如何在小学科学实验教学中培养学生的探究能力37

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浅谈小学科学课中的实验教学

学习科学课的过程,是从观察现象,动手实验出发,经过形象思维和抽象思维形成概念、规律,然后再回到实践中去进行检验和运用,是“实践—认识—再实践—再认识”的过程。实验是学科学的最有效的手段。小学生通过动手做实验可以激发爱科学的兴趣,有效地开发学生智力,提高学生科学素质,培养他们对科学实验的探究欲望。怎样才能更好地上好小学科学实验课呢?根据小学生生理心理特点和农村小学目前基础条件相对较差的特点，我认为认为开展农村小学科学实践活动,应着力解决好以下几个问题。

一、确定实验科目的基本要求

（1）事先告知实验目的

做实验前,只有给学生提出做该实验的目的是什么,任务是什么,才能使他们注意力集中到所要做的事上,才能使他们深入细致地去观察去做。因此,确定实验的目的对于学生上好实验课是至关重要的,它能让学生明白该实验是为了研究什么而设臵的。

（2）理解实验操作过程

每个学生理解能力不一样,实验的成功与否,主要取决于学生对实验中的重点、难点操作的把握程度,以及对实验现象的分析,总结。做实验每个学生都喜欢,但由于小学生尤其是低年级的学生,观察事物时常是杂乱无章的,缺乏系统性和目的性,观察时受兴趣和情绪的影响很大,有时常常偏离观察的主要目标。他们往往是在好奇心的驱使下盲目乱动,做了这一步不知下一步该做什么,颠倒操作过程,少做漏做,导致实验失败,所以在实验前就要理解操作过程。如教学《简单的电路》这课时,我们先让学生自由讨论,尝试用一个灯泡、一个小灯座、2根导线、1个电池盒和1节电池要怎样连接起来才能组成电路。设计操作过程,

然后汇报,其余学生讨论补充。还可以把影响实验的关键步骤和注意点先写在黑板上,作为实验的操作规程或注意事项,从而避免实验的盲目性。

（3）布臵实验观察任务

只有让学生明确了实验前的观察任务,才能在实验过程中取得良好效果。教师要提醒学生动用一切感觉器官去全面观察和感知。运用眼、耳、口、鼻、手等感觉器官去观察和感知实验过程中形态、特征和声、光、色、味、温度等变化情况,时刻提醒学生注意观察和感知每一个微小的地方,每一个细小的变化。以《观察植物的种子》为例,课前要收集各种植物的种子,仔细观察它们的外形有什么不同,不同的植物种子,它们的形状、大小、颜色各不相同。如：黄豆和豌豆极其相似，但细看会发现：豌豆形状较黄豆圆一些。

（4）推测实验结果的运用

从现象到分析比较、得出实验结论,是一个以具体到抽象的思维过程,是思维从感性到理性的质的飞跃,只有完成了这个飞跃,才算真正得到了知识。如《磁铁》单元，首先让学生明白地球上具有一种特殊的力，和电一样，磁也是人看不到也感觉不到的，可是它的影响力却处处可见。当我们看到磁铁能把带铁的东西吸起来,我们就知道磁铁有吸引铁的性质,所以我们就把磁铁的这种特性叫做磁性。磁性有强弱,磁铁上磁力最强的部分叫磁极,磁铁有两个磁极,我们把磁铁用细线悬挂起来,等到它静止时,磁极分别指向南方和北方,我们把指北的磁极叫北极,指南的磁极叫南极。然后提示：古代的指南针就是根据磁铁的这一特性发明的。磁铁很容易被制造，用途也相当广泛。那么通过学习谁还想到了磁铁的其他用途呢？比如，我们大部分学生都用过的画写板笔头部分最易掉下来，掉下来的两只笔头如果把它们笔尖对笔尖，拿在手里一个朝上，一个朝下也不会掉到地上是什么原因呢？通过推测实验结果，学生知道了是因为笔尖部分的磁铁互相吸引。教师通过提问引导学生推测实验结果,增强了学生对现实生活中科学技术知识的理解,有助于培养学生的思维能力,为学生学习运用科学原理奠定了坚实基础。

