小學科學教學中培養學生探究能力的策略

根據《關于加強新時代中小學科學教育工作的意見》，我們應當動員社會各界力量，完善學校、家庭、社會三位一體的協同育人體系，以期顯著提升科學教育的品質。小學科學教育在整個教育體系中占據至關重要的地位。它不僅是學生獲取科學知識、形成科學思維、鍛煉實踐探究能力的主要渠道，更是由師資隊伍、教學資源、教育方法、課程設置、教材選用、評價反饋以及學校管理等多方面因素共同作用的結果。在這些因素中，師資隊伍建設，尤其是科學教師的專業成長，對提高校內科學教育質量具有決定性影響。

因此，學校必須加大宣傳力度，凸顯小學科學在培養學生科學素養方面的重要作用，以此喚起家長和學校對科學教育的重視。同時，學校應當定期為科學教師提供專業培訓，旨在提升他們的教學能力與職業認識，確保他們能夠以認真負責的態度對待每一堂科學課。結合實際調查，針對小學科學教學現狀，教師應當重視培養小學生的探究能力，開展相應的策略探究，以促進小學科學教育的全面發展。

首先，在學生進行有效的探究性學習中，教師要讓學生先提出問題，然后根據問題進行探究，這樣才能讓探究過程更連貫。其次，教師作出假設、制訂計劃，是為了通過實踐性教學分析、解決問題;而搜集證據、處理信息是在方案實施過程中對假設進行檢驗。最后，在小學科學研究活動中得出結論、表達交流和反思評價，是對有效探究策略進行的總結。小學科學探究學習是學生重要的學習目標，也是教師重要的教學方式，更是新課程改革和素質教育不斷呼喚的小學科學教育活動。在此基礎上，作為一名身處教學一線的教師，我一直致力于研究在小學科學教育中培養學生探究能力的具體策略。我的目標是為小學科學教學提供一套行之有效的指導方案，旨在幫助學生建立起堅實的科學探究基礎，激發他們對科學的興趣，培養他們主動探索和解決問題的能力。通過這一研究，我希望能為提升小學科學教育的整體質量作出貢獻，同時也為孩子們未來的學習和發展打下堅實的基礎。

《義務教育科學課程標準（2022年版）》提出：探究實踐是科學核心素養之一。那么，要培養學生的科學核心素養就必須通過探究實踐來實現。因此，教師在科學課堂上要有意識地引導學生發現問題、提出問題，以促進學生對科學學習的興趣。在激發學生興趣后，后續的教學活動教師要圍繞提升學生的探究實踐能力進行設計，環環相扣、層層深入，這樣學生才能在獲取科學知識的同時提升探究能力。

科學的學習旅程應以探究為引擎，科學課堂應當慷慨地向學生敞開探究的大門，讓他們在探索科學的旅途中，盡情地享受每一刻發現的喜悅，讓他們的科學探索技巧日益成熟，讓科學知識的種子在他們心中生根發芽，讓他們逐漸具有一種基于實證、勇于質疑的科學精神。因此，在小學科學課堂，教師應當采用匠心獨運的教學手段，巧妙地運用各種策略，激發學生進行科學探究的熱情，提高他們作為小小探索者的能力。我覺得可以從以下五方面做起：

一、主動發現問題，激發探究欲望

在我們的日常自然景觀與生活場景中，小學科學問題隨處可見。當學生開展科學研究時，教師需充當好引導者的角色，激勵學生通過觀察身邊的世界，主動探尋問題，在認知沖突中催生問題，并在探究過程中解決疑問。杜威認為，知識絕非固定、永恒不變的，它只是作為一個探究流程的起始點，始終需要再度考察、檢驗與證實，恰似人們總會遭遇新的不明晰的困難狀況一般。在教授“空氣能占據空間嗎”時，教師提問：（展示塑料杯）若將紙團粘貼在杯子底部，把杯子豎直倒扣入水中，且水要沒過杯底，里面的紙團會濕嗎？你如此預測的依據是什么？教師依據學生回答在黑板上記錄觀點。那杯底的紙團究竟會不會濕呢？我們又該如何證明呢？

