引導小學生自主實驗探究

劉廣貴

小學生在學習科學知識時，只有通過進一步的親身探究，讓他們親自發現自己的已有經驗與新發現的現象或事實之間的不一致甚至矛盾沖突之處，他們才會心服口服地審視、反思并修正自己的經驗認識，提出或接受或重建“更為科學”的新解釋、新假設、新概念。據此，筆者認為，在科學課堂教學中要創設條件，留給學生自主探究科學的空間。以學生為本，讓學生在玩、說、議、實驗中自主學習，自主合作，自主制定實驗計劃，自主操作實驗探究。這樣才能使學生熱情高漲，積極主動地投入到科學探究中，才能使科學課堂煥發生命活力。

一、了解實驗計劃的內容及形式

首先，了解實驗計劃的內容。實驗計劃應是重點解決以下幾方面的問題：一是做什么、二是怎么樣做、三是注意事項。一是做什么：即應該解決探究方面的什么問題；二是怎么樣做：即用什么樣的方法來證明我們的猜想與假設，需要用那些材料、工具等，這比做什么更具體；三是注意事項：包括安全、分工、記錄等一系列的問題。以教科版《科學》六年級上冊《電磁鐵的磁力》一課的教學為例子，問題是：電磁鐵的力大小與那些因素有關，學生作了假設：與導線纏繞的圈數，電池的節數，鐵釘的大小等因素有關，接下來就是引導學生制定探究計劃：首先，要解決的問題是做什么，就是要求學生明確要搜集的證據是兩次磁力大小的對比。即要做的實驗是對比實驗，然后要解決是怎樣做的問題，包括用什么方法來做實驗即實驗中需要改變的條件有哪些？保持不變的條件有哪些？需要哪些材料？等。三是注意事項：如電池之間的連接，小組分工等系列問題。

其次，了解實驗計劃的形式。課程標準中“科學探究”的具體內容標準部分對于制定計劃的具體內容標準有兩條描述：一是能提出探究活動的大致思路。二是能對自己或小組提出的探究問題作出書面計劃。由此可見，計劃的形式主要分為兩種：一種是書面計劃，一種是口頭計劃。

在教學中，首先用的是口頭計劃，似乎很少用到書面計劃，但是《科學》教材從四年級，就已經在給學生提供書面計劃的范例，如四年級上冊《溶解》這一單元中《100毫升水能溶解多少克食鹽》要求小組討論，制定一個研究計劃并且提供一個研究計劃范例，其中有研究的問題、研究的準備、研究過程等。到了五年級上冊，如《生物與環境》中《種子發芽實驗》一課，在活動記錄部分要求學生作出一個比較完整的書面計劃，內容包括以下方面：1、我們提出的問題：綠豆種子發芽必須要有水嗎？2、我們的推測：綠豆種子發芽可能須要水；3、需要改變的條件，保持不變的條件；4、實驗方法5、記錄表：包括改變的條件、實驗的現象；5、我的結論。

二、教師主導制定計劃為學生示范

教師給出實驗計劃由學生按照計劃進行實驗探究。教師給出實驗計劃有兩方面的原因：一是學生對所要研究的問題及研究問題的方法缺乏了解。二是要向學生滲透某種科學的方法，這里教師給出的實驗計劃起滲透、示范及遷移的作用。按照教師給出的時機不同，可分為全盤托出型和分步給出型。全盤托出，就是把實驗的方法、步驟等，在學生開展觀察、實驗、制作、調查等活動前，全部告訴學生，讓學生依此計劃進行實驗。如三年級《科學》上冊《水和空氣》這一單元中《誰流得更快一些》一課，教師在帶學生復習前一課教學內容后，告訴學生本課的活動內容：比較洗潔精、食用油和水誰流得快些。此部分內容就是實驗計劃因為學生對實驗內容和方法不熟悉，因此，由教師全部給學生，讓學生按計劃進行實驗。

再如教科版三年級《科學》下冊，《我們周圍的土壤》一課，有一項拓展性活動：調查我們家鄉的土壤。教材上寫著這樣一句話：先制定實驗計劃，然后再做實驗。在這句話的下面有一個表格，分為兩欄。第一欄為觀察方法，有這樣幾個項目，用放大鏡看、用手捻、在紙上涂抹、放進水里攪動等；第二欄是觀察結果，這份表格也是調查前提供給學生的一個探究計劃。因為三年級學生還不知道怎么去制定探究計劃，因此，這里出示的計劃應啟到示范滲透和遷移的作用。

三、實驗設計的主動權交給學生

教師不失時機提供機會讓學生自主設計實驗并自己操作.觀察現象.分析探究問題，從而學習科學知識。在學生設計實驗時，教師不要進行多余的干預，更不能讓學生照圖索驥。實事證明讓學生像科學家那樣自己設計一些實驗，是的確有成效的。如：教《磁鐵游戲》一課，在探究磁鐵能隔著東西吸鐵這一性質時，當教師要學生想辦法用磁鐵和桌上的大頭針把紙吸起來，有的學生用紙把大頭針包起來.有的學生把紙蓋在大頭針上把紙都吸起來了；當教師要求學生試一試磁鐵隔著別的物體看能不能吸鐵時，有的學生隔著玻璃，有的學生隔布或衣服，有的學生隔塑料板，還有的學生隔書，都將大頭針或小鐵釘吸起來了。學生運用常見的材料自己設計實驗主動地探索出了磁鐵的有關的性質。又如《輪軸》一課，圍繞輪軸是否省力，讓學生自由設計實驗。有的小組設計新穎；在兩個軸心同一條水平線上在輪的右邊和軸的左邊分別系上一根細線，垂下的長度相同，并各系上形狀.大小相同的砝碼，左邊相當于重物，右邊相當于拉力，同時松手看有什么情況發生，就能推斷輪軸是否省力了。這個設計具有創造性，如果把學生禁錮在書本上，是不會想到這些方法的。