二、想方设法拓展实验时空

（1）因地制宜开拓实验场地

小学科学实践课的实验场所不局限于学校的实验室,实验教师应该根据学校实际情况,把实验场所搬出实验室、搬到田间地头、搬到学生自己的家里、搬到商店、搬到社区、搬到儿童娱乐场所等。如在教学《我们周围的材料》一课的时候,就可以让学生在逛街的时候注意一下服装店做衣服的材料、超市包装商品的材料、娱乐场所活动器材材料、家居装修材料等。学生通过自己亲自选材,亲自观察,并把每次的亲历亲为过程都记录下来,从而了解了材料的名称和使用方法等,通过这些活动,可使学生获得学习相关材料的真实性和有力数据。

（2）“本山取土”选取实验原材料

学校周围有丰富的课程资源,根据实验科目的需要,教师可以充分调动学生的积极性“本山取土”进行实验原材料的选择。如我在做《拓印树皮》时,实验材料需要纸、笔和树木，于是我就安排学生上课时去学校内的美化树身上获取实验素材，同时还安排学生观察树上的蚂蚁、蜗牛、蜘蛛等小动物的活动情况。

三、让学生亲临科学实验的乐境

科学实验兴趣的培养,一是要让学生亲身经历典型活动：如《空中跳动的乒乓球》实验，首先让学生思考：吹风机朝上方，对着乒乓球吹风，你认为乒乓球会被吹走吗？学生各抒己见。然后我让他们看实验演示：我用一只手握住吹风机，另一只手将球放在吹风机的上方。开动冷风和热风分别吹动乒乓球。结果乒乓球，没有被吹走，而是浮在空中跳动。最后说明：无论开动冷风和热风吹风机朝上对着乒乓球吹，由于力的平衡作用，上方的乒乓球不会被吹走，而是浮在空中跳动。学生发现实验这么有趣，学习兴趣自然会逐日加深。

二是要在活动中充分发挥学生的主体作用,发挥他们的主动性和能动性。科学实验应该让学生充分参与,提高学生学习的兴趣。实验教师既要充分利用实验室的器材,又要充分发挥环境在小学科学教学方面的优势。

（1）寓安全和玩乐于学习实践中

要充分利用实验室的资源开展一些生动有趣的科学实验。如在《观察金鱼的身体》、《声音是怎样产生的》、《水和食用油的比较》《设计制作一个雨量器》等这些具有小制作、小实验性质的实验课时，就应该给学生充分的时间进行实验,在无危险时,尽情地实验,痛快地玩耍,学中玩，玩中学,取得事半功倍的效果。

（2)让学生在生存环境中积累知识

我们的学生生活的环境,既有实验的劣势——实验器材不足,也有实验的优势——天然教学资源。学校的周围有丰富的资源,能为学生科学学习提供很好的学习资源;农村学生的家庭周围一般比较开阔,能为养殖动物、种植植物提供合适的场所;农村的空气清新、天空清朗,能为学生观察天文和气象学习提供很好的条件;农村学校的周围一般是山川、田野或河流,教师可以非常方便地取到一些土壤材料,可随时带领学生到野外观察各种动植物、地貌等。让学生们在蓝天白云下、青山绿水间学到自然、地理、生物方面的科学知识。城市学生的家庭周围也有一些运用科学知识和科学原理的课程资源，如：手机、电话能为学生学习声音的传播等提供条件；礼品店能为学生科学小制作激发创意；游乐场可让学生观察和体验到科学原理的真实应用和科学就在身边的真理；等等。

