基于探究的小学科学实验教学实施策略的研究

张杰志    南城区阳光第三小学

【摘要】

广东省教育厅日前出台的《义务教育科学（3-6年级）教学指导意见》指出小学科学课程是以培养小学生科学苏让为宗旨，积极倡导让学生亲身经历以科学探究为主的学习活动，培养他们的好奇心和探究欲，发展他们对科学本质的理解，使他们学会探究解决问题的策略。为他们终身的学习和生活打好基础。并明确提出，要让探究成为科学学习的主要方式。由此可见，实验教学是科学课堂教学的核心，是学生良好科学素养形成的途径，也是学生参与科学探究活动的载体。笔者多年专职小学科学教学工作，对实验教学的实施进行了系列的探究，本文从课堂常规、认知规律、过程指导、实验评价等方面对具体的实施策略进行了详细的论述。

【关键词】

实验   探究   策略

【正文】

《义务教育科学（3-6年级）教学指导意见》指出，小学科学是培养学生良好科学素养的启蒙学科。所谓科学素养，简单地说，就是培养学生的科学兴趣，科学知识，科学方法，和科学精神。早期的科学教育，对每一个学生的科学素养的形成具有决定性的作用。但是，科学素养的培养就是通过科学课堂教学，让学生在科学探究活动的过程中感受科学，亲历科学。而科学课堂的教学离不开实验，实验探究是科学课堂教学的核心，也是学生学习活动的主要方式，更是良好科学素养形成的载体。

如何在实验教学中，培养学生良好的科学素养呢？笔者通过十多年专职科学教学的实际来，对基于探究的小学科学实验教学的实施策略进行了系列的研究。

（一）落实课堂常规  规范课堂行为

不以规矩不能成方圆。科学实验探究活动也有一定的规则和要求。教师只有制定好实验教学的常规，才能有效规范学生实验行为，提高实验教学效率。我在实验教学中对教学的各个环节用简单易记的口诀形式进行规范，实际效果非常好。几次区级或市级的公开课，领导和专家都给予了较高的评价。不过课堂教学的规范行为并不是一天二天就可以养成的，需要一段时间的训练。我一般在三年级起始阶段就开始有意识的对学生的实验行为进行规范。到随着学习的深入，到四五年级，我还会提出新的更具体的实验课堂常规。诚然，作为一种课堂常规，也是一种习惯，需要的是坚持，需要的是训练，需要的是教师的严格要求。

三年级实验课堂规范要求：

收集资料很重要，举手发言要做到，听清任务勤思考，观察物体需全面，

实验现象记得清，研究主题讨论好，小组汇报集体议，组内活动音量低，

允许汇报声音响，全班听见要做到，同伴发言专心听，如有补充要发表。

四五年级实验课堂规范要求：

听取习惯

专注倾听，边听边思；听完再议，中途不言。

发言习惯

1、大胆提问，敢于质疑；声音响亮，有理有据。
2、提出意见，礼貌谦和；回答疑问，实事求是。
3、小组讨论，声音轻小；积极参与，发言清晰。

实验（探究活动）习惯

1、研究问题，先订方案；既要合理，又有创新。
2、小组分工，服从安排；组内任务，合作完成。
3、安静实验，操作规范；仔细观察，照实记录。
4、分析解释，尊重证据；反复取证，合理推断。
5、爱护器材，轻拿轻放；及时整理，保持整洁。

作业习惯

1、课前布置，提前准备；对照要求，积极完成。
2、课中作业，独立完成；书写工整，及时订正。
3、课后任务，自主探究；相互协作，深入研究。

六年级实验课堂规范：

猜测

猜测不是瞎胡闹，空穴来风不可要！

人人动脑和思考，不同意见敢发表！

根据证据来推敲，注重理由讲实效！

方案设计

实验设计要技巧，变量控制仔细找！

设计要素要记牢，严谨操作不能少！

实验目的要明了，过程设计人人晓！

实验设计是否妙，还需思考再思考！

实验过程

实验过程最重要，关键数据这知晓！

小组成员分配好，角色互换很重要！

实验过程不能吵，安全操作第一要！

规范操作是最好，实验准确如实早！

实验信息认真找，分析数据找奥妙！

      你动手来我动脑，全体参与共提高！

数据整理分析

数据整理人人讨，去伪存真类分好！

小小数据看似小，汇集起来不得了！

科学问题大与小，依据事实各发表！

交流、表达

表达交流须知道，准确清晰和简要！

仔细倾听不可少，发现问题早报告！

意见分歧少不了，民主和谐事实靠！

拓展延伸

内外知识本一套，课内掌握外见效！

课内课外连接好，好比铺好阳光道！

这些学习常规不是要学生记忆背诵条文，而是通过反复训练，内化为学生的行为守则，进而外显为学生的自觉行动。所以，我们可以把它们张贴在教室或实验室的醒目处，让他们每次走进教室或实验室重温一遍。

