培養探究能力讓學生成為實驗教學的主人

◇潘明志 苗 晉（江蘇：句容市石獅小學）

科學實驗對于小學科學這門課的重要性，每一位科學教師都很清楚。在科學實驗中探究的必要性是不言而喻的，所以我們要讓每位學生投入實驗中，親身經歷過的科學實驗更具說服力。我們應該有計劃地安排科學實驗課，充分做好課前準備，從實際出發，讓學生投入科學實驗過程，盡可能讓學生多觀看、多思考、多動手、多討論、多記錄，使科學實驗在課堂上的作用得以充分發揮。讓學生成為課堂實驗的小主人，提高科學實驗課的質量，培養學生的科學探究能力，提升學生的科學素養。

科學實驗中真正培養學生的探究能力是在課堂上。通過科學實驗激發學生的實驗興趣，增強他們的發散思維，提升學生的智力，增強實際動手操作等方面的能力。下面，筆者通過具體的課堂教學實例，談一談如何增強學生的科學素養能力。

一、創新設計實驗教學

創新和科學實驗本就是不可分割的一體。錢學森教授在談到培養科技創新人才時，提出了“科學精神最重要的就是創新”這樣的觀點。身為科學教師一定要具有創新精神和能力，并敢于創造新的科學實驗。在五年級上冊科學書上第二單元的第一課《光的行進》這一課中，要做一個小孔成像的模擬操作。根據書上的步驟進行操作，最后的結果不盡如人意，可能是受到光線強弱的影響。因為有了這樣的問題，再加上照相機的啟發，才有了下面改良版的實驗設計。

首先，實驗裝置的主結構由一個盒子改成了兩個盒子。

大的盒子上面開個孔，并掛上活動紙板，方便選擇大小不同的孔，然后通過改變活動紙板的位置，獲得不一樣的小孔成像，得出孔徑與成像效果之間的關系。

通過選小盒子的活動，改變成像屏與小孔之間的距離，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觀察口，使用時眼睛貼著觀察口，和小盒子的盒體組成一個封閉的盒子。

這個實驗經過改進后，無論是清晰度還是亮度都得到很大提高，而且能改變像的大小。

但是這樣的結構讓學生做是有點難度的，特別是兩個盒子之間想連接緊密，很難做到。恰好一次上課過程中，一個學生沒有帶盒子，而是用了個圓筒，這讓我茅塞頓開。我將結構修改為兩個圓筒的套嵌。先準備一個圓筒，小筒就用卡紙依著圓筒的內徑去卷，這樣就容易多了。課后全班學生都順利制作好了改進后的小孔成像裝置。大家還興致勃勃地交流制作經驗，比誰的成像效果最好。見此情形，我立刻在五年級平行班內組織了“小孔成像”制作比賽，進一步激發了學生的制作熱情，促使學生把探究活動繼續下去。雖然第一次實驗還有瑕疵，但是經過改進后，不管是實驗過程中學生的狀態還是實驗結果，都很好。由此可知，我們進行科學實驗的創新，要靈活，隨機應變，及時調整實驗方案，堅持到底，一定會讓付出有所回報。

二、提前準備實驗器材

科學實驗一定要讓學生自己動手操作。小學科學的內容很煩瑣，實驗器材也是各種各樣。目前科學專職教師的配備又十分不足，一個學校能有一到兩個專職教師就不錯了，就是這一兩個人常常還要兼任其他各種職務。在完成自己教學任務之后，還有多少時間去提前準備實驗器材呢？可用這幾個方法來準備實驗器材和裝置。

首先，每個學校每學期要有專人負責儀器、易耗物品以及器材的維護保養。更重要的是，教師要有創造性想法，而不是什么也不想，就一句話“學校沒有”，然后就放棄了。面對困難，尤其是鄉村學校，要想辦法克服。除了器材，還有一些教師連最簡單的操作都不會。這就不是器材缺乏的問題了，而是教師缺乏終身學習的愿望和習慣。在有器材的基礎上整合課程的資源，學生可以根據自己的想法設計或者開發實驗小器材。自己設計開發的器材一定比學校提供的器材針對性更強，更能增強學生學習的興趣。鼓勵學生或者家長自發帶一些不用的，或者小的消耗品作為實驗器材，讓他們當實驗的主人。這樣還可為學校節約一定的經費，同時減輕教師的工作量，是一舉多得的有效舉措。當然，在和家長、學生溝通時，一定要注意方式方法，要讓家長和學生明白，一定是家里不用的消耗品，千萬不能讓家長認為是學校為了節省經費，而讓家長出錢買各種實驗器材。

三、有序開展實驗教學

記得剛剛開始接觸科學的時候，那時不叫科學，叫自然，最難的就是如何有序地開展課堂實驗活動。因為很有可能遇到的情況是：完全放開，學生就亂哄哄；如果教師干預過多，很多學生會放不開手腳，腦子更不愿意動，等待教師給予，不利于學生的發展。不知道經過多少次實踐，我終于知道如何有序開展課堂實驗活動了。