1.教師指引實驗操作：接下來我們通過實驗來探究杯底的紙團是否會濕，并將實驗中觀察到的現象記錄下來。

（1）把紙揉成團，粘在杯底

（2）豎直倒扣，使水沒過杯底

（3）在杯中水面處，畫線做記錄

（4）拿起杯子，擦干后進行觀察

（5）每人操作一遍，同時思考并記錄

“空氣能占據空間嗎”學習單

第 組

（一）壓杯入水

▲我會觀察：①當把塑料杯壓至水槽底部時，杯子里的水面有無變化？

請你在圖1和圖2的杯子中用線條畫出水面的位置。

②杯底的紙團是否潮濕？

▲我會思考：思考一下，你觀察到的這些現象表明了什么？

2.學生領取材料，開始實驗，教師予以指導。

3.小組進行匯報交流。

（1）當把塑料杯壓到水槽底部時，杯子內的水面有無產生變化？

（預設：未變）

（2）杯子底部的紙團情況如何？（預設：沒濕）

（3）紙團未濕，杯中水面未變，這意味著水槽里的水是否進入到杯子內部？（沒有）

（4）水為何進不去呢？（預設：杯子里存在空氣，空氣占據了杯中的空間，水就無法進入了）

（5）小結：此種現象表明空氣能夠占據一定的空間。

（6）分析紙團潮濕的原因：哪個小組杯底的紙團是濕的？為何你們的紙團會濕呢？

（預設：杯子下壓時傾斜了，空氣泄漏，水進入杯子，紙團就濕了）通過這一過程，學生再次運用了發現問題、提出假設、實驗驗證、得出結論的科學探究方法來研究空氣能占據空間的現象。

所以，教師應當引導學生靈活運用所學知識，并鼓勵他們將課堂中獲取的理論知識延伸遷移至實際生活中，達成學以致用的教學目標，進而促使學生對科學這門課程一直持有學習的熱忱和興趣;同時也能增強學生對科學現象的敏感度。

如夏季時我為學生布置課后家庭作業，讓他們仔細觀察“長時間放置在外面的饅頭是如何發霉的”，并讓學生探尋饅頭發霉的原因。如有的學生將饅頭放置在塑料袋中，再放入密封的容器內，一定時間后發現饅頭發霉了;有的學生直接將饅頭放在餐桌上的碗里，第二天早晨就發現饅頭開始發霉了。這是因為我們生活的環境中微生物無處不在，食物極易被微生物污染，而且這些微生物只要在適宜溫度的條件下就會迅速生長，分解食物中的營養素，破壞食物中的蛋白質，發生化學反應，致使饅頭發霉。這樣的實驗不僅培養了學生的動手能力和觀察事物的能力，還培養了學生的探究意識。

二、將實際科學知識與生活緊密相連，拓寬視野

科學知識具有一定的復雜性和廣泛性，小學科學教師若要強化學生對科學知識的理解，做到學以致用，就要將科學知識與學生的實際生活相結合。同時，因為科學與人們的現實生活緊密相關，所以小學科學教師可以鼓勵學生仔細觀察日常生活中的事物，讓學生在具體的觀察中發現問題并理解問題。這樣不但能培養學生觀察事物的能力，還能有效提升學生對相關事物的認知能力，使學生認識到科學知識在生活中的重要性。教師還可以讓學生對具體的問題和科學知識進行思考，然后運用所學及自己對生活知識的理解去解決這些問題。這樣不僅能夠加強學生的探究能力，還能讓學生重視科學這門學科。

以“擺的研究”為例，學生了解了擺的等時性，但不同的擺是否都以相同的速度擺動呢？我引導學生通過團隊合作，設計實驗來探究擺的速度與擺錘重量之間的關系，進而發現擺的速度僅與擺線的長度相關。學生在這一過程中可以學習如何分析、推理實驗中的變量關系，并掌握如何設計控制單一變量的實驗。經過幾輪實驗，學生觀察到擺動速度與擺線長度的關系：擺線越短，擺動越快;擺線越長，擺動越慢。通過這一過程，學生再次應用了發現問題、提出假設、實驗驗證、得出結論的科學探究方法。這些過程不僅讓學生找到了解決問題的方法，還對具體的科學問題進行了研究。

