论小学科学教学中学生素养的培养及其策略

论小学科学教学中学生素养的培养及其策略

[内容摘要]：小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。科学探究是学生体验科学过程，理解科学本质，领会科学精神、态度、价值观、培养创新精神和实践能力的主要学习途径。在探究中，教师要采用多种方法，创设情境；要注意探究过程，发展探究能力；要开放探究内容，充实探究活动。让学生体验到探究的乐趣，获得自信，形成正确的思维方式；启发和引导学生掌握科学探究的方法和技巧，让学生在亲身经历科学探究的过程中，留下和谐的探究印迹，使科学素养得到健康、和谐、稳定发展。

[关键词]：教学  探究  培养   策略

《科学课程标准》中指出：科学学习要以探究为核心。探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。科学探究是学生体验科学过程，理解科学本质，领会科学精神、态度、价值观、培养创新精神和实践能力的主要学习途径。科学探究是一种促进儿童学习的极好方法。但是，在我国往往有一种普遍的提法：作为一名好教师，应当“课堂上解决问题”，把所教的内容都“讲深讲透”，不给学生留下疑难，让学生课后没问题。所以教师都习惯于把知识组织得井井有条，对课程内容的每个细节作详尽的解说。结果教师的讲解占去了绝大部分时间，学生几乎没有独立思考与自主探究的时间。

科学教育的最终目的是改善人类的生存环境，提高生活质量，不是一条条的定理和结论。所以说小学科学课程就是以培养小学生的科学素养为宗旨科学启蒙课程。因此，在科学课教学中应为学生尽可能提供科学探究机会，让他们亲历科学探究过程，在获取科学知识、科学体验、科学乐趣的同时，发展科学探究能力。我们在教学中又应如何培养学生进行科学探究的意识呢？下面结合自己的教学实践谈谈农村小学生缺失科学探究意识的原因以及在教学中应采取哪些应对策略。

一、问题产生的原因

1、师资力量及硬件设备不足是导致学生探究意识缺乏的客观原因

学生科学探究意识不足的客观原因是小学科学教师师资力量的不足及实验室等硬件设备的配置不足，不能给学生主动探究搭建有效的平台。据了解，如今农村小学教师总体师资偏紧，许多的学校没有更多、更好的教师安排到科学学科上来。加上有的大多数人对科学学科的不重视，认为科学课是随便哪个教师都能上，造成一个学校有十几个教师在上常识与科学课，有的学校一个数学教师兼一个班的常识，教学中的实验往往无法进行。另外许多学校由于校舍紧张，把实验室挪作它用。导致实验开课率非常低，直接影响学生科学探究活动的开展。科学课时间被语、数、外占用，有的学校安排科学教师去“打杂”，没有学生科学探究的实验仪器或配套材料，教师为完成教学任务而“教教材”。作为科学教师要“引领孩子们去亲历科学”，没有相关的实验仪器和探究的有结构的材料，那是不可能的，更说不上引导学生深入开展科学探究和深入推进科学课程改革。而事实上，与科学课配套的实验仪器还不是很多，甚至有的学校这方面的材料还什么都没有，只有以前的自然教学仪器。上个学期，我要上一堂公开课，内容是《美丽的彩虹》，要准备手电筒、三棱镜等，这些实验器材都是需要去购买的，每个小组一件，就要好几百元，如果不是为了开公开课，我会花这么多的精力准备实验器材吗？事实上，许多的实验内容，往往是教师说的多，让学生真正动手的少。

2、农村教育环境不佳是导致学生探究意识缺乏的重要原因

苏霍姆林斯基说：“在人的心灵深处有一种根深蒂固的需要，这就是希望自己是个发现者、研究者、探索者。而在儿童精神中，这种需要特别强烈。”好奇心是孩子的天性，从呱呱落地的那一刻开始，孩子就张开一双好奇的眼睛注视着周围的世界。他们常常会问这是什么，那是为什么。然而，我们的家庭教育却对孩子的这种科学探究的意识却采取了漠不关心的态度：你长大了就知道了；小孩子别问这么多，好好看书去等等。孩子在这样的环境中，好奇心受到打击、扼杀。在农村，由于父母的文化水平及家庭的生活环境，父母很少有时间去关心孩子的好奇心，满足孩子的探究欲望，孩子更多的是停留在放任自流的状态，父母只要给孩子吃饱、穿暖，更有的家长，把孩子的科学研究当作是不务正业，瞎胡闹。