（一）角色分配，確定職責

首先，由教師根據學生的特點進行角色分配，然后定好每個人的實驗任務，再由學生自發選出小組長、記錄員、觀察員、材料員等，這樣大家明確自己的職責及各自的分工，做起實驗來，就很有序。當然，為了提高學生的體驗感和積極性，每一學期或者每一個實驗結束后，學生都可以向教師申請角色互換。教師也會根據每個人在實驗中的具體表現，安排其更合適的角色。慢慢地，學生各方面能力都會得到提高，積極性也會大大增強。

（二）確定實驗目的，制訂方案

很多時候，教師會因為個人或者其他事，在做實驗前沒有好好地研究方案，導致實驗的時候完全跟著實驗方案走，而不能隨機處理實驗中出現的意外。雖然學生才是課堂的主人，但是教師不能忽視課堂教學，甚至是只當課堂的過客，這是不可取的。教師應該在實驗過程中，在學生質疑的時候，能夠成竹在胸地回答他們的問題，能夠及時解決他們的問題，讓他們沒有后顧之憂，成為學生實驗的保障。

其次，實驗器材是很重要的，不能做完實驗就不管它們了，隨手丟在了實驗桌上，很多時候再想找這些器材，已找不到了。所以實驗器材在使用后要有序回收擺放，這樣才能增加使用時間。例如，在教學《簡單電路》這課時，我是這樣發放器材的：一個大塑料整理盒，里面放上兩個信封，信封上標上序號。桌上只有一個電池、一截導線、一個小電珠。學生先完成讓電珠亮起來的實驗后，進行第二個實驗時，才能打開信封一，取得進行下一步實驗所需的器材。同樣，開始第三個實驗時，才能打開第二個信封，拿到實驗器材。每個實驗完成后，都要將器材放回整理盒內，以備下次再使用。

（三）教師巡視、指導

學生在實驗的時候，教師并不是閑聊，甚至是休息的狀態。他們應該巡視每個實驗小組的實驗情況，看看有沒有錯誤，或者不恰當的地方，若有，要及時指出來，指導他們用正確的實驗方法操作。同時還要注意實驗的安全提醒，這樣才有利于實驗的安全開展，有利于實驗課堂教學的正確生成。

四、注重課外延續深化

科學教師經常碰到這個老大難的問題：在僅有的一節課內想完成自然科學實驗中的觀察、科學種植、收集有用信息和記錄等其他多方面需要時間來驗證的問題，很難。面對這一難題，有些教師會隨機處理，減少課堂的教學內容，還有的教師會加快課堂教學節奏，導致最后的教學效果不盡如人意。很顯然，這是矛盾的。但是我們可以利用課堂上的40分鐘去引導學生實驗的方向，實在來不及，可以利用課余時間去完成剩下的實驗。還可以合理利用學生身邊的教學資源，把實驗帶回家，帶到課外，通過和家長的討論以及和同伴探究，讓每位學生真正感受到學習科學的趣味性和參與性，提升課堂實驗的效率。

在課堂實驗中，一開始學生通過觀察記錄和具體實驗有了自己的想法，但是在和其他成員的思想碰撞中，大多數學生會認為自己的想法和結論是對的，沒有任何錯誤的地方。學生不懂得反思，甚至是保護自己的結論，不去思考別人的觀點是否正確，直接否定別人的想法。慢慢地，大多數學生在聽到其他學生的觀點和自己的有所出入時，也開始嘗試反思，去思考自己和別人的出入點，斟酌自己在實驗中是否有錯誤或者是不夠仔細的地方。再通過與其他小組的辯論，重新調整對實驗的想法，多方面、多角度地重新考慮實驗結果是否完全正確。此時，科學探究這扇大門就會敞開懷抱歡迎他們，學生也會如醍醐灌頂，豁然開朗。教師在教學時候，一定不要因為時間或者其他原因，減少學生自己思考的時間，否則學生就是瞎猜。教師一定要從一開始就培養學生主動思考的能力。當然這需要時間，主動思考的能力不是一蹴而就的，也不是一堂課、幾堂課的任務，一定不能拔苗助長，要對自己的學生有耐心，有信心。相信隨著時間的推移，我們對學生的付出，一定會在某個實驗過程中得到升華，得到結果。

我希望學生能夠明白動手操作的重要性。在自己動手探究中學會主動思考；在和別人的爭論中學會反思；在和成員互幫互助中學會配合；在和教師、家長的溝通中學會虛心請教；在不斷失敗中學會堅持。只有這樣，科學實驗效率才能大大提高。同時我們要慢慢克服傳統科學實驗的不足，要學會融合，把傳統科學實驗的優點帶到現在的實驗課堂中去。通過動手操作，讓學生真正了解實驗的過程，體會實驗的魅力，提升學生主動探究的能力。探究就應該從課堂中延伸出去，特別是科學探究，課堂外的生活中有更加豐富的、更加生動的、更加廣闊的探究內容和空間。只有教師先做出改變，慢慢地培養學生的動手探究能力，才能讓學生真正提升科學素養能力。