在实验教学中培养科学探究精神

◇董洪锋

科学课的实验教学，关键是精心创设实验的探究情境，让每一个学生参与实验任务，认真完成观察、操作和讨论、反思的探究过程。

《科学》课程是一门实验科学，强调通过课堂实验的方式开展概念、定理和规律的教学。不仅要让学生掌握现代科学知识，更要激发探究兴趣、培养学生创新精神。

一、精心创设实验的探究情境

小学的科学课教材，从最初的偏重科学知识，到现在的重视完成科学探究过程，包含了很多科学教师呕心沥血的努力。教材安排的科学实验，往往包含了发现问题，提出假设，然后设计实验方案，最后分析讨论的探究过程。由于课堂时间、环境、器材的限制，往往使得这样的探究实验难度非常大。因此，如何利用有限的课堂时间和条件，精心创设最适合小学生的探究情境，在科学课的实验教学中就显得十分重要了。有一次，我在教师的公开课上观察小学生的实验探究，发现小学生贪玩好动，实验的有效性不尽人意。由于一个实验做完，需要重新探究，再做另一个实验，在实验过程中，往往是一位同学操作，另三个学生旁观，不能参与，一个实验刚刚做出一点感觉，就被要求停止，又重新探究，匆忙开始做第二个实验，明显打击了学生的探究积极性。比如《食盐在水里溶解了》一课中，教材安排了三个实验活动：第一个是观察食盐在水中的溶解，另外两个是观察面粉和高锰酸钾、砂糖在水中的溶解。在实验课上，教师严格按照教材要求开展实验活动。第一个实验任务，要求学生先将桌子上的教师预先准备的食盐放入A杯子中，然后把原先准备的黄沙放入B杯子中。接着让学生用清水灌进A杯子和B杯子，分别用力搅拌，再仔细观察杯子中发生的现象。很快，同学们就发现A杯子里的食盐看不见了，而B杯子里的沙子却还是原来那个模样。这样做的目的，在于帮助学生观察到“食盐在水里很快会溶解”，但是“黄沙在水里时间再长也不会溶解”，从而获得对溶解的初步感知。第二个实验任务要求学生在C杯子里放入适量面粉，再用清水搅拌，使得C杯子很快就出现了乳白色的浑浊液。同学们惊喜地发现，过了一会儿C杯子的底部慢慢有沉淀物产生了。紧接着，用过滤实验把面粉与水分离开来。第三个实验比较复杂，要同时观察高锰酸钾和砂糖的溶解，这个四人实验小组，对着两个杯子，做做停停，花费了很长的时间，还有学生分神去玩桌上的实验材料，教学效果很不理想。

二、让每一位学生参与实验探究

在实验教学中，全班学生要真正做到“一个都不能少”。教师必须仔细安排每一位学生的实验任务。教师在实验课的教学设计中，必须仔细研究教材，抓住教学重点，巧妙安排分组实验，确保每个学生参与探究，激发高昂的探究兴趣和探究意识。比如，有位特级教师在四年级“溶解”这一单元的实验教学中，就较好地做到了这一点。同样是四人小组开展实验，但是这位教师把教材上安排的多次探究内容，整合成一个综合性的探究活动，然后，要求每一位学生都担任具体的探究任务。使得学生在实验探究中高度投入，教学效果特别好。我欣喜地发现，这位教师准备了A、B、C、D四个杯子，还准备了食盐、沙子、砂糖、面粉这四种物质。接着，要求四个学生每人选择一种物质，挑选一个杯子。分别在自己负责的杯子中放入所选择的物质，再倒入水后搅拌，观察有什么不同的现象。这样做，使得人人动手，个个探究，每个学生都能既动手又观察又汇报，非常投入。进入实验的讨论环节时，大家都能互相观察、比较，交流自己的观点。最后，教师引导总结说：鉴别物质是否溶解的一种有效方法，是观察是否有沉淀。食盐和砂糖没有沉淀，是溶解了；沙子沉淀了，所以不溶解于水。马上学生举手说：老师，面粉也有沉淀呀，那是不是可以说面粉也溶解呢？只见教师不慌不忙地拿出过滤纸，说：我们可以做过滤实验。学生发现面粉与水过滤后，面粉粘在过滤纸上了，水很清，所以面粉不能溶解。本次实验的高潮就是教师拿出第五个装着清水的杯子，倒入紫色的高锰酸钾，让大家进一步认识溶解现象：物质在水中颗粒会变小，均匀地分布在水中，直到肉眼看不见。

三、实验探究要落实三个关注点

科学课的实验教学，并不能仅仅为了简单得出结论。比如，学习“溶解”这个单元知识，就要坚持“学以致用”的原则，帮助学生利用课堂上学到的知识点，运用到具体的生活情境中去。要达到学以致用，就必须在实验教学中真正做到“三个关注”。

第一个关注点，是培养观察能力。观察是探索活动的起点。培养学生的观察能力需要教师指导和传授好的方法。如在观察“水的沸腾”实验时，要指导学生随着水温的升高，观察水中发生了什么变化（水中气泡的多少、大小、产生的部位及上升过程中的变化等），来加深对“水沸腾”的感性认识。

第二个关注点，是培养学生的想象力。因为想象力是最活跃的思维发展，在科学探究和创新活动中起着“形象设计”的作用。我们在实验教学中经常对一个问题提出种种假设或对微观事物通过想象加以理解，这就是培养学生想象力和探究创新能力的最好途径。比如，在进行“磁感线”实验时，撒在纸板上的铁屑在磁场中会有规律地排列起来，此时，教师及时引导学生想象，磁场中是否确实存在这些线条呢？从而得出磁感线为什么用虚线表示的原因。

第三个关注点，是重视动手操作。实验的关键是动手动脑相结合，操作是观察、想象的基础。在实验教学中，只有充分的身体活动，才有大脑的活跃；只有大脑的活跃，才有思维的顿悟。例如，在“电路”教学中可以直接让学生尝试利用教师提供的桌面器材（导线、电池、灯泡、开关）使灯泡发亮来引入。然后让学生合作实验，连接之后，引导观察、讨论、交流，得出电路组成的四要素，同时也训练了学生的动手操作能力。

总之，在科学课的实验教学中，我们一定要高度重视培养学生的科学探究精神，一定要精心创设探究情境，确保每一位学生都动手动脑，坚持不断“观察—动手—探究—讨论”，激发学生的科学探究意识，提高科学课实验教学的有效性。