再者，农村的学生从小就被灌输“吃的苦中苦，方为人上人”的古训，为了能早日跳出龙门，他们自觉地以分数作为自己学习的唯一目标，将时间和精力都花费在如何面对考试，如何提高分数。科学探究的精神就在唯成绩第一的环境中日益缺失。

3、教学评价机制的不足是影响学生探究意识缺乏的又一重要原因

教学评价对学生的学习价值取向具有导向作用。当前对学生的评价仍然过多看重知识点的掌握而忽视实践能力、创新精神的考察，评价标准仍然过多强调共性和标准答案而忽略学生探究精神的培养，评价方法仍过多地倚重量化方法而很少采用能够全面、深入、真实的再现评价对象特点的质性评价手段与方法。

其次，教师对探究的理解出现偏差：认为探究过程只不过是换一种方式去认识事物的过程，没能理解探究过程对学生学习科学活动的重要性，认为探究活动主要是训练学生学会探究的技能与方法，没能理解学生学会探究的自主性、创造性或许比方法技能更重要；认为通过探究尽快得出结论是重要的，没能理解在探究中走弯路、遭遇挫折和失败也是十分有益的。理解上的偏差阻滞了正确观念的内化。

二、构建有效科学探究活动的策略

1、把握教材，构建有价值、能研究的问题

教师要钻研教材，把握教材的内容体系以及所蕴含的设计理念；要有问题意识，根据实际需要学会选择合适问题，确定探究计划。

教师精心设计问题，是有效指导学生开展探究性学习的必要前提。在确立问题时，要有探究意识，明白问题是探究的一个环节，不能盲目随意。对于学生提出的问题，教师要引导学生进一步去反思：是什么使他们对此问题感兴趣？问题的奥秘是什么？他们想怎样研究？因此，在实际教学中，教师要发挥课堂的积极作用，使学生提出的问题不仅具有启发性、开放性，还满足思维过程的复杂性，以及难易程度的适合性、实在性，构建一些有价值、能研究的好问题。如上《蜗牛》一课，学生观看了蜗牛后，提出的将近30个问题不但散、杂、乱，而且探究的可行性不高。围绕“有价值、能研究”这一思想，学生讨论后很快便锁定自己要研究的问题：确定“蜗牛怎样吃食物？”，而课后问题确定为“蜗牛和田螺有何区别？”的研究，具体操作也非常成功。

2、提供充足的材料

俗话说：“巧妇难为无米之炊”。课堂教学要让学生经历探究活动，怎么经历？充足的探究材料才是探究活动得顺利进行的重要保障。有些材料可以让学生准备，比如上《蜗牛》一课，我就提前一周让学生去捕捉并饲养蜗牛，到上课那天，同学们都把自己抓的蜗牛带来，进行探究，兴致特别高。因为他们知道今天探究的材料是自己抓来的，所以特别感兴趣，这将会大大的提高探究的效率。更何况在准备材料（抓蜗牛）时本身就是一种体验，一种探究活动。有些活动的材料学生准备有较大的困难，这就要求教师在课前为学生准备好。当然，不管是谁准备的材料，只要能为探究活动服务的都能提高探究效率。

3、选择材料要恰当、实用、开放

材料的选择在很大程度上决定了学生探究的方向以及对探究过程体验的深浅。而教师在引导选择材料时，除针对目的外，还务必考虑学生的兴趣、知识、水平、理解力以及他们的生活经历。总的说来，材料的选择要遵循恰当、实用、开放的原则。这三者相互渗透，具体体现在三个方面：一是拉近生活距离，让学生感觉更直观、更亲切；二是所选材料要为问题服务，使探究更深入。我在教《物体在水中是沉还是浮》一课时，我除了准备教材里的材料外，还准备了碗、砖块、苹果、马铃薯等结构不一的东西，使印证重量、体积与沉浮的关系上具有更大的说服力；三是开放材料的摆放地点以及收集方式，材料的摆放不只局限在实验桌，还可以摆放在教室的四周，另外还可以允许学生带来自己想研究的物体，这样更容易吊起学生的胃口，激发好奇心和探究欲望。

