小學(xué)科學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)的開展策略

☉蘇 醒

新課程標(biāo)準(zhǔn)中明確提出小學(xué)科學(xué)課是將學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)作為宗旨的一門義務(wù)教育的學(xué)科，而科學(xué)素質(zhì)是義務(wù)教育中的重要任務(wù)。小學(xué)科學(xué)課開展探究性教學(xué)，主要是引導(dǎo)學(xué)生通過對探究過程進(jìn)行體驗(yàn)而對科學(xué)形成的認(rèn)識，以實(shí)現(xiàn)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的目的。探究性實(shí)驗(yàn)作為探究性教學(xué)的一種形式，其特點(diǎn)就是引導(dǎo)學(xué)生收集與獲取相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與現(xiàn)象，通過實(shí)證的形式開展邏輯推理與思考，與自身的經(jīng)驗(yàn)與理論相聯(lián)系進(jìn)行判斷與總結(jié)，經(jīng)過討論、交流、辯論、再思考的過程，對科學(xué)的概念進(jìn)行理解，而非僅依賴教師的講解學(xué)習(xí)與掌握科學(xué)知識。因此，在小學(xué)科學(xué)的教學(xué)中，需注重探究性實(shí)驗(yàn)的有效性提高，以促使小學(xué)生的思維能力、創(chuàng)新能力、動手能力及科學(xué)語言的應(yīng)用能力得到有效提升。

一、小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問題

（一）科學(xué)課的重視度不足

目前，學(xué)校雖然已經(jīng)認(rèn)識到科學(xué)課的開展對于學(xué)生發(fā)展的重要影響，但依據(jù)教學(xué)成績的考慮，對科學(xué)課的教學(xué)缺乏重視度，這就影響到學(xué)生科學(xué)知識學(xué)習(xí)的積極性，且學(xué)習(xí)興趣也比較低，從而使學(xué)生在科學(xué)課上處于尷尬的境地。長此以往，學(xué)生受到理論課學(xué)習(xí)任務(wù)重及學(xué)習(xí)壓力大的影響，在學(xué)習(xí)科學(xué)知識的時候，其大腦通常處于休息的狀態(tài)。

（二）教學(xué)過于依賴課件

信息化背景下，科學(xué)教師通常會采取新媒體課件的方式開展教學(xué)。在具體教學(xué)時，因?yàn)榭茖W(xué)課堂的教學(xué)氛圍不夠濃厚，致使科學(xué)教師只是對課件實(shí)施瀏覽教學(xué)，雖然用到了大量的網(wǎng)絡(luò)視頻、圖片開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果展示，但沒有對科學(xué)實(shí)驗(yàn)的全過程進(jìn)行實(shí)踐，只是播放了視頻，學(xué)生都是機(jī)械地觀看，這就會對學(xué)生的動手操作力造成不利影響［1］。但教學(xué)課件是將實(shí)驗(yàn)的全過程不通過探究而呈現(xiàn)給學(xué)生，會造成學(xué)生的想象與思維固化，并影響到教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

（三）忽略了科學(xué)思維的培養(yǎng)

小學(xué)科學(xué)的傳統(tǒng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)都是教師先進(jìn)行展示，得出相應(yīng)的結(jié)果，學(xué)生則依據(jù)教師的動作，照貓畫虎地模仿，如果學(xué)生無法得出特定的結(jié)果，教師再實(shí)施相應(yīng)的指導(dǎo)，以得出教材中的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果。在這種狀況下，學(xué)生對知識的掌握程度就是能否獨(dú)自獲得實(shí)驗(yàn)的結(jié)果、評判標(biāo)準(zhǔn)的用時、成功率等，面對僵化的教學(xué)模式，不僅會影響到學(xué)生的科學(xué)探究思維培養(yǎng)，而且還會與科學(xué)教學(xué)目的相悖［2］。在新課改下，雖然科學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)逐漸靠攏于自主實(shí)驗(yàn)，但受長期的教學(xué)和學(xué)習(xí)的習(xí)慣影響，致使學(xué)生在進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)的時候，存在著較高的失敗率，打擊了學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心，此時，教師就需多加鼓勵，以促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)自信心的提升。

