小学自然教学中培养学生自主实验能力初探

实验是科学研究的重要方法。小学自然常识课中的实验教学，虽然没有科学家所做的科学实验那样复杂和规范，但其目的还是让学生像科学家那样，用科学实验的方法，去探索、认识自然界的事物的性质和规律，从而培养他们 独立、主动的探索精神和动手实践能力，达到科学启蒙教育 的目的。

现在的自然常识教学中存在的一个很大的问题，就是教师只注重教给学生实验的方法，只满足于让学生看到实验的现象 ，而忽视培养学生自主实验的能力。学生只是被动地按照教师安排的实验方法去做，至于为什么这样做？还能怎么做？想得不多。学生作为实验的主体，不能充分发挥自己的主观能动性，缺乏自主实验的能力  ，这不但不利于学生实验能力的提高，也 不利于培养学生科学思想、科学方法、科学态度和创新意识。因此，我们必须在教学中充分重视对学生自主实验能力的培养。

小学生的自主实验能力，是指学生能自己做主进行实验的能力。包括自己确定实验目的的能力；自己设计实验方法的能力；独立、正确进行实验操作并得出实验结果的能力；通过分析实验结果，得出科学结论的能力。

那么如何在小学自然教学中培养学生自主实验能力呢，笔者结合自己的教学实践研究，觉得我们在实验教学中应做到以下几点：

一、指导学生在 提出问题的基础上， 确定实验目的。

 明确实验目的是做好实验的关键。以往教学中，教师只注重教给学生实验方法，对明确实验目的重视不够，很少有机会让学生自己确定实验目的，以至于观察到了实验现象后，有些学生还不知道这一现象说明了什么问题。实验目的总是与所研究的问题相联系的，要培养学生确定实验目的的能力，关键是要让学生在提出所要研究问题的基础上，确定实验目的。

科学研究的过程就是“提出问题—做出假设—实验验证—得出结论”的过程，学生认知的过程也要遵循这一规律。爱因斯坦说过：“提出一个问题比解决一个问题更重要，因为后者仅仅是方法和实验过程，而提出问题则要找到问题的关键、要害。”在课堂教学中要培育学生的自主实验能力， 教师要创造条件鼓励学生敢于提问、善于提问。在不同课题的教学中还可以采用投影、录像、谜语、故事等手段为学生创设一种敢于提问、敢于探究的情境，这是教师必须努力扮演好的一个角色。

 如《声音是怎样产生的》一课， 教师先放录音，请大家听一些有趣的声音，再提问：在生活中，你们还听过哪些声音？然后让学生尝试着提各种有关声音的问题。最后确定我们要研究的是“声音是怎样产生出来的呢？”这一问题， 学生们对后面设计的一个个实验都明确了目的。

 一个问题相关的因素有很多，假设也可以有几种，实验目的也可以多样，教学中没必要规定一种实验目的和方法，要给学生自已确定实验目的和方法的机会。通过讨论筛选出有必要性和可行性的方案。

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 斜面的 坡度越小越省力。

这样的实验，学生根据所研究的问题，分析相关因素，做出假设，确定实验目的和方法。学生自主意识增强，积极参与到探索科学规律的活动中来，经历了探究的过程，学习了科学研究的方法，提高了创造性思维的能力。

二、指导学生根据实验目的自主设计实验方案。

 自然课上指导学生搞实验设计，可以使学生进一步明确实验目标，掌握实验步骤和方法，提高实验效果。更重要的是学生可以学会一种科学的方法。学生通过自主地设计实验方案，小组合作、全班讨论完善了自己的看法，又有了新的认识和提高，在今后的学习中就能独立地运用科学的方法解决问题。

 教师 指导学生根据所研究的问题，提出假设，自主确定实验目的和方案。设计方案内容包括：选择材料、确定实验步骤、确定实验方法、预想实验结果、设计报告、讨论实验注意事项等等。可采用师生交流、生生交流、个人研究等不同形式引导学生积极参与设计方案。如：《这样溶得快》一课，学生提出了“热水比冷水溶的快；细盐比粗盐溶的快；搅拌比不搅拌溶得快。”等假设后，教师应该让学生自主确定实验目的和方案，通过小组讨论，全班交流等活动，学生完全有能力自己设计出较好的实验方案的。