四、尽心尽力造就学生自主探究能力

做实验的目的是让学生通过实验进行探究,从而获得科学知识。科学教材中实验部分大多为探究性实验,以促进学生科学探究能力的形成。在实验中应鼓励、引导学生大胆探究。如在上《纸在水中是沉还是浮》这一课,在桌子上放一盆水,出示多只小纸船,分别放到盆子里，学生开始自主探究活动后会陆续发现：纸船起先都飘浮在水面上。但过上一段时间后，纸吸足了水后，因为皱纹纸的吸水性强，它吸得水越多就越重，很快会沉到水底。其他的依次也沉入水底。得出的结论是：不同的纸吸水速度是不同的，谁吸水吸得快，谁就沉得快。又如在教如《斜面》一课，首先教师通过情境的创设，让学生提出自己的

问题，然后确定研究的问题是：斜面有什么作用？学生设计出对比实验，把竖直提起的物体用的力与沿斜面拉起物体用的力进行比较，证明用斜面省力。实验中学生还发现虽然每一小组物体的重量相同，斜面的坡度不同，省力的多少不同。学生对此提出了不同的假设：有的学生提出，利用斜面提重物省力多少和与提升的高度有关系；有的学生提出，与斜面的长度有关系；有的学生说，与斜面的坡度大小有关系。同学们根据假设确定不同的实验目的和方法。通过实验学生认识到斜面的坡度越小越省力。既激起学生的兴趣,又培养了学生的创新精神和实践能力。

总之,小学科学实验课教学是一种积累,需要教师的引导,需要学生的合作,更需要师生的合作。只要实验老师创新实验教学方法,把解决实验教学难点和调动学生积极性创造性相结合,实验课教学就能够取得很好的成效。

浅谈如何引导学生进行科学探究

《新课标》指出：“结合相关知识的教学，指导学生进行观察、操作、想象，使学生学会初步的判断、综合、比较、抽象、总结，对一些简单问题进行分析、推理，依次学会有条理、有根据地思考问题。”这段话的实质是，让学生通过自主学习对新知识有一个亲身经历的过程。在课堂教学中，要激发学生的主体作用，引导学生利用知识主动探索，培养学生主动探索的精神，发展学生创新能力。

一 自主探究的学习兴趣是有效教学的核心

促使学生积极参与学习是我们教学的追求。教师在教学中一定要充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性，因此，教师在教学设计的导入部分应充分考虑数学的趣味性，设计出与现实接近的、有意义的数学问题，让数学教学的内容更加充实。在“分类”一课中，我把食品、水果、饮料、文具和生活用品混装在五个箱子里，让学生对这五类商品进行有条理的摆放。创设情境来促进学生的发展，符合学生心理特点及自然规律，推动了教学的整体进步。紧接着在第一轮教学结束后，我接着依据“创设情境向整体优化发展”的设想，明确了“优化情境引入，促进课堂发展”的总课题。教学中运用新思路，以“美”为突破口、以“情”为纽带、以“思”为核心、以“练”为手段、以学校资源为基础，使教师有了统一的教育理念，加上“分层作业”的实施，推进了学生自主探究、自主完成作业，从课堂教学向课外自学转变，最终向整个中学数学课堂的拓展，学生的自主学习能力由此迈出了成功的一步。

例如：在教学“从不同方向看”这节课时，我是这样设计的：我通过幻灯片展示《题西林壁》，“横看成岭侧成峰，远近高低各不同。不识庐山真面目，只缘身在此山中。”让学生对此诗进行分析，分析作者从不同的角度观察同一物体看到的不同情景，引导学生从不同的角度观察数学课本，并在练习本上画出所看到的图形。然后让学生交流总结并叙述观察方向。