二、小學(xué)科學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)的開展策略

（一）基于科學(xué)常規(guī)課的課堂行為規(guī)范

小學(xué)科學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中，科學(xué)教師需走進(jìn)課堂，融入學(xué)生中，以實(shí)現(xiàn)人性化學(xué)習(xí)規(guī)范的構(gòu)建，這通常對學(xué)習(xí)質(zhì)量、學(xué)習(xí)效率的提高有著重要影響。新課改實(shí)施后，新型的教學(xué)理念下，教學(xué)方法與學(xué)習(xí)方法都出現(xiàn)了相應(yīng)的變革，科學(xué)教師可將每個學(xué)生的成長都放于心上，同時激發(fā)每個學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)的主動性、探究性、合作性。想要實(shí)現(xiàn)有效變革，就需注重科學(xué)教學(xué)的新常規(guī)構(gòu)建，只有常規(guī)課落實(shí)到位，科學(xué)實(shí)驗(yàn)課的開展才能得到保證。學(xué)習(xí)常規(guī)并非讓學(xué)生生硬地記憶與背誦條文，而是在理解之后，學(xué)生自覺的行動，以促使學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)課既不是活動課，也不是體育課。通過長期的監(jiān)督約束，學(xué)生就能初步遵守，逐漸習(xí)慣了科學(xué)課知識的學(xué)習(xí)，在分組活動的時候，需注重音量控制，避免教室成了農(nóng)貿(mào)市場。同時，大部分學(xué)生都想親自動手探究個明白。畢竟都是學(xué)生，教師需耐心教育，為其樹立適當(dāng)?shù)臉?biāo)桿，并加以督促提醒，以促使學(xué)生逐漸學(xué)會遵守課堂的行為規(guī)范，給予學(xué)生充分的信任。

（二）基于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則的實(shí)驗(yàn)開展

首先，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)需與小學(xué)生自身的認(rèn)知規(guī)律相符合。科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動開展的重要功能就是對小學(xué)生的科學(xué)思維進(jìn)行鍛煉，因此，小學(xué)科學(xué)的探究性實(shí)驗(yàn)需注重學(xué)生自身的思維特點(diǎn)，而小學(xué)生自身的思維發(fā)展特點(diǎn)就是將形象思維作為主要形式，逐漸過渡至抽象化邏輯思維，但這種抽象化邏輯思維仍舊是將感性與直接的經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系，其絕大部分還是具體形象的。

其次，小學(xué)生的年齡相對較小，容易出現(xiàn)注意力不集中的現(xiàn)象，僅依賴于一時的興趣進(jìn)行學(xué)習(xí)，不僅學(xué)習(xí)不穩(wěn)定，而且無法抓住事物的主要特征。因此，科學(xué)教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時，需采取各種方式，激發(fā)學(xué)生的感官意識，讓學(xué)生直接地觀察事物［3］。例如，在進(jìn)行“植物的葉”的科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時，可引導(dǎo)學(xué)生觀察具有代表性的材料，如植物的葉子：銀杏葉、楓葉、雪松、竹葉，通過引導(dǎo)學(xué)生比較、觀察，歸納總結(jié)得出：大自然中相同品種的樹葉有著相同的特征，不同種類的樹葉大小、顏色、形狀等都各有不同。

（三）基于自制器材的實(shí)驗(yàn)有效性提高

小學(xué)科學(xué)課必用的道具是實(shí)驗(yàn)器材，科學(xué)教師在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)時，可引導(dǎo)小學(xué)生自制相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材，促進(jìn)師生彼此的良好發(fā)展。這不僅使學(xué)生對實(shí)驗(yàn)原理有預(yù)先性認(rèn)識，而且還能促進(jìn)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)探究的興趣，從而深化學(xué)生對科學(xué)原理的理解與掌握。同時，在實(shí)驗(yàn)器材的制作中，科學(xué)教師需加以引導(dǎo)。