4、引导学生经历探究过程

在小学阶段，学生的自主探究是有界限的，还不能完全脱离于教师。在探究性学习过程中，教师的引导要适时、有效，教师要注意倾听和及时作出恰当的回应，教师的引导是穿针引线和随机应变，但不能“越俎代庖”，更不要以“讲授探究”代替“亲历探究”。《科学新课标》强调探究的过程，让学生经历探究过程，体验过程的艰辛以及获得成功后的喜悦。

三、自主探究科学素养的有效方法

（一）创设情境，激发探究的欲望

建构主义学习观认为，学生的学习需要良好的情境，教师在创设问题情景时，应尽可能地通过实物、模型、演示实验或电教媒体等来展示情景，以唤起学生注意，引起他们强烈的好奇心。

1、观察法

即用实物或学具来创设情境，提出问题。观察是科学探究的起点，有了观察，才会有更多的发现。如教学《各种各样的叶》、《一片完整的叶》、《一杯水的观察》、《比较水的多少》、《纸的观察》时，教师可通过观察实物材料，引导学生自主提出问题，启发学生用观察、比较、分析、综合等方法了解自然事实，开始进行“观察——探究活动”。

2、展示法

即用图片或图画来创设情境，提出问题。在教学《我看到了什么》，书页上印有一棵枝叶繁茂的大树照片。“从这张照片你看到了什么？”由问题开始，引领学生投入“观察——探究”活动。在教学《寻访小动物》及《我来造一张纸》，为了使学生进入探究状态，可以用录像播放我们周围的各种小动物，播放造纸的过程，“工人叔叔在制造什么？”让学生抢答，再由学生提出要研究的问题。

3、故事法

即用讲故事或猜谜语的方法来创设情境，提出问题。在教学《观察身体》《我的手》等内容时可通过讲故事或猜谜语的方式，让学生产生探究欲望，也可利用学生已有的知识经验引导学生自主提出问题。

4、问题法

要使学生产生真实问题，除了教师基于学生经验，通过谈话交流等方法外，创设情境是最有效的方法和途径。教学《认识鱼》一课，每组准备了一个玻璃水槽，里面养着一条大鲫鱼，鲫鱼甩着尾巴欢快地游来游去，学生已经不知不觉地欣赏起来。老师说：“同学们，这节课你们打算研究鱼的什么问题？”学生纷纷提出了问题：①为什么鱼在水里不会淹死？②为什么鱼在游动时尾巴总是不停地摇？（做动作）③鱼死后为什么会浮上来，而且身体会反过来？……孩子提完后，我便引导他们分析：这些问题有研究价值，值得探讨，因此提得好。

例如教学《压缩空气》一课，教师准备两只小篮球，一只充足气，一只没充气，分别拍两只篮球，问学生“为什么一只能弹起来？”学生答“一只空气多一只空气少。”教师追问“为什么空气多的能弹起来而空气少弹不起来？”这样一追问就引起了学生的思考，产生研究的兴趣。

5、实验法

即用演示实验的方法来创设情境，提出问题。在教学《淀粉的踪迹》一课时，教师可用淀粉糊（或米汤）在纸上写出“我的发现”或者画出图画，干燥后，纸上的淀粉不易发现，上课时，教师向什么也“没有”的白纸喷些“魔水”（碘酒液），纸上居然显示出字或图案。“这是怎么回事呢？”将学生带入到探究的情境之中。

（二）教师“搭台”，营造自探共研环境

苏霍姆林斯基说：“在人的心灵深处，都有一种根深蒂固的需要，就是希望自己是一个发现者、研究者、而在儿童的精神世界中，这种需要特别强”。在教学中，教师要善于“搭台”，积极营造自探共研环境，调动每个学生积极参与的兴趣，培养他们独立思考与合作学习的习惯，从而全面提高学生整体素质。

 (1)操作——发现。即让学生通过自己动手操作，发现科学原理，得出结论。如教学《声音的产生》一课，教师创设问题情境，学生提出“声音是怎么产生的”等问题后，紧接着教师要求学生用桌上的实验器材，自己设计实验进行探索。于是学生有的用鼓槌敲鼓面，使小泡沫球跳起来；有的把尺子固定在桌边，用手指压住尺子的另一端并即滑开；有的用手拔动绷紧在文具盒上橡皮筋……完全沉醉在敲、拔、弹等自由探索的情境之中。他们在自由探索中享受着“发现”的快乐，从而获得丰富的感性认识，为下一环节的研讨作了充分的准备。