（二）遵循认知规律  设计有效实验

1、实验设计要符合小学生的认知规律

教学活动是教师教、学生学的双边活动，学生是学习的主体。教师在实验设计时要充分考虑学生的主体地位，让学生在学习过程中能够通过自己的观察、思考、实验得出结论，达到认识周围自然现象的目的。设计实验时要采取多种方式调动他们的各种感官有意识地直接观察事物。如：“绿豆发芽”的实验设计，通过提供实验材料──四颗绿豆、一次性杯子、纸巾等，让学生在观察、比较的基础上，归纳总结出：绿豆发芽需要水、空气和适当的温度。

三、四年级学生年龄小，注意力不容易集中，往往凭一时的兴趣来学习，很不稳定，抓不住事物主要特征。设计实验时要采取多种方式，调动他们的各种感官有意识地直接观察事物。如：三上第一单元中“植物的叶”一课的实验设计，可以向学生提供大量的可供学生观察的有代表性的实验材料──植物的叶（枫叶——掌形叶；银杏叶——扇形叶；竹叶——披针形叶；松树——针形叶），让学生在观察、比较的基础上，归纳总结出：大自然中同一种树的叶具有共同的基本特征，不同种树的叶在形状、大小、颜色等方面各不相同。

五、六年级学生已初步具备了观察事物的能力，且能自己动手做一些实验。他们对神秘的自然界充满了好奇，对探索自然奥秘充满了自信。这时教师设计实验，主要是以一种引路的方式让学生多动手，多动脑，自己动手实验获得结论，并自己设计实验验证结论。

2、实验设计要符合小学科学学科特点

 一切科学知识都来自实践，都是从科学实验和生产实践中总结发展起来的，小学科学课也不例外。教师在教学时，要让学生充分感受到大自然的丰富多彩，培养学生探求自然知识的兴趣、爱好，增强学生学科学、用科学的能力。

在实验教学中中，我们一定要让学生充分经历“发现问题——提出假设——制定计划——实验验证——交流总结”的这样一个科学探究过程，只有这样，才能训练学生的逻辑思维，培养学生的实证意识和质疑精神。这样的实验教学才是有效的。所以，在设计实验时必须从学科特点出发，设计的实验探究活动要基于学生的认知特点，要有利于学生进行自主探究。

（三）指导实验过程  做好扶放结合

按照新《课标》的要求，实验教学仍然要以学生为主体，教师要做好扶放结合工作，着重为学生搭好实验活动的脚手架，确保实验教学真实有效。

1、立体分组，合作互惠

小组合作学习是一场学习方式的革命，它的特质是从个人学习转向群体互助，追求合作互惠的学习效果。但该怎么分，有多种做法，有同质同组，有异质同组。但不管怎么分，有一段文献供大家参考，我觉得很有道理。美国心理学家科尔伯格认为：组员之间只能差一个等级，如果差异在两个等级以上，就会导致“鸡同鸭讲”。教学中，我们也时时发现，以优秀生为中心的小组合作学习，是传统课堂“老师讲，学生听”的微型复制，是“优秀生讲，学困生听，中等生附和”。这种现象其实也就反证了科尔伯格理论的正确性。小组成员间的差异梯度突破了两个等级，异变为“优秀生带学困生”或“学困生补课小组”，其本质上不是合作学习。

2、制定计划 讲究策略

《科学（3-6年级）课程标准》在科学探究的具体内容标准中指出：能提出进行探究活动的大致思路，能对自己或小组提出的探究内容作出书面计划。制订计划就是“事先想”，“想好了再做”。有了问题，我们就得思考一下具体做哪些工作呢？如进一步明确问题、准备材料、明确方法步骤等。为使探究活动更具目的性、计划性，我们把“事先想”的内容记录下来，想好了才能做。必须要让学生明白制订计划的重要性，每次实验都要让学生经历“事先想，想好了再做”的步骤。有了计划，实验的开展才有章可循，实验的效率才会提高，才能少走弯路，向着有效的学习目标迈近。

