注重实验探究 培养科学素养

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　　[摘要]科学教育的最终目标是培养学生的科学素养。小学科学课是小学阶段对学生进行科学启蒙教育的基础学科，对培养学生的科学态度、科学精神、科学能力、科学素养具有重要的意义。尤其在新课程改革的大背景下，科学探究被提到前所未有的重要位置，这就要求教师在小学科学教学中以科学探究为核心，让学生通过亲身参与实验，增强爱科学的信心，提高用科学的能力，最终获得科学知识和道理。
　　[关键词]科学探究;实验;科学素养;三维目标
　　引导小学生参与科学活动、经历科学探究的过程，是教科版小学《科学》教材“科学性与教育性并重”的宗旨。《小学科学课程标准》提出：“科学教学要以探究为核心。”这就将科学探究、情感态度价值观和科学知识三个领域的目标和内容，通过科学实验活动这一载体有效地融合在一起，达到提高学生科学素养的目的。
　　一、实验探究对于科学素养的重要性
　　在小学科学教学中，实验是进行科学探究的最基本方式，是对学生进行科学启蒙教育，培养科学素养最有效的途径。其重要性主要体现在：
　　1.实验能激发学生的探究兴趣
　　教师要利用小学生对新奇事物充满兴趣的这一特点，结合小学科学内容丰富、生动的特点，激发他们爱科学、学科学、用科学的兴趣，把他们的好奇心引导到科学探究中来，引导学生将科学理论与实践相结合，在实验中培养学生的科学精神，掌握一定的科学方法，进而培养科学素养。例如：教科版“辨别食物的营养成分” 教学中，教师可以事先让学生准备实验材料：花生米、瓜子、馒头、土豆等。如做辨别脂肪的实验，可以让学生先将花生米的种皮或瓜子的皮去掉，把它们在白纸上挤压、滑动，然后观察，如果在白纸上留下油渍，说明含有脂肪。这样的实验能满足学生的好奇心，调动学生学习的主动性和创造性，从而将兴趣更好地转化为探索科学知识的动力。
　　2.实验是科学探究的基本形式
　　一切自然科学知识和经验的获得，都来源于生产实践和科学实验。实验探究是通过动手做实验的方式来进行的。在小学科学探究课上，几乎每一课都要求学生先进行观察、实验或调查，在了解和研究客观事实的基础上，进而总结、归纳出规律，在面对实际问题时，能很快地调动起自身的经验认知，灵活地运用科学知识解决问题。小学科学课程的特点，决定了科学教学要以实验为探究的基本形式。因为小学科学教材的特点就是从问题出发，通过问题的探究和解决，指导学生在实验中经历探究的过程，寻找自然科学的规律，最终得出结论。
　　3.实验有助于学生掌握科学知识
　　实验是科学课程的重要组成部分，它能揭示事物现象的本质和规律，让学生观察科学现象产生的全过程，然后通过探究掌握一定的科学概念和规律，并内化为自己的科学技能。因而，实验能帮助学生主动探索知识，获取科学知识，进而将这种知识迁移到生产和生活实践中，形成基本的科学素养。例如：教科版“材料在水中的沉浮”实验中，学生猜测物体的沉浮可能与物体的大小和轻重有关系，教师可给出木块、石头、泡沫塑料、回形针、牙签、橡皮泥等材料，学生通过实验，发现结论与自己猜想的不相符，即物体的沉浮与其大小、轻重可能没有关系，产生认知的冲突。在学生疑惑时，教师再提供一组大小相同的铁块、铝块、塑料块、木块等材料，学生在实验中获得新知识 —— 轻的易浮重的易沉。接着，教师再提供重量相同、大小不同的物体：铝块、胡萝卜块、木块、塑料块等材料，学生发现在物体轻重相同的情况下，大的上浮、小的下沉。三组不同材料的实验，理清了学生认识上的偏差，对实验现象有了更深的理解，较好地掌握了科学知识。
　　4.实验有助于养成科学的思维方式
　　科学思维是实践活动的产物，是基于事实和逻辑基础上的理性思考，即用科学的方法进行思维，是科学方法在个体思维过程中的具体表现。它形成于人的科学认识活动中，最终服务于科学和实践。小学科学课程中的实验探究，也是学生运用科学思维方式获取知识的过程。例如：教科版“水能溶解一些物质”的实验中，教师提出如何能让食盐在水中溶解得更快，学生马上联系自己的经验出招：用筷子不停地搅拌，水的温度要高，用两个杯子来回折……基于生活情景的小實验，让学生经历了一个个思维发散的过程，教师通过引导学生对实验的不同方法进行归纳，找到实验现象和实验结果的关系，养成用科学的思维方式进行思考的习惯。
　　5.实验有助于提高动手操作能力