學生對所要實驗的對象及實驗的方法比較熟悉，而且學生對如何制定計劃已經有所了解，只需要教師稍加點撥，引導學生就能自己制定實驗計劃。如三年級上冊《比較水的多少》一課，要比較三個不同大小的瓶子里水的多少，學生也作了猜想和假設，在制定計劃階段，教師說：用什么方法證明自己的觀點是正確的？請同學們設計方案好嗎？于是學生開始分組設計實驗方案，于是形成了：倒入同樣的瓶中、畫刻度、稱重量、比杯數四種方案，然后，教師按照研究問題的不同讓學生自由組合成小組按照小組的探究計劃進行實驗。 （下轉第117頁）

（上接第104頁）

四、實驗操作的主動權交給學生

學生在能熟練掌握操縱并懂得自我確定實驗目標的情況下，由學生確定研究的問題，做出猜想與假設，自己制定實驗計劃。學生能夠自主制定實驗計劃也是我們科學課的培養目標，也正是我們所要追求的。endprint

例如四年級下冊《巖石和礦物》這一單元，設計以開展“巖石（礦物）博覽會”為主要形式的展示活動，目的是讓學生相互展示自己的巖石（礦物）百寶箱，并認真分析和討論，表達自己的見解或小組的探究共識。同時為他們提供機會表達制作過程的愉快感受、親自動手成功后喜悅心情。在這樣的基礎上，再讓學生做“剪貼報”，讓學生利用自己收集的資料和本單元所學的知識，以有關巖石文化、礦物用途、礦物資源保護等為主題設計制作一份剪貼報，并進行交流，可以使學生進一步了解巖石、礦物的用途，認識到人類在發展的同時也破壞了環境，消耗了資源；認識到人類應該注意開發新能源，保護好巖石資源。

五、改教師演示實驗為學生實驗

“百聞不如一見”。學生親自實驗比教師演示觀察到的現象更清晰，更深刻。為此對一些操作簡單，耗時短的演示實驗可以讓學生上臺演示。在實驗過程中我們要注意兩點：第一，不怕出錯。在不經意的情況下自然顯露出來的錯誤，有時能達到更好的教育效果。第二，強調過程。不論實驗的難易，不論結論正確與否，只要學生動手做了，這種參與的過程最重要。只有這樣才能使學生更大限度地動手，動口和動腦，主動地參與到實驗探究活動中去，通過做實驗讓學生掌握操作要領及原理，學會觀察、分析、歸納、總結與思考。如教學《傳熱比賽》這課時，我就是先讓學生自由討論，設計操作過程，然后匯報，其余學生討論補充。也可以這樣設計：先請一位同學上臺演示，其余觀看，再討論應該改進的地方，這樣就能使學生對這一實驗過程印象深刻。在教學時，我還把實驗中影響實驗的關鍵步驟和注意點板書，避免實驗的盲目性。當然，我們更贊成學生能用別的實驗來研究同一問題，利用生活中的例子或實驗就更好不過了。這些實驗就可以延伸到課外跟學生一起做做，激發他們的興趣。

六、開放科學實驗器材室培養興趣

由于種種原因，很多學生根本沒有做過實驗，甚至連一些最基本的實驗器材都沒有見過，問題根源在于如何進行實驗教學，是不是從理論上分析一下就可以了？如果這樣實驗就失去了意義，更不要說發揮其主導作用了。針對這種情況，老師應該帶領學生走進實驗室，不僅僅是讓學生熟悉實驗器材，更是培養學生親自動手做實驗的興趣，在必要的情況下，開放實驗室，讓學生體會做實驗的樂趣。如“探究浮力的大小與哪些因素有關？”時，讓學生走進實驗室，組織他們進行實驗競賽：用一張牛皮紙折一只小船，看誰的小船承載的重量最大？。然后我出示第一個水槽把一團橡皮泥放到水中，沉到槽底。這時進行談話，提出問題“怎樣才能使這團橡皮泥浮在水面？”激起學生的好奇心，然后通過實驗把這塊橡皮泥做成船形，則浮在水面上。再讓學生用小鐵皮和小鐵皮做的不漏水的小船進行操作試驗。通過實驗和老師引導學生進行比較，懂得物體浮力大小與物體在水中的體積有關，同時也體驗到了實驗的樂趣。

總之，科學知識不是通過教師傳授得到，而是學習者在一定的情境即社會文化背景下，借助獲取知識的過程其他人（包括教師和學習伙伴）的幫助，利用必要的學習資料，通過制定實驗計劃并按計劃進行操作實驗探究而獲得。

【作者單位：金湖縣前鋒鎮淮勝小學 江蘇】endprint