教师在这一点上往往喜欢包办代替，认为还是老师讲一下既能节省时间，又能使实验很科学严谨，却不知学生在课堂中的主体地位被你剥夺了，看似热闹的实验场面，只是教师导演下的一场戏罢了。

 3、为学生准备充足的实验材料供学生自主选择。

充足的实验材料是自主操作实验的必要条件。 实验材料的缺乏，或者每个实验小组的人数太多的话，势必会影响学生自主实验能力的发展。作为一名自然教师应该做一个有心人，平时多收集一些材料，在准备实验器材的时候也要不厌其烦，尽可能的多准备些实验组。

 学生有了更多的实验机会，在实验中就会有所发现，有所创造。如 在给二年级讲《空气在哪里》一课时，每两人准备了一个水槽，每人一个杯子，一个塑料袋，讲台上还准备了一些充气的玩具等，让每个学生都有独立实验的机会。学生就可以想出十几种方法让我们看到空气的存在。

有的实验要通过使用多种材料，让学生深入观察，在比较中发现事物的本质特征。如：在教《声音是怎样产生的》一课时，指导学生初步认识声音是由物体振动产生的。选择的材料必须是发声时能看到振动的物体。我们为学生准备了皮筋 、锣、金属薄板三种物体，使学生研究时要用拨、敲、抖不同方法使三种物体发出声音，从中找到物体发出声音的共同特征。当学生提出有些物体发声时并没有看到物体振动时，老师在仪器台上准备了鼓、音叉、有水的培养皿、豆子、泡沫塑料小球等材料。让学生自行选择材料继续实验。有的小组借助豆子看到鼓振动发生，有的小组利用水、金属薄板感到音叉的振动。这些材料有助于学生发现声音是由物体振动产生的这一本质的规律，提高了学生观察、实验的兴趣和能力。

4、给予充足的时间空间，让学生进行自主实验，体验科学。

教师给予学生充分的实验的时间和空间，这是培养学生自主实验能力的必要条件。学生在充分的自主实验活动中，才能体验科学，有所发现、有所创造。

如：在上 《蚯蚓》一课时， 我让学生带了小铁锹自己去挖蚯蚓，让他们置身于大自然，自己去观察蚯蚓的外形特征，体会蚯蚓的生活环境，他们甚至还能感受到蚯蚓对植物的帮助呢。将学生带到大自然中去观察自然现象 ，虽然很费时间，而且由于学生的活动范围很大，给教师的管理带来了一定的困难，但学生在观察中获得了丰富的感性认识，提高了动手能力，培养了热爱大自然的情感。

对一些演示实验，教师也应该尽可能的让学生去做，去亲身体验。在教学《 空气与燃烧》这 课时 ，在学生懂得燃烧需要氧气的科学知识后， 我就 创设了一些生活的情境：模仿了酒精灯倒翻后烧着了，汽油烧着了，炒菜锅里的油烧着了 ，让学生讨论采取什么方法灭火，确定后让同学尝试着用自己的方法来灭火，当火苗窜起来时，他们是很紧张的，对能否把火灭掉有些怀疑。而当熊熊的火苗真的被一块湿毛巾，一小桶沙，一只锅盖灭掉了时，学生们都开心地笑了，在快乐的实践中进一步理解了燃烧需要氧气的知识，还提高了他们的动手能力，锻炼了他们的胆量，更重要的是让他们体会到了科学的力量。如果这时教师只是在讲台上演示一下的话，肯定达不到这样的效果的。

 实验能力是一种综合能力，只有在学生自主实验，亲身体验探究的过程中，才能真正地培养学生的观察能力、思维能力、动手能力，同时也有利于 学生科学思想、科学方法、科学态度的养成。