在当今的教育、教学理念中，体现了教育者的主导地位，结合学生特点所设计的教学方法，要体现学生的主体地位。它既引起学生再现教材角色或相关讨论的活动，又引起学生进入探讨、独立思考、独立作业的学习历程。新的教育教学理念设置了学生曾经历的熟悉的已有经验，这种方法，可产生一种巨大的无形的导引作用。学生随着主动探讨、自主完成作业，顿时会产生对学习的兴趣，凭借这种如临其境的知觉，会很快地理解自主探究的地位、与其他教学环节的关系，全身心地投入到课堂教学中去。

二 数学知识的获取与智力的发展同步进行

在教学过程中经常会设置一些疑问，然后给学生适当的思考时间和提出问题的机会，使学生在困惑后产生解决问题的强烈愿望，促使学生主体积极参与数学教学，这时在教师的积极引导下，通过学生的自主探究来完成教学过程。例如，“分数的初步认识”这一内容，教材是先通过把一个圆平均分成4份、5份，取出它的1/4、1/5；再通过把一个正方形平均分成9份，取出它的1/9、3/9；紧接着把一个长方形平均分成3份，取出它的1/3、2/3；最后通过把一条线段平均分成5份，取出它的1/5、2/5、3/5、4/5。接着，提出思考题启发学生思考：把一个圆平均分成3份，每份是它的几分之一？通过对新课程理念的学习，我深有感触地体会到探究性学习是自主探究、分析问题、解决问题，获取新知的一种非常有效的学习方式。让学生自主学习，是对我们传统教育观念的改进，在让学生主动学习数学知识，形成一定数学技能的同时，发展学生多方面的兴趣和能力，最终达到数学知识的获取与智力的发展同步的目的。

三 观察操作，形成自主探究的深刻体验

“活动是认识的基础，智慧从动作开始。”自主探究是学生学习的一种循序渐进的学习过程。可以调动学生学习的积极性，让学生拥有主动权，使学生能够独立自主地完成思考。学生积极主动地通过操作充分感知和建立表象，从而使学生对自主探究形成深刻的体验。例如，在讲“中心对称”时，我首先利用幻灯片展示引入部分，从而根据教材的例题提出问题：什么是中心对称图形？中心对称图形有哪些特点？结合中心对称的意义，判断三角形和正六边形是中心对称图形吗？并说出理由。从现实生活中多举出一些中心对称图形的例子。通过这样的方式，让学生结合现实生活中的例子来主动思考、自主探究、独立解决问题，在掌握课本知识的同时，也学会了一定的数学学习方法，促进了自主探究在课堂教学中的开展。

自主探究十分重视学生能力的培养，就是通过指导学生“三学”（课前初学、课初再学、课中又学）提高学生的自学能力；通过启发学生先讲、多讲，提高学生的口述能力；通过激励学生质疑问难，提高学生的质疑能力；通过强化实践活动，提高学生的操作能力。

四 指导学生学的方法，培养学生探究的能力

教师要教给学生学的方法，犹如交给学生打开知识大门的钥匙。只有学生掌握了学习方法，才能够真正地把握学习的主动权，才能占据学习主体位置。学生的创新意识，只有在自主探索问题与解决问题的过程中才能得到培养。因此，教学时应因材施教，遵循教育规律从学生的年龄特点和认知特点出发，留给学生足够的自主探索空间，让学生通过预习、质疑、探究、交流、学习等具体活动提高学习能力。

第一，指导学生自主预习，主要体现独立性，是学生独立学习新知识的重要一环。指导预习按“扶放”原则，开始要认真给学生设计好适合学生的导学案，以一系列问题的形式，从“本节课需要学什么”“怎样去学”“学会了吗”三方面进行引导。　第二，鼓励学生独立思考，敢于提出并思考问题。有的学生由于基础差，没有信心；有的胆小不敢问问题；有的马马虎虎知识掌握程度也就是一知半解，学习习惯不好，不勤奋，不愿质疑问难，因此我们要有针对性地为学生创设条件，尽可能地为学生营造一个氛围来激发学生质疑问难，教师在上课时要创造轻松、愉快的学习气氛，使学生们积极踊跃、情绪高昂、思维活跃、信心倍增，从而学生接受能力就会增强。教学中要设疑布难，激发学生们的好奇心理，激发学生的求知欲。