又如学生在探索“土壤中有什么成分”，在探索空气的存在中，不同的组采用了不同的方法：有的组把水倒入土壤中，发现土壤的体积缩小了，同时有气泡冒出水面；有的组把土倒入水中，发现水面高了，同时冒出气泡；有的组怀疑冒出的是气泡是二氧化碳，经火柴检验，不能使火柴熄灭，证明它不是二氧化碳碳而是空气；有的组通过把土壤捏实，来证实土壤松散时里面有空气；有的借放大镜发现土壤颗粒间有空隙存在，证明里面有空气。

（2）猜想——验证。在教学中，训练学生对某些问题的答案或实验的现象进行合理的猜想，可以使思维得到散发。如教学《改变物体在水中的沉浮》一课，按照教材的顺序教学，学生的思维有些受束缚，而教学时将问题整合，导入时向学生出示若干物体并提问：请你们预测一下，若把这些物体放进水里，哪些物体会深入水底，哪些物体会浮在水面上？在学生回答了问题并且实验后，教师进一步提出问题：你们有没有办法使沉在水底的物体浮上来，浮在水面的物体沉下去？这样既动学生的思维，又激发起学生研究的热情。又如在探索《蚂蚁》问题时，“蚂蚁怎么认路的？其中有一部分学生的猜想是：蚂蚁可能是靠气味认路的。如何设计实验进行验证？学生设计实验有一个思考的过程，教师的任务是使这种思考有序化。引导学生思考“气味可能留在那里？”“气味留在空气中和留在泥土上的可能性谁大?” “能不能把蚂蚁走的路的一段做成活动的？”“把蚂蚁走过的路的一段换成一块泥土会怎样？”……在教师的指导下，学生就能逐步形成关于“蚂蚁可能是靠气味认路的”这个假设的实验设计和验证的方案。然后让学生讨论好完成这个实验需要的材料，进行恰当的选择，继而完成实验。

（3）观察——归纳。科学课是一门指导学生积极探究研究周围环境，初步认识世界，进行科学和生活启蒙教育的课程。学生在探究自然事物的过程中首先要认真观察周围常见事物有基础上发现并提出问题，然后经过思考，再通过实验难证，最后才能得出正确的结论。因此，教师要注意把知识的讲解与观察指导相结合，以求得最大限度提高学生的科学素质。如教学《 各种各样的花》一课，给每位学生准备油菜花、桃花、南瓜花、凤仙花、丝瓜花、月季花等，学生通过合作研究、观察统计后就能归纳出。

（三）让学生与小组合作

我曾做过一个有趣的对比试验：先随机抽取了10个学生先后在我的引导下单独研究“摩擦力”问题，结果孤军奋战中，有的同学对我演示的实验现象根本提不出一个问题，有的在我的启发下能提一些问题，但却无法做出合理的猜想；有的学生能提出一两个猜想，但却想不出用什么办法来验证；也有的学生想出了方法却不会操作。试了10个人，没有一个能比较完整的完成研究活动。后来，我又以4—6人的小组为单位来研究同一问题，结果没有需要我如何细致的引导和启发，各组学生都能“你一言，我一语”地相互“合计”着，完成了探究实验。合作状态下的学生思维显得特别活跃，他们仿佛能从同伴的交流中能得到更多的启发，虽然他们的交流言语和方式在我们大人眼里有的还是那样的“简陋”、不准确，但事实他们合作得很好，有几组完成得非常出色。

因此，在科学教学中，假如我们不组织学生进行集体协作，那么“科学探究”对于大多数学生来说都意味着“无为”和“失败”。但“小组互相协作”的方式，却能使孩子们得到了“资源互补”，得到了相互启发。正是这种方式，使他们拥有了“你一言，我一语”的相互“合计”的机会，从而使各自“零散”的想法能相互“凑合”、相互“碰撞”，使之趋于完整、合理、可行……同时，这种“面对面”、“手牵手”的合作方式还让他们学会了互相交流、相互评价与自我调整，学会了同伴间的真诚相处，他们体会到的将不再是应试状态下的那种孤独无援与你上我下的激烈竞争，而是同一目标下的齐心协力与相互支持（团队精神）……而这些是我们用十倍的灌输也无法做到的。此外，这种方式，还浑然营造了“人人参与，个个主动”的探究氛围，使学生喜欢“科学探究”，从而真正成为学习的主人。