　　科学知识的获得以动手、动脑能力为前提。学生的动手操作能力强，有助于实验探究过程的顺利进行，继而为形成科学素养奠定基础，这就要求教师要多让学生动手做实验，独立进行探究和小组讨论。实验中，一些实验材料来自生活或需要改造，这时教师可以指导学生自制实验工具，提高他们的动手能力。例如：教科版“声音的传播”教学中，在学生掌握了声音高低变化的规律后，利用发声原理引导学生自制乐器，如用同样大小的玻璃瓶，里面分别加入不同量的水，敲击听其发出声音的高低;或用不同尺寸的铜片做成简易的风铃等，即变废为宝，又对所学知识有了更深的了解。学生在动手操作过程中，学会了观察、分析和思考，体会动手带来的乐趣，强化了实验操作意识。
　　二、实验探究的基本步骤
　　小学科学课程中的实验探究包括提出问题、建立假设、设计实验方案、收集事实与证据、得出结论、合作与交流等步骤，但又不完全拘泥于此，教师应根据具体的科学探究确定实验步骤。
　　1.科学问题的提出
　　实验探究属于典型任务驱动的教学模式，其关键环节之一就是提出或发现一个中心问题，以此问题激发学生的探究欲望。因此，教师要创设一定的实验情境，从中提出探究问题。例如：教科版“磁铁”教学中，提出磁铁的形状是怎样的，它具有哪些特殊性质，这些性质又是如何被广泛应用等问题。
　　2.对问题作出猜想或假设
　　在实验探究的过程中，教师要引导学生从自身已有的生活经验入手，让学生进行大胆的猜想和假设。例如：教科版“杠杆的科学”教学中，教师拿出一盒铁罐奶粉，让学生根据已有的经验猜想怎样打开更省力，大多数的学生会猜想用水果刀、螺丝刀撬开。 　　3.制定计划
　　在学生猜想或假设的基础上，师生共同讨论、制定较详细的实验计划，准备实验材料，研究实验方法。
　　4.开展实验
　　根据教师所提问题和实验计划，开展观测、实验、调查、制作等实验探究活动。如教科版“斜面的作用”教学中，教师可以让学生自己动手搭建斜面，在不同的斜面上拉动小车进行实验，然后观察记录，对数据进行分析，让学生从实验中了解斜面省力的特点。
　　5.科学分析
　　在观察实验等探究活动的基础上，通过查阅文献或上网、看相关视频等形式对相关知识进行巩固和延伸，对所搜集的信息进行筛选、归类、统计和列表，验证已知的科学结论。
　　6.总结交流
　　通过小组发言、个人口头表达、撰写小报告等形式，学生间交流、分享实验探究结果，对于实验中的不正确操作进行反思，吸取他人科学的实验方法，提高实验操作能力。例如：教科版“阳光下的影子”教学中，以校园的旗杆为实验对象，让学生观察、分析、统计一天中太阳的位置变化及校园旗杆影子的位置变化，交流汇报阳光下影子的变化。
　　三、实验探究应注意的问题
　　实验探究强调的是科学知识、科学思想和科学方法的融合与渗透，需要教师注意以下问题。
　　1.注重学生的探究
　　实验探究式的核心是探究，重在学生对探究过程的体验、感悟，以及学习方法的积累运用。因此，教师要选择适宜的实验内容，从学生已有的知识经验出发，引导学生观察、探究自然现象和事物，让他们亲历完整的科学探究过程，而不是教师代替学生探究。
　　2.重視合作交流
　　小组实验探究是常用的教学形式，这就要求教师要分组制定实验计划，开展分组实验，学生分组观察、调查，最后合作交流实验结果，有助于学生发现实验中问题的不同侧面，对自己或他人的观点进行反思或批判，加深对科学知识的理解，增强彼此间的合作意识，形成集体主义精神。
　　3.注重实验探究的开放性
　　小学科学教学不应以传授科学知识为唯一目的，应该把科学素养的培养放在首位，这就要求教师所设计的实验要具有开放性。这种开放性表现为实验的内容、组织、场地、形式都有供学生选择和创新的空间，以满足不同个性差异的学生的科学需求。例如：“光的反射” 教学中，用幻灯机的灯光作光源替代阳光做彩虹实验，比在太阳光下的效果要好。这种不拘泥于实验地点的教学，更适合学生观察探究，学生也兴趣盎然。
　　总之，培养小学生的科学素养是全面实施素质教育的要求，是时代和民族发展、科学技术飞速发展对未来人才素质的需要。教师要以新课程改革为契机，发挥课堂教学主渠道的作用，认真准备，认真上课，认真实验，创新小学科学实验教学，让科学课变得更加生动和精彩。
　　参考文献：
　　[1]卢珊珊.科学实验促进学生合作能力[J].科学园地，2011，（26）.
　　[2]杨楚贤.如何提高小学科学实验的有效性[J].实验教学与仪器，2010，[S2].
　　[3]李风华.对小学科学实验教学的几点看法[J].电子制作，2014，（15）.
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