五 兴趣是最好的教师

“兴趣是最好的教师”这是我们每位教师都认同的，学生对于自己喜欢的东西是很容接受并愿意主动去思考的，激发学生自主学习数学的兴趣是广大教师追求的目标，然而，在现实教学中，往往为了提高学生的学习成绩而一味地采取题海战术，在很大程度上忽略了素质教育对当今学生的要求，从而使得大多数的学生都认为数学是枯燥乏味的、难学的，进而对数学学习产生畏惧厌学的心理。因此，我认为数学教师应当结合教学内容采取多种教学方式来激发学生自主学习数学的兴趣。我们所学的数学知识源于生活，应在教学中引进现实生活中的事例以及数学故事、数学谜语等来引导学生自主投入课堂学习中去。

学生的学习必须是主动去探究的。学生在已有的知识基础上进行研究性学习需要教师在教学设计上下很大的工夫，如果学生只一味地被动接受知识其效率是很低下的，学生只能盲目地、机械地进行应付式的学习。而有效的自主探究学习是学习新知识的动力，知识可以从接受性学习中获取，但主要的是来探究性学习。另一方面，探究性学习也是促进学生接受性学习的一个重要条件，接受性学习在一定程度上需要具体经验做支撑，而探究性学习是学生通过自身体验获得具体经验的重要途径，因此探究性学习是接受性学习的基础。

如今的社会形势，对于终身学习的思想提出了更高的要求，教育也将面临全面的调整，这里包括教育理念与思想、教育设计和教育内容、教育方法与手段等多方面的调整。同时，当今的社会不仅对学生的科学知识与专业技能提出了新要求，而且对人的精神和心理方面的要求也越来越高。只有具备良好的学习方法，才能更好地掌握学习技能。素质教育就是培养学生具有一种能在其一生当中更好地生存、不断发展的个人能力。人们一旦拥有了这种素质，在其以后的人生道路上就可以更好地学习和发展。

总之，教师在教学过程中应以学生为主体，并随教育层次的变化相应地有所调整。学生受教育的过程就是从接受知识走向自主探究新知的过程，数学教学也不例外。重要的是，教师必须根据学生的情况，选择合适的教学方式，只有真正适应学生的学习方法才是好方法，才能充分地调动学生的积极性。

一、关注学生的情感体验

我们的教师往往比较注重学生能否提出探究问题，能否在探究过程中解决问题，但对学生的情感体验缺乏应有的关注，探究过程必然引起情感体验过程。而学生内在的情感体验会在很大程度上影响探究活动，积极的情感体验会使学生全身心的投入到探究活动中去，而消极的情感体验，必然会让学生不能很好的进行科学探究，影响到探究的实效性，学习者遇到困难境况时的困惑，发现问题时的兴奋，还有怀疑和惊讶，问题或困难终于得到解决时的愉悦与自豪等等，这些体验都是有助于科学精神的形成的，作为教师——学生进行科学探究的引领者，必须关注学生整个探究活动中的情感体验，努力使学生能始终在积极的情感体验中进行科学探究活动。

例如：在学习《蜗牛》一课前 ，教师有意识地带学生在学校的生物园地去观察小动物，当学生发现了几只小蜗牛后，都会兴奋不已，跑来问老师很多问题：蜗牛是怎样吃食物的？它像我们一样有牙齿吗？它喜欢吃什么食物？ ……这时候教师引导他们：我们这个学期很快就会学到有关蜗牛的内容，不如我们先花几天时间一起来观察蜗牛吧！学生们对蜗牛的生活习性等方面产生了浓厚的兴趣后，都迫切想知道原因，就会主动思考，积极探究，为即将开展的探究提供最佳的心理准备。

