学生实验的方向，实在来不及，可以利用课余时间去完成剩下的实验。还可以合理利用学生身边的教学资源，把实验带回家，带到课外，通过和家长的讨论以及和同伴探究，让每位学生真正感受到学习科学的趣味性和参与性，提升课堂实验的效率。

在课堂实验中，一开始学生通过观察记录和具体实验有了自己的想法，但是在和其他成员的思想碰撞中，大多数学生会认为自己的想法和结论是对的，没有任何错误的地方。学生不懂得反思，甚至是保护自己的结论，不去思考别人的观点是否正确，直接否定别人的想法。慢慢地，大多数学生在听到其他学生的观点和自己的有所出入时，也开始尝试反思，去思考自己和别人的出入点，斟酌自己在实验中是否有错误或者是不够仔细的地方。再通过与其他小组的辩论，重新调整对实验的想法，多方面、多角度地重新考虑实验结果是否完全正确。此时，科学探究这扇大门就会敞开怀抱欢迎他们，学生也会如醍醐灌顶，豁然开朗。教师在教学时候，一定不要因为时间或者其他原因，减少学生自己思考的时间，否则学生就是瞎猜。教师一定要从一开始就培养学生主动思考的能力。当然这需要时间，主动思考的能力不是一蹴而就的，也不是一堂课、几堂课的任务，一定不能拔苗助长，要对自己的学生有耐心，有信心。相信随着时间的推移，我们对学生的付出，一定会在某个实验过程中得到升华，得到结果。

我希望学生能够明白动手操作的重要性。在自己动手探究中学会主动思考；在和别人的争论中学会反思；在和成员互帮互助中学会配合；在和教师、家长的沟通中学会虚心请教；在不断失败中学会坚持。只有这样，科学实验效率才能大大提高。同时我们要慢慢克服传统科学实验的不足，要学会融合，把传统科学实验的优点带到现在的实验课堂中去。通过动手操作，让学生真正了解实验的过程，体会实验的魅力，提升学生主动探究的能力。探究就应该从课堂中延伸出去，特别是科学探究，课堂外的生活中有更加丰富的、更加生动的、更加广阔的探究内容和空间。只有教师先做出改变，慢慢地培养学生的动手探究能力，才能让学生真正提升科学素养能力。