在實驗教學中如何培養學生的科學探究能力

《國家科學課程標準》中提出:小學科學課程是以培養科學素養為宗旨的科學啟蒙課程，學生能通過觀察、實驗、制作等活動進行探究，同時提出了“面向全體小學生”“提高科學素養”“倡導探究性學習”的課程理念。在小學科學教材中，實驗教學占有相當大的比重。因此教師必須精心設計教學活動，充分發揮實驗在小學科學課教學中的功能和作用，讓學生積極主動參與到實驗活動中去，親自感知實驗所產生的各種現象和變化，通過認真觀察、認真實驗，培養學生的探究能力。我們知道，實驗是引導小學生探究發現的要素之一，而在不同的實驗形式中，皆可通過不同的方式并有不同側重地培養小學生的科學探究能力。

一、做好演示實驗，激發興趣，培養科學探究能力

興趣是最好的老師，通過實驗培養學習科學的興趣，正是學生主動地進行探索活動的基礎。而從心理學角度看，實驗能夠吸引學生的注意力。面對實物，親手操作、嘗試，體會“發現”和“成功”的喜悅會激起學生強烈的興趣。著名的教育家孔子早在兩千多年前就曾經說過:“知之者不如好知者，好知者不如樂之者”。有了興趣才會去探索、去創新。

因而，我在每學期第一節科學課就把激發學生學習科學的興趣，培養學生探究能力作為本節課的主要目的和教學重點。改變過去單純用說教的方式告訴學生“科學是有趣的”，而是讓學生參與到教師的演示實驗活動中。為此，我準備了神秘的擺、美麗的卵石、通電線圈吸大頭針、顯微鏡等。讓學生通過摸一摸、看一看、做一做，真正感受到科學知識的趣味性，從而激發學生的學習興趣。勉勵學生要像科學家那樣孜孜不倦研究、探索科學的奧秘，使學生一開始就有探索創新的欲望。例如我在教學三年級科學下冊第五單元《沉與浮》這單元時，我告訴學生我有一支聽話的滴管，然后演示實驗:將滴管放進一個裝滿水的礦泉水瓶中(滴管口朝下)，蓋緊瓶蓋，我說沉，就用力擠壓瓶子，滴管就會往下沉;我再說浮，就松開手，滴管又會上浮。這個實驗引發了每一個學生極大的好奇心，對整堂課產生巨大的作用，激發了學生學習科學的濃厚興趣。

二、上好學生實驗，提高興趣，培養科學探究能力

從創造學的角度看，學生實驗最能夠活化學生學到的科學知識，培養學生手腦并用的實踐能力和探索能力。要使科學實驗教學取得最佳效果，充分開拓學生的創造思維，使學生的創新意識顯現，首先做好實驗教學設計。在教學過程中既要用科學的知識、思維方法來指導科學實驗教學的設計;又要以科學的有關教學原則和新的教學思想指導科學實驗教學的設計。例如在“通電的線圈”一課實驗，首先變模擬實驗為自行設計實驗，讓學生人人設計通電線圈，讓學生回憶上次實驗得出的結論，啟迪學生思維活動，找出磁鐵的南北極，在此基礎上，啟發學生根據教師提供的實驗器材做一個電磁起重機。這一自主活動為學生創新能力的開發創造了一個寬松環境，每個人都在主動參與、積極探索。在交流設計電磁起重機時，有一半的學生設計的電磁起重機用了一塊電池，有四分之一的學生用了兩塊電池，而余下的四分之一的學生用了三塊電池，學生很快得出了:串聯電池越多，產生的磁力越大。

這樣，學生在積極參與設計電磁起重機的實驗操作中，不僅訓練了實驗操作能力，還加深了對實驗的理性認識和思考。如當試驗驗證了串聯電池越多，磁力越大時，他們就思考如果并聯電池會出現什么效果呢?等等，每個小組都能從不同的角度、不同的層面去發現問題、解決問題、提出問題。學生親自實驗，既領略到成功的喜悅，又拓展了學生的創新意識和創新能力。

在學生實驗時，通常采取分組實驗的形式。所以，學生課堂分組實驗是培養學生實驗技能的重要環節。通過學生實驗，學生能更細致地觀察和研究一些自然現象，驗證一些規律，熟悉一些簡單儀器的使用和性能。而說到分組實驗，我們知道又可分為驗證性實驗、啟發性實驗和整合性實驗三個層次，那么，在不同的實驗層次中，又是如何來培養小學生的科學探究能力的呢?

1.“做好”驗證性實驗，在被動模仿中開發小學生科學探究的潛力

驗證性實驗通常是指在一致結論的基礎上，小學生通過被動地模仿前人已經做過的實驗過程所進行的驗證結論的實驗。這種實驗的特點是循規蹈矩，按部就班，這對小學生探究能力的培養有一定的影響。但我們不能因此而忽視或丟棄這種實驗方法，因為這種方法不但能使小學生追尋科學家的探索足跡，能使初學者體會和領悟到科學思想、科學方法和科學原理，而且這是快速步入通過實驗探索自然奧秘大門的捷徑，同時我們通過變換方式亦能達到開發小學生科學探究潛力的目的。

2.“做活”啟發性實驗，在主動探求中發展小學生的科學探究智力

啟發性實驗(國外稱發現式實驗)，是在給出課題、提出要求、準備多種儀器用品等材料的基礎上，由小學生自行設計實驗方案和操作步驟，并創造性地獨立完成實驗任務的實驗方法。這種實驗方式集增長科學知識、提高實驗技能、培養科研能力于一體，使小學生重在參與，在探究實驗結論過程中發展小學生智力，而這種實驗方法的掌握，將使小學生獲益終身。其實驗的一般步驟是:教師創造情境(或從錄像、報刊、網上查詢)，啟發小學生思維——提出有探究價值的問題及有針對性的假設——正確設計科學性、可行性方案(常有對照組)——按要求操作實驗(常多次進行，以保證數據的可靠性)——通過實驗得出與假設相關的結論——進一步引申到實踐中應用，同時檢驗整個實驗的正確性。

3.“做全”整合性實驗，在多維探索中培養小學生的綜合實驗能力

整合性實驗就是把各類有依從和制約關系的實驗內容，通過一系列相關的多因子探究實驗，完成一組或若干組實驗任務的實驗方式。這種實驗方式通過多角度擬題、設計方案、分析矯正(相關實驗間交叉、重合等因素影響)、思考結論、撰寫綜合報告等程序進行，相對單因子因素實驗要復雜得多，故屬較高層次的探究實驗。在要求高年級小學生做此類實驗時，應盡量將各種因素考慮周全，最終達到“一舉多得”的目的。

學科實驗教學可以使我們的學生成為新課程理念的受益者，有較強的好奇心，而且能保持較長的時間;他們在面對一個科學研究任務前，會提出問題，會制訂一個周到的計劃，會付諸研究活動;他們在面對一個科學甚至社會問題的時候，會用質疑的眼光去審視。

作者單位:江蘇省張家港市合興小學