又如，學習“聲音的強與弱”時，教師要根據教材內容，結合生活中的一些情境，讓學生明白生活中一些聲音的強與弱;最后結合生活中噪聲污染的情況給學生舉例，從而對學生進行道德上的熏陶，讓學生的印象更加深刻。同時，因為談論了現實生活中一些噪聲污染的情況，能讓學生認識到在日常生活中要做一個有道德、有素質的人，盡量不要制造噪聲打擾周圍的人。

學生學完這一課后，課堂氛圍好了很多，許多學生基本都不會在課堂上發出干擾他人的噪聲了，整體素質得到了很大提升，這說明通過學習在一定程度上也培養了學生不制造噪聲的道德意識。因此，在小學科學的教學過程中，教師不僅要依據學生的發展需求進行教學，還要將教學內容與學生的實際生活相結合，讓學生在生活中發現問題，在促進學生自主探究發展的同時，進一步提高學生的學習主動性，拓寬學生的視野。

三、大膽質疑，勇于作出假設并進行驗證

小學科學教師要意識到學生學習過程中的主體性，積極轉變傳統的教學理念和教學方法，學會在教學實踐中尊重學生的主體地位，給予學生充足的學習空間進行實踐思考、質疑和探索。

如在教授“溫度計”的過程中，我先讓學生自己測量水溫，待學生報告各杯水的溫度后，再引發后續的“怎樣使用溫度計最為合理”的討論。其間，學生可能會產生一些問題：如未將溫度計放置在液體中央;未等到溫度上升穩定就進行讀數;眼睛未對齊刻度;未讀取液面凹下部分的刻度;將溫度計拿出水面來讀數等。讓學生根據已出現的問題，作出假設并進行驗證。在科學教學中，教師應當遵循陶行知的六大解放思想，特別是在培養學生探究能力的過程中，要大力拓展小學生的思考研究空間，讓學生結合所學知識進行獨立思考與小組探究，得出完整的結論，實現思維的拓展與探究等學習能力的提升。學生的觀察與思考角度各異，對教學內容會有更多不同的想法與疑問，為鼓勵學生質疑，教師可以采取小組合作學習的方式，讓學生在輕松的氛圍中不斷提出新的觀點，通過相互幫助實現問題的快速、正確解決。

再如，教授“磁鐵的兩極”時，采用問題—猜想—驗證—結論的教學流程，讓學生在實驗探究中進行設想與驗證，從而加深理解和記憶。在進行實驗時，我將小鐵珠放置在磁鐵的中間，讓學生猜想會出現何種現象。學生面對小鐵珠往兩邊跑的實驗現象，提出了“可能是磁鐵兩端磁力較大的原因”與“可能是磁鐵各部分吸鐵的本領不同”等想法。讓學生圍繞“磁鐵什么地方磁力最大”的探究話題展開獨立思考，然后根據教師提供的回形針與條形磁鐵等實驗器材，通過小組討論后設計出實驗方案。在實驗過程中，我鼓勵學生大膽提出自己的疑問與想法，通過動手操作驗證自己的猜想。學生的好奇心強，各小組會根據提出的問題與質疑開展各種形式的實驗操作。這樣學生對科學概念等知識的理解會更為全面和深入;猜想與質疑得到驗證，也會更加激發學生的表現欲、探究欲和成功欲，使其對學科內容的學習持續保持較高的興趣，從而實現教學效率的不斷提升。

又如，在學習“溶解”現象時，學生結合學科知識和生活經驗形成大膽的假設，小組制訂實驗計劃并進行探究實踐。我通過讓學生大膽思考和探索，激發了學生的科學探究意識，從而提升了學生的科學探究能力。在營造良好探究氛圍的同時，教師要積極與學生進行交流和溝通，結合食鹽、沙子、面粉的溶解問題進行交流和分享，促使學生更加積極主動地參與到科學探究活動中，讓學生根據已經提出的問題。作出假設并進行驗證，并能在教師的指導下對探究活動進行過程性反思，學會及時調整，對探究活動進行總結性評價，及時完善探究報告。