营造民主和谐的学习环境 ，精心创设问题情境 ，让学生自己提出感兴趣的探究问题，为验证假设设计出可行的实验，讨论交流分享研究成果，以及教师真诚的赞誉等等，都会引起学生惊奇、疑问、新鲜、亲近、兴奋、愉悦等情绪，引发积极的情感体验，使探究过程始终对学生有一种吸引力，吸引他们主动参与到科学探究中，积极地去探求其中的奥妙，

二、提供条件，指导方法

在小学阶段，学生的探究活动大多是需要在教师的指导和帮助下，才有可能得于开展下去，并取得成功。因此，在学生的科学探究活动中，教师为学生提供必要的探究条件，在学生探究时给予适当的指导，是真正使学生投入到科学探究中去，提高探究的实效，在自主探究中养成科学素质的必要保证。

1、提供良好的探究条件

在科学探究中，教师应精心设计探究的各个环节，尽量为学生提供充足、典型、较为完整的有结构材料，设计一个能满足学生探究需求的典型环境，使学生通过观察、操作等途径，调动手、口、眼、脑、耳等多种器官，参与探究过程。 如教学《物体的沉浮》一课，为了让学生充分了解各种物体的沉浮情况，教师应该为学生准备三组有结构的材料： 准备体积大小相等，重量不同的一组材料；准备重量相等，体积不一样的一组材料； 准备两种体积和重量都不相等的一组材料。这样，学生凭借教师提供的条件，通过自己动手操作的实践活动，做好实验操作结果的记录，进行比较，采用可能归纳出物体沉浮的条件。教师在学生探究过程中的引领作用，很重要的方面就是体现在为学生的探究活动提供条件，确保学生探究活动能开展下去。只有在良好的探究条件下，学生探究参与程度才能提高，学生的探究实效性才能增强。

2、加强科学探究方法的指导

教师材料的充分准备只是为学生的探究提供了客观可能，但如果学生没有掌握有效的探究方法，探究的动力不可能持久，再充分的探究材料也是形同虚设， 要想让学生真正在科学探究中，提高科学素质，关键还要让学生掌握有效的进行科学探究的方法。 因此，在科学探究中，教师除了激发学生的探究兴趣和尽量给学生提供充分的参与条件外，还要加强对学生进行科学探究方法的指导。如教学《植物的根》一课，可先让学生提前在家把一株小树苗栽进一个透明的瓶内，装上水，做出标记，然后用眼观察。过不了几天，学生就会发现“水少了！”由于所发现的问题是学生亲眼观察所得，所以他们异常兴奋。“为什么会减少呢？”教师抓住机会指导学生思考。“肯定被树苗喝了！”学生不假思索地说。“植物能喝水吗？它们用什么喝的呢？”教师进一步指导。学生们纷纷动脑，作出了假设：根在喝水。接着教师鼓励他们自己动手实践，想出方法来证明根在“喝”水，并且能看见根在“喝”。不少学生想出在水中加红墨水，可以清楚地看到水是根在“喝”，并渗透到树苗的各个部位。

由于教师的参与指导，全体学生都全身心参与，积极运用各种感官，自主地开展科学探究活动，做好收集事实、整理事实、研究事实这三件事，鼓励学生像科学家一样去研究问题，获得知识，从而培养了学生的探究能力。

三、 突出学生主体性

学习是通过学生的主体行为发生的，学生的学习取决于他做了什么，学生是一个主动参与者。教学活动是为学生而组织的，在活动中是学生在学习，学生是学习活动的主体。因此，没有学生的主体意识和主体参与，就没有学生的真正学习，更谈不上学生主体性的真正发挥。学生进行科学探究的实效如何，关键就取决于学生在学习过程中的主体地位如何。

科学素养的培养，一是要让学生亲身经历典型活动，二是要在活动中充分发挥学生的主体作用，发挥他们的主动性和能动性。新教材给老师的选择余

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