（四）拓展引伸，延续探究活动

重视学生的课后的更有意义的后续活动，注重实效拓展学生的信息渠道，广泛利用存在于教科书以外的各种资源，这样既能扩展学生的知识，激发学生多方面的兴趣，又能培养学生的实践能力，增强学生的探索精神。使探索活动突破教学时间的限制和教学空间的束缚。

在教学《养蚕》这一单元中，我们面临着蚕种来源和桑叶供应这两个严重制约我们教学活动进行的因素。迫于条件的限制，许多科学教师只能在“黑板上养蚕”，学生也只能从教科书中的有关图片和教师的口头讲解中获取有关蚕的知识。可想而知，学生的生活体验是多么的贫乏。这样的教学对学生来说是“空洞而乏味”的。

如何对这个教学单元进行处理？我让学生在学校的生物园中开辟一角，种植了一茬黄豆，通过学生对黄豆生长的观察和记录，同样也达到了教学的目的。于是我又在教学中就大胆尝试让学生养一些小蝌蚪，对蝌蚪进行观察和记录。由于学生对小蝌蚪非常熟悉，尤其是对于我们农村小学的学生。他们在生活中经常看到池塘中大团大团的蝌蚪，也曾亲自捉过蝌蚪，相比之下蝌蚪也没有蚕那么“娇气”适合学生饲养。而且小蝌蚪在生长阶段的一些身体形态方面的变化也很显著。实际教学实践证明，学生在课堂中对“养蝌蚪”的活动非常感兴趣，他们的观察也非常的仔细：蝌蚪什么时候长出前腿、什么时候长出后腿、长尾巴是如何缩小的、身体的颜色又是如何改变的，这一切的变化都没有逃过学生的“火眼金睛”，在学生的观察记录中都有相关的详尽记录。通过自己的观察，学生对蝌蚪的生长发育过程有了一个清晰的认识和丰富的感性体验。极大的拓宽了学生的视野，提高了学生的探究能力。

又如学了《树叶落了》一课，又给学生提出一个观察建议，随着天气的变化，植物有什么变化？启发学生进行长期观察，养成随时关注科学现象的习惯。然后再组织学生开展一些具体的课外活动，如“科普展”、“科技发布会”、科学手抄报“、调查小报告、交流展示会等等，让学生体会到学科、用科学的乐趣，从而培养学生探索科学的能力和科学素养。

再比如学习《盐在水里溶解了》这一课，教师不妨进行设计这样的拓展训练：邻居家的小朋友把盐都溶解在水中了，能不能帮他把盐再从盐水里取出来吗？大家回家好好想一想，可以搜集相关资料，请教大人，下节课我们继续来研究。

这些设计，联系了生活实际，沟通了科学课堂内外，使学生保持浓厚的学习兴趣；另一方面也是为下一节课的学习内容做了铺垫，使这节课结束的拓展过程又成了下节课的情境导入，让学生在这部分内容的学习中获得全面的收获。

（五）激励评价，培养自主探究情感

有人说，好教师是一座宽容的桥。陶行知先生“四颗糖果”的故事，正展示了教师宽容的人格魅力。在探究性学习中，教师的宽容实际上给了学生信心与动力。科学探究没有好坏之分，教师要遵循“无错原则”，用科学的态度认识、接受和处理学生在探究中出现的各种问题以及所谓“错误”，使师生之间始终是零距离的伙伴方式。当学生的探究获得某种成功时，哪怕是一丁点儿，教师应及时给予表扬和肯定，作出比较客观的评价，评价的方式多种多样，但主要的目的是培养他们对成功体验的重视；失败时不轻易责怪学生，帮助他们分析，查找原因，积累经验。

总之，小学科学课是培养学生科学素质的主要阵地，要在科学教育中注重培养学生良好的科学探究意识，让学生领会科学的本质。要引领须生亲历探究过程，在过程中体验科学，让学生带着问题走出教室，让学生走向校园、家庭、社会和大自然，不断激励学生，潜移默化地在学生心灵上播撒科学和创新的种子，真正探究科学的奥秘所在。

[参考文献]：

《小学科学教学案例专题研究》喻伯军  浙江大学出版社

《关于小学常识、科学师资及实验室情况的调研报告》 朱卫东

《小学科学课探究活动缺乏实效的问题分析及解决策略》楼曙光

《现代教育理念与实践》              赖志奎     方善林主编

《科学（3—6年级）课程标准》       教育部制订

《科学课》杂志、《小学教学研究》杂志等