“兩把鑰匙”開啟培養學生自主實驗能力的大門

蔡炎

《科學》課程的核心是科學探究，科學探究主要是以實驗為主。通過實驗既能使學生理解自然界中各種現象的規律和定律，又能培養學生掌握一定的實驗操作技能和科學探究能力。然而，目前科學教學中存在著這樣的問題：教師往往讓學生根據自己既定的實驗方案進行實驗操作，而常常忽視培養學生自主實驗的能力。學生在科學課上大多是被動地按照教師指導的實驗方法按部就班地去做，大多數學生卻不知道為什么要這樣做？可謂是知其然而不知其所以然。

一、教給學生自主實驗的方法

1.自主準備。主要指導學生學會自學教材和自主準備材料。由于科學教材是循環使用的，所以自學教材要求在上一節課下課前就向學生明確提出，讓學生或閱讀教材；或觀察記錄；或思考提問；或比賽激勵。如六上第二單元《建高塔》這一課前，我讓學生閱讀教材內容，思考：要建一個又高又穩定的塔，你認為怎樣的結構穩定？課后自主觀察一些高塔求證。要求學生根據建高塔的需要從身邊收集一些廢舊材料，只要是對建高塔有用的材料，都可以帶來，下節課我們來比一比哪個組建的高塔最高、最穩。結果，學生不僅帶來了各種大小的飲料瓶，還帶來了筷子、橡皮泥、玻璃彈珠、硬紙板等書本沒有提示的材料。這說明學生已經根據自己的自學、自主觀察和自主思考后進行充分的自主準備了。

2.自主探討。是在教師指導下學生自主探索實驗方法、設計實驗方案的過程。小學生自主設計實驗方案還需要教師的扶持，然后由“扶”到“放”，循序漸進，指導學生逐步學會自主探討、設計實驗方案。如《磁鐵的兩極》一課，研究磁鐵兩極能否指示南北方向。我先拋出問題，引導學生思考：“要設計實驗證明磁鐵的兩極能否指示南北，把磁鐵直接放在桌上行嗎？我們首先要考慮什么問題？”學生思考得出：“要考慮怎樣讓磁鐵自由旋轉？”再出示各種材料：泡沫圓盤、小條形磁鐵、水槽、棉線、支架、旋轉架等等，讓這些有結構的材料為學生自主設計實驗提供導向：“小組討論選擇合適的材料先設計一個實驗方案，再討論選擇其他材料或自己思考的材料設計另外的方案，比一比，哪個小組設計的方案又多又好？”經過引導、思考和探討，大多數小組學生充分發揮聰明才智，自主設計了各種有創意的實驗方案。

3.自主操作。學生自主設計好實驗方案之后，就要讓學生按照方案自主進行實驗操作了。但是如何有效地指導學生自主進行實驗操作呢？應根據不同的實驗進行不同的方法指導。如《分離鹽和水》的實驗步驟比較多，教師的指導要細致到位。可以讓學生先自主把實驗的過程分成若干具體有序的步驟，明確先做什么，再做什么；接著引導學生思考在實驗中特別是酒精燈的使用又該注意些什么？什么該做，什么又是不該做的；最后讓學生根據自己分解的步驟和注意事項，自主進行實驗操作。

4.自主總結。即自主進行實驗總結，包括填寫實驗記錄、匯報實驗結果、分析實驗現象和數據、得出實驗結論等內容。這些都需要教師在每次實驗時，不斷指導和強化，使學生形成習慣，并學會根據實驗結果自主分析得出實驗結論。

二、拓展學生自主實驗的時

1.多督促指導。學生在課外堅持自主實驗離不開教師的督促、指導，但是教師不能包辦代替，而要循序漸進，逐步放手。如四年級制作天氣日歷，需要學生堅持一個月每天觀測和記錄，有的學生因為其他課程作業多，可能會忘記。所以，我指導學生分小組把天氣日歷的記錄表貼在科學教室展板上，可以避免學生因忘記帶表格而無法記錄；再指導學生每天中午吃完飯，到科學教室領取溫度計等實驗材料，進行天氣觀測和記錄。采取教師——課代表——組長逐級督促的方法：第一周，我每天中午12點到教室，督促學生及時觀測和記錄，并給予指導和幫助；第二周，我提醒課代表，讓課代表督促全班學生；第三周，讓課代表督促組長，由組長督促小組學生觀測；最后一周，我沒有提醒課代表，孩子們已經形成了習慣，能自主進行觀測記錄。總結天氣日歷時，大多數小組學生都能按時自主完成天氣日歷的制作，他們能認真地進行觀測和記錄，制作的天氣日歷記錄科學、圖案美觀。

2.多鼓勵幫助。學生在課外堅持自主實驗還需要教師不斷鼓勵和幫助。如六上用報紙造橋，我在課堂上指導了學生如何設計造橋方案，再讓學生根據方案自主造橋。課堂時間有限，課外有更多的充裕時間思考、制作和改進，所以我要求學生課外繼續自主完成。一學生問我：“老師，課外沒時間做怎么辦？”我鼓勵他：“時間就像海綿里的水，只要愿意擠，總還是有的。就看你愿不愿意做了？你想不想像橋梁工程師那樣，親自設計并動手做一座橋，享受成功的喜悅呢？”有了老師的鼓勵，他向我保證，這個周末會抽時間制作。我又給他一些橋梁制作的圖紙作為參考，給予他幫助。周一，他帶了一座漂亮又牢固的斜拉橋到校，他告訴我是用報紙卷成一根根小棍，包在橋面內部，光做這些小棍就花了一個多小時。經過承重測試，這座小小的報紙橋竟然能承重20多公斤，因此我獎勵他為小小橋梁工程師。有了榜樣和激勵，其他學生也都紛紛效仿并改進創新，有的學生設計制作的報紙橋竟然能承重一個人的重量！學生的潛力是無窮的，需要教師不斷鼓勵，激發他們自主實驗的興趣，并激勵他們自主實驗，從而培養他們自主實驗的能力。

培養學生自主實驗能力的路還很漫長，并不是一朝一夕就能完成的，需要我們教師在科學教學中，不斷尋求有效的方法，找到開啟培養學生自主實驗能力的“金鑰匙”，開辟出培養學生自主實驗的新天地。“路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索”。

【作者單位：太倉市朱棣文小學 江蘇】