3、猜想假设 明确有序

当要研究的问题提出以后，我们一般会让学生猜想和假设，力图让学生经历并感受像科学家发现真理时的思维过程。在这里，教师的主要作用是，指导学生让他们的思维从零乱变得有序，指向变得更加明确，促使他们自身更关注实验的过程。

4、实验要求 时机适切

在学生探究活动的时候，教师往往有活动的提示。我认为有的活动要求，我们可以放手让学生在讨论中提出，当真的需要我们提出的时候，我们必须在学生活动之前交代清楚，在提供学生实验材料之前先交代活动的要求，材料还在教师手中时，你说话学生会听，因为他们还想拿你的材料，还不能自己去摆弄材料，但是如果你没有把事情交代清楚就把材料给学生，然后想起来还有要求需要补充的话，学生一般是不会听你的了。所以对于活动提示，教师一定在材料提供之前说明清楚，但是不能太多，最好不超过三条，清清楚楚的交代，否则学生记不住也做不好。时机一定要适切。

5、结果分析  注重表达 

很多老师，实验后的交流汇报，往往只指向实验结果，忽视对实验现象和数据的分析和解释，当学生说出结论后，往往我们做老师的就感到万事大吉了；忽视表达与交流的过程，匆匆的走过场。这是实验教学的大忌。在这个环节，我们首先要引导学生关注实验现象，透过现象看本质；再者引导学生整理数据和分析数据，重点培养数据意识；第三，讨论和交流时一定要进行提炼。在科学实验课中，我们要让每组同学进行实验后的讨论和交流，让他们说说自己的看法，学生的见解未必是全面、有效的，在小组讨论和交流中，学生的思维进行碰撞。然后进行结论的提炼，逐步建构起相应的科学概念，获得对应的科学知识，并使科学素养得到提升。

（四）确保探究时间  拓展探究空间

科学探究需要时间。在学生对自己感兴趣的问题展开研究的过程中，学生们得要有时间去试验自己的新想法，得要留出出错误耽误的时间，得要有时间作沉思默想，还得要有时间来展开讨论。因此充足的时间成了学生参与探究活动不可或缺的前提。

过分追求某一堂课的完整，在一定程度上会阻碍学生对某一问题的深入探究，使得教师为了赶在预定时间内完成下一个内容，而硬生生地打断学生的探究活动或给出结论，从而使学习活动过于呆板零碎，起不到促进学生整体学习的效果。为此，作为学生学习活动支持者的教师应以学生的活动为主要内容，不要因时间而阻止他们的进一步探究，应该以长远、发展的目光，用某一堂课的不完整换取学生某一学习过程的完整。我们都知道“欲速则不达”，这一段话所呈现的观点，实际上就是俗话所说的“磨刀不误砍柴工”。“带着问题走进课堂，带着问号走向生活”，这本身就是科学课教学应该遵循的一个基本原则。

（五）注重实验评价  讲究评价策略

在进行实验的过程中，为了鼓励学生积极参与实验，要有评价意识。《科学课程标准》要求，教师要采取多种适合学生发展的评价方式。可以采取自评、小组评、教师评等方式。其中教师的评价具有较强的导向性和引导性，因此，在实验教学过程中的评价，我们要注意四点：①看学生是否有学习的兴趣，要观察学生对学习材料和学习内容是否感兴趣，在学习的过程中是否能积极主动地参与；②看学生探究科学的能力：探究方法的多样性和灵活性，问题的提出与选择是否合自身情况；③看学生实验结果是否获取了知识；④看学生的表达能力。在实验过程中给予学生评价，激发学生的实验积极性是很有必要的。

科学探究活动一般应掌握由简单到复杂、由教师扶着走到逐步放开、由模仿到半独立再到独立的过程逐步进行。要给学生一个由生疏到熟悉的过程，不要要求一步到位。在教学实施中，科学探究活动可以是全过程的，也可以是部分地进行，如某些课侧重在提出问题，进行猜想、假设和预测的训练，某些课则侧重在制定计划和搜集信息的训练。不必拘泥于每次活动必须从头到尾、按部就班地完成一个科学探究的全过程，要根据教学内容灵活掌握。提高科学实验教学的有效性是我们每一个科学教师需要不断探索和实践的问题。我们科学老师在实际实验教学活动中，要通过兴趣培养、动机激发、过程评价、环境感染等诸环节，促进学生良好科学素养的形成和发展。当然，关于这个问题还有很多值得我们去探究，值得我们去关注的地方，还需要我们在实际的实验教学过程中不断去发现，去认识，去改进，去创新。

参考文献：

《3—6年级科学课程标准》