四、重視科學探究活動，解決科學探究問題

在科學探究實踐活動中，教師要指導學生注重實踐，始終堅持“實踐是檢驗真理的唯一標準”的指導思想，通過科學的探究過程找到解決問題的方法。另外，教師也要引導學生彈性設計教學過程，處理信息，并搜集相關證據，證明或推翻假設，最終形成正確的結論。科學研究活動的完成靠的不是學生一時的熱情和沖動，而是深思熟慮后的高屋建瓴和堅持不懈。

如在學習“點亮小燈泡”時，我向學生提出問題：學習了小燈泡一課后，你能試著用一根導線、一節電池來“點亮”小燈泡嗎？分組實驗后，學生按小組向我匯報實驗情況，并通過分析比較，發現了連接方法的共同點，找到點亮燈泡的規律。“為什么燈泡有時會不亮呢？”學生發現，像這樣把電池兩端用導線直接連起來時，就會發生“短路”，短路時小燈泡不僅不會亮還會損壞電池電線，像這樣的情況稱為“斷路”。另外，學生還學會了結合“回路”來分析判斷更多的電路連接方法。

學生的研究，經歷了一個從失敗到成功的過程，真正的科學家在進行研究時也是這樣的。總之，學生通過探究實踐開闊了思維，有效提升了科學探究能力。

五、培養合作交流意識，開展探究總結反思

科學探究活動完成后，教師要為學生預留合作交流和討論的時間，促使學生在交流中結合科學探究活動進行有效的總結和反思：總結探究經驗，反思存在的問題，并進行及時的改進，保證科學探究活動的科學性和可行性。

如我在教學“模擬制造環形山”時，提問：同學們整理的月球小檔案很詳細，包含了月球的年齡、大小、與地球的距離等基本信息，也有很多同學都提到了月球表面的環形山，它有什么特點呢？學生預設：環形山數量很多，大小不一，有的深有的淺，有的中間還有凸起的山峰。接著我又提問：那它是怎樣形成的呢？學生馬上設想、質疑。我從中引導：目前有兩種關于環形山形成的學說，隕石撞擊說是目前公認的形成環形山的原因。科學家在解決天文問題時，由于條件和技術的限制，一般會用模擬實驗來證明。請同學們閱讀這些材料，想想我們如何來模擬環形山的形成。我們可以用面粉、托盤、大小不同的球，這些材料分別用來模擬月球表面和大小不同的隕石。學生聽后開始模擬實驗。實驗結束后，學生分享實驗心得：月球的表面有很多環形山。

學生在總結反思中要將科學理論知識和實踐相結合，這樣才能加深學生對科學知識的理解，大力促進學生科學探究能力的提升。

如在觀察和學習“種子里孕育著新生命”的過程中，教師要充分發揮教書育人的積極作用，制訂多元化小學科學探究評價標準，從學生探究活動的參與積極性、研究的任務、解決問題的能力以及總結反思等情況進行公正、積極的評價，以取得良好的教學效果，促進學生的自主發展。同時，教師引導學生在收集各種植物種子時，引導學生認真觀察并描述它們的外部特征，綜合運用各種感官，并用比較的方法觀察種子更多的特征，了解綠色開花植物大部分是從種子開始生發的。讓學生透過觀察生命現象活動，建立起對生命的科學認知。

綜上所述，小學科學教師要高度重視小學科學探究活動的有效開展和學生探究能力的培養，在實踐中引導學生主動發現問題，激發學生的探究欲望，鼓勵學生大膽質疑，敢于作出假設，巧妙利用科學探究活動解決科學研究問題，大力培養學生的合作交流意識。

教師不僅要培養學生的學習能力、思維能力、實踐能力和創新能力，還要培養學生運用科學語言與他人交流和溝通的能力，最終達到培養學生科學核心素養的目的。

編輯：蔚慧敏

作者簡介：鄺熾宏（1979—），男，漢族，廣東從化人，本科，中小學一級教師，研究方向：小學科學教育。