首先，科學(xué)教師需注重課前預(yù)習(xí)，對實(shí)驗(yàn)所需的器材種類、內(nèi)容概況、實(shí)驗(yàn)原理等實(shí)施講解，在內(nèi)容比較簡單的狀況下，讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)工具。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，失敗是無法避免的，科學(xué)教師可和學(xué)生一起找出失敗的原因，鼓勵學(xué)生再次實(shí)施實(shí)驗(yàn)器材的制作。通過探究實(shí)驗(yàn)器材的制作，促使學(xué)生對科學(xué)原理有更深層的理解，從而在實(shí)現(xiàn)科學(xué)效用發(fā)揮的同時，有效解決實(shí)際生活中的問題。比如，“認(rèn)識液體性質(zhì)”的教學(xué)中，科學(xué)教師可引導(dǎo)小學(xué)生親自參與到液體流動管子的制作，以強(qiáng)化學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)。

（四）基于情景化的探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)

將科學(xué)教材的知識和實(shí)際生活情境相結(jié)合，是各科目教學(xué)的常見形式。在小學(xué)科學(xué)的教學(xué)中，也需注重情景化教學(xué)。小學(xué)科學(xué)的教學(xué)目的就是應(yīng)用，在科學(xué)課堂上開展情景化教學(xué)，不僅能促進(jìn)學(xué)生自身的探究興趣，而且還能在興趣當(dāng)中，深化對科學(xué)知識的理解，以促使學(xué)生積極面對新生活中的問題，并轉(zhuǎn)變學(xué)生的科學(xué)思維，有效解決實(shí)際生活中的難題。例如，“氣候與季節(jié)”的課堂教學(xué)中，科學(xué)教師可讓小學(xué)生帶上自己的衣物，衣物需種類不一、厚度不均，在教師報出季節(jié)的時候，學(xué)生可拿出其在該季節(jié)穿的衣物，并讓小學(xué)生對衣服種類的劃分原因?qū)嵤┓治觯瑥亩鴮W(xué)習(xí)到氣候和季節(jié)之間的關(guān)系，從而使學(xué)生明白穿衣雖然是常見的小事，也是有相應(yīng)的科學(xué)道理，并通過科學(xué)知識明白了怎樣合理地進(jìn)行穿衣與吃飯，從而使學(xué)生解決實(shí)際問題的能力得到顯著提高。

（五）基于發(fā)現(xiàn)、假設(shè)、驗(yàn)證的探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)

學(xué)生的科學(xué)思維培養(yǎng)通常是科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要目的。生活現(xiàn)象的本質(zhì)就是從發(fā)現(xiàn)起始，并實(shí)施可能的原因和原理假設(shè)，在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的時候，依據(jù)人類的發(fā)展史，明白基本真理的產(chǎn)生過程，如麥克斯韋方程、牛頓定律等。在發(fā)現(xiàn)、假設(shè)、驗(yàn)證的探究學(xué)習(xí)中，可引導(dǎo)學(xué)生形成科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S方式，這通常對學(xué)生未來的學(xué)習(xí)及生活有著重要影響。例如，“火苗的燃燒”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可準(zhǔn)備大小不同的三個罐子與三根蠟燭，把蠟燭點(diǎn)燃之后分別置于罐子當(dāng)中，讓學(xué)生對蠟燭燃燒的狀況進(jìn)行觀察。學(xué)生通過觀察會發(fā)現(xiàn)，有的蠟燭燃燒時間比較長，有的蠟燭燃燒時間則比較短，此時，教師可引導(dǎo)學(xué)生提出自身的假設(shè)與觀點(diǎn)，即蠟燭的燃燒既與蠟燭自身有關(guān)，還和其他的因素有關(guān)。然后，對蠟燭的燃燒條件進(jìn)行驗(yàn)證，先在罐中放塊冰塊，降低罐子的溫度，當(dāng)發(fā)現(xiàn)了蠟燭和溫度無關(guān)，再抽空罐子中的空氣，學(xué)生就會發(fā)現(xiàn)，蠟燭沒有空氣不能燃燒，因此，蠟燭的燃燒和空氣具有密切關(guān)聯(lián)，通過該過程，由發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象、提出假設(shè)到一步步驗(yàn)證，則能使學(xué)生形成科學(xué)思維。

綜上所述，小學(xué)科學(xué)的探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中，學(xué)生是能動性學(xué)習(xí)的人，因此，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究中，科學(xué)教師需通過適當(dāng)?shù)姆较蜻M(jìn)行指導(dǎo)，并在不危害學(xué)生安全不損壞儀器的狀況下，讓學(xué)生放手去“玩”，去“做”，從而使學(xué)生通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究，感受到科學(